Bepaling van de wegdekcorrectieterm Cwegdek voor DGD Strabag

Transcriptie

1 Voor elke geluiddoelstelling ontdekken we een unieke oplossing Bepaling van de wegdekcorrectieterm Cwegdek voor DGD Strabag Lawaaibeheersing Luchtkwaliteit Akoestiek Technisch onderzoek Datum L september NOPQ Document VKa.PQtpPO.PQrORN VANKEULEN advies bv Multatulistraat WV Vlijmen T info@vankeulenadvies.nl

2 VANKEULEN advies bv Multatulistraat Y YNYP WV Vlijmen T OQR-YPPLZLN F OQR-YPP\NYL I Niets van deze rapportage mag worden gebruikt voor andere doeleinden dan is overeengekomen tussen de opdrachtgever en VANKEULEN advies bv (DNR ABBC, art. FG). Titel Bepaling van de wegdekcorrectieterm Cwegdek voor DGD Strabag Opdrachtgever Strabag B.V. De asfaltfabriek Postbus PNQ bolo AC Roermond Document VKa.PQtpPO.PQrORN Auteur W. van Keulen Datum L september NOPQ Aantal bladzijden NP VKa.17tp10.17r032 bladzijde 2

3 Inhoudsopgave Inhoudsopgave... d e Inleiding... f e Wettelijk kader... g P.P Wet geluidhinder... Y P.N Wegdekcorrectie C wegdek... Y P.R Initiële wegdekcorrectie C initieel... Y P.L Verouderingscorrectie C tijd... b i SPB-methode... j N.P Meet set-up... Q N.N Meteorologische condities... \ d Meetresultaten... k R.P Afzonderlijke metingen... Z R.N Spectrale analyse... PO f De C wegdek van DGD Strabag... ee L.P Regressieanalyse... PP L.N Initiële C wegdek... PN L.R Verouderingscorrectie C tijd... PR L.L L.Y Wegdekcorrectie C wegdek... PR De C wegdek van DGD Strabag... PL g Literatuur... em Bijlage: Meetbladen... ej VKa.17tp10.17r032 bladzijde 3

4 P Inleiding In opdracht van Strabag B.V. De asfaltfabriek is door VANKEULEN advies bv een onderzoek uitgevoerd naar de geluidtechnische eigenschappen van DGD Strabag. DGD Strabag is een dunne bitumineuze deklaag met een maximale korrelmaat van b mm en een holle ruimte van ongeveer PN%. Het betreft een steenskeletmengsel welke in een dikte van nominaal NY mm wordt aangebracht. In dit onderzoek is de wegdekcorrectieterm (C wegdek ) vastgesteld in het kader van het vigerende Reken- en meetvoorschrift geluidhinder NOPN (RmgNOPN) [P]. Hierbij is gebruik gemaakt van de methode uit CROW-publicatie RPb [N] waarmee voor een willekeurig wegdektype een correctieterm bepaald kan worden. Dit houdt onder andere in dat van minimaal vijf wegvakken met hetzelfde wegdektype de geluidreductie ten opzichte van de Referentie (gebaseerd op AC surf) wordt bepaald. In tabel P staat een overzicht van de meetlocaties waar SPB-metingen aan DGD Strabag zijn verricht. Tabel P: Overzicht van de meetlocaties met DGD Strabag. locatie meetdatum Berg en Terblijt NYZO PZ augustus NOPP Heerlen Euregioweg PZ augustus NOPP Kunderberg AQZ N december NOPR Maastricht Tongerseweg N\ november NOOb Kerkrade NbNP P\ november NOPY VKa.17tp10.17r032 bladzijde 4

5 P Wettelijk kader P.P Wet geluidhinder In de Wet geluidhinder en de Wet milieubeheer zijn normen opgenomen om hinder ten gevolge van omgevingsgeluid beheersbaar te houden. Om bepaalde situaties aan deze normen te toetsen, worden er akoestische berekeningen en/of geluidsmetingen uitgevoerd, waarbij er rekening gehouden wordt met het effect van een geluidreducerend wegdek. Voorschriften hiervoor zijn opgenomen in het RmgNOPN. De invloed van een wegdek wordt in het RmgNOPN meegenomen met een wegdekcorrectieterm (C wegdek ) waarmee de geluidemissie van het verkeer op de betreffende weg per voertuigcategorie aangepast wordt volgens: L emissie =! 3 m=1 ( L e,m +C wegdek,m ) met: L e : geluidemissie van motorvoertuigen op het referentiewegdek m : voertuigcategorie (m = P: lichte motorvoertuigen, m = N: middelzware motorvoertuigen en m = R: zware motorvoertuigen) C wegdek : invloed van een wegdek op de geluidproductie ten opzichte van het referentiewegdek P.N Wegdekcorrectie C wegdek De C wegdek van een wegdektype wordt bepaald ten opzichte van een Referentie voor een bepaalde voertuigcategorie bij een bepaalde rijsnelheid. Deze Referentie is in het RmgNOPN vastgelegd en is gebaseerd op een groot aantal metingen op wegdekken met dicht asfaltbeton (AC surf). De C wegdek is de som van de initiële geluidsreductie C initieel en de verouderingscorrectie C tijd behorend bij dat wegdektype. P.R Initiële wegdekcorrectie C initieel De initiële wegdekcorrectie C initieel legt de gemiddelde initiële geluidreductie van een wegdektype vast. Voor het vaststellen van de C initieel van een wegdektype moet op minimaal vijf verschillende en geografisch gescheiden werken een Statistical Pass-By (SPB)-meting (zie HN) worden uitgevoerd. De SPB-metingen worden uitgevoerd aan nieuw aangelegde wegdekken. De standaard meethoogte is R m. Oudere meetresultaten van Y m hoogte conform RmvNOON mogen hierbij gebruikt worden. Voorwaarde is dat op het moment van publicatie deze meetgegevens niet ouder zijn dan PO jaar. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 5

6 Voor het vaststellen van de wegdekcorrectie moeten de SPB-metingen voldoen aan een eis voor de betrouwbaarheid van de regressielijn bij de gemiddelde snelheid. Wanneer er minder dan vijf metingen voldoen aan deze eis kan geen C wegdek worden opgesteld voor het betreffende wegdektype. P.L Verouderingscorrectie C tijd Vanwege slijtage zal de geluidreductie van een geluidreducerende wegdektype in de loop der tijd afnemen. Om hiervoor te corrigeren, wordt in het RmgNOPN de verouderingscorrectie C tijd gehanteerd. De C tijd is gebaseerd op het verschil tussen het gemiddelde resultaat van SPB-metingen op locaties met een nieuw wegdek en het gemiddelde resultaat van SPB-metingen op locaties waar hetzelfde wegdektype langer in gebruik is dan QY% van de verwachte levensduur. Het is niet per definitie noodzakelijk de C tijd op basis van metingen te bepalen. Indien het wegdektype tot een in CROW-publicatie RPb vastgelegde categorie van standaard wegdektypen behoort, kan worden volstaan met het hanteren van de C tijd van de betreffende wegdekcategorie. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 6

7 N SPB-methode N.P Meet set-up De geluidmetingen ter bepaling van de C wegdek zijn uitgevoerd volgens de Statistical Pass-by (SPB) methode. De Statistical Pass-by (SPB) meetmethode is gestandaardiseerd in de internationale norm ISO PP\PZ-P [R] waarbij een microfoon op Q,Y m uit het hart van de rijbaan is geplaatst. In het RmgNOPN wordt een microfoonhoogte van R m voorgeschreven. Echter oudere metingen zijn doorgaans op Y m uitgevoerd. Bij iedere voertuigpassage worden het maximale A-gewogen geluidniveau L A,max en de voertuigsnelheid v geregistreerd. Tijdens SPBmetingen worden alleen die voertuigen gemeten, die het meetpunt passeren zonder dat het overige verkeer en andere geluidbronnen voor een verstoring zorgen of dat het gemeten voertuig een afwijkend rijgedrag vertoont. De meetresultaten figuur P: Opzet van de SPB-methode. worden verwerkt in een spreidingsdiagram waarin per voertuigcategorie het maximale geluidniveau van een passage als functie van de logaritme van de snelheid staat weergegeven. Uit dit spreidingsdiagram wordt de bestpassende lineaire functie bepaald. Uit deze regressieanalyse volgt per voertuigcategorie het geluidniveau als functie van de snelheid. Voor de regressielijn in het spreidingsdiagram geldt: A,max = a + b!l 10 log v v 0 met: L A,max : het maximale geluidniveau in db(a) tijdens een voertuigpassage a, b : de regressieconstanten in db(a) v : de snelheid in km/h v O : de referentiesnelheid in km/h (v O bedraagt \O km/h voor lichte en QO km/h voor middelzware en zware motorvoertuigen) De in het spreidingsdiagram aangegeven zone rondom de regressielijn geeft het dubbelzijdige ZY% confidentie-interval weer. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 7

8 N.N Meteorologische condities Aan de meetomstandigheden zijn voorwaarden verbonden met betrekking tot de weersgesteldheid (temperatuur en neerslag) ten tijde van de meting. Het wegdek moet o.a. droog zijn en de windsnelheid mag tijdens de meting niet groter zijn dan Y m/s. Verder moet de luchttemperatuur tijdens de meting tussen de Y C en RO C bedragen. Er wordt een temperatuurcorrectie C temp toegepast op de gemeten geluidniveaus voor lichte motorvoertuigen volgens:! C = 0,05 (T 20 C) temp met : C temp : correctie in db(a) T : luchttemperatuur in C tijdens de metingen VKa.17tp10.17r032 bladzijde 8

9 R Meetresultaten R.P Afzonderlijke metingen De resultaten van de regressieanalyses van de afzonderlijke metingen aan zijn weergegeven in meetbladen in de Bijlage. In tabel N zijn de geluidniveaus, gemeten op Y m hoogte en gecorrigeerd voor de temperatuur, voor lichte motorvoertuigen op de meetlocaties weergegeven met tussen haakjes het ZY% confidentie-interval. Tevens zijn de waarden voor de Referentie gegeven. tabel N: locatie SPB-waarden voor DGD Strabag en de Referentie voor lichte motorvoertuigen voor Y m hoogte. SPB-waarde [db(a)] JK km/h MK km/h NK km/h Berg en Terblijt bn,o (O,R) bl,q (O,R) bb,z (O,R) Heerlen YZ,\ (P,P) br,b (O,b) bb,q (O,R) AQb bn,p (P,L) by,r (O,L) b\,o (O,R) Maastricht bo,b (O,Y) br,r (O,R) by,y (O,Y) Kerkrade bo,b (P,R) bl,o (O,L) bb,\ (O,R) Referentie (RPb) bb,q bz,q QN,P tabel R: locatie SPB-waarden voor DGD Strabag en de Referentie voor lichte motorvoertuigen voor R m hoogte. SPB-waarde [db(a)] JK km/h MK km/h NK km/h Kerkrade bn,b (P,R) by,q (O,b) b\,n (O,R) Referentie (RPb) b\,o QP,O QR,L In figuur N zijn de waarden uit tabel N grafisch weergegeven. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 9

10 SPB-niveau [db(a)] Berg en Terblijt Heerlen A76 Maastricht Kerkrade referenje snelheid [km/h] figuur N: De SPB-waarden voor lichte motorvoertuigen op DGD Strabag en de Referentie. R.N Spectrale analyse Bij alle passages is naast de bepaling van het maximale geluidniveau tijdens iedere voertuigpassage tevens de spectrale verdeling ervan bepaald. De spectra zijn rekenkundig gemiddeld en de aldus gevonden spectra zijn weergegeven in figuur R. figuur R: Overzicht van de genormeerde spectra voor lichte motorvoertuigen op DGD Strabag bij de referentiesnelheid van \O km/h. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 10

11 L De C wegdek van DGD Strabag L.P Regressieanalyse Bij het bepalen van de C wegdek worden alle resultaten bij snelheden van RO km/h tot PRO km/h in stappen van PO km/h meegenomen. Deze gemiddelde waarden worden berekend door per snelheid de afzonderlijke meetdata, gewogen met de bijbehorende confidentie-intervallen te middelen volgens (NB in publicatie RPb staan de formules niet geheel juist):! L gem,m (v m ) = k k L k,m (v m ) ( 95%c.i. k,m (v m )) 2 1 ( 95%c.i. k,m (v m )) 2 met : L gem : gemiddelde SPB-waarde in db(a) L : lokale SPB-waarde in db(a) k : locatie v : de snelheid in km/h m : voertuigcategorie Het bijbehorende gemiddelde ZY% confidentie-interval (ZY%c.i.) wordt berekend met:! 95%c.i. gem,m (v m ) = k 1 1 ( 95%c.i. k,m (v m )) 2 Het ZY%c.i. is een indirecte maat voor het aantal passages bij een bepaalde snelheid. In tabel L zijn de gemiddelde SPB-waarden weergegeven voor lichte motorvoertuigen op DGD Strabag alleen voor die snelheden waarbij het gemiddelde ZY%c.i. gelijk of kleiner is dan O,P db(a). Tabel L: Gemiddelde SPB-waarden voor lichte motorvoertuigen op DGD Strabag. Gemiddelde SPB-waarden [db(a)] MK km/h bl,n NK km/h bq,n VKa.17tp10.17r032 bladzijde 11

12 L.N Initiële C wegdek Met behulp van de gemiddelde resultaten van de SPB-metingen wordt de wegdekcorrectieterm C initieel vastgelegd voor SRMP volgens: C initieel,m (v m ) = ΔL m +τ m 10 log! v m v 0,m met : C initeel : de initiële wegdekcorrectie in db(a) DL : de geluidreductie bij de referentiesnelheid in db(a) t : de snelheidsafhankelijke term in db(a) v : de snelheid in km/h v O : de referentiesnelheid in km/h m : voertuigcategorie De meetwaarden van alle locaties zijn tevens spectraal lineair en ongewogen gemiddeld en genormaliseerd voor de snelheid. Vervolgens is van dit genormaliseerde spectrum het genormaliseerde spectrum van de Referentie afgetrokken. Voor iedere octaafband is daarna de waarde voor ΔL m opgeteld. Hiermee zijn de coëfficiënten voor de initiële wegdekcorrectie per octaafband ΔL i,m verkregen voor toepassing in SRMN volgens: C initieel,i,m (v m ) = ΔL i,m +τ m 10 log! v m v 0,m met : i : nummer van octaafband P De coëfficiënten DL m, DL i,m en t m staan in tabel Y. tabel Y: C initieel voor lichte motorvoertuigen en het snelheidsinterval waarbij de waarden betrouwbaar zijn. frequentie [Hz] DL i,m [db(a)] DL m [db(a)] br PNY NYO YOO POOO NOOO LOOO \OOO N,\ O,Q -O,R -O,P -L,Z -L,Y -N,\ -N,R -L,O t m [db(a)] snelheidsinterval Q,L YO bo km/h VKa.17tp10.17r032 bladzijde 12

13 Het gemiddelde spectrum en het spectrum van de Referentie bij de referentiesnelheid van \O km/h staan in figuur L. figuur L: Het gemiddelde spectrum voor lichte motorvoertuigen op DGD Strabag en van de Referentie bij de referentiesnelheid. L.R Verouderingscorrectie C tijd Indien er geen meetresultaten van oudere wegvakken van een bepaald wegdektype voorhanden zijn waarmee de C tijd bepaald kan worden, kan er voor van de bepaling van de C wegdek gebruikgemaakt worden van algemene DGD Strabag is een dunne deklaag van het type B, waarvoor in CROWpublicatie RPb de volgende in tabel b weergegeven C tijd gegeven is. tabel b: Algemene verouderingsterm (C tijd ) per octaafband voor lichte motorvoertuigen (m = P) op dunne deklagen B. C tijd,i,) wegdektype i = T i = U i = V i = J i = M i = N i = W i = X NV Hz TUM Hz UMK Hz MKK Hz T khz U khz J khz X khz dunne deklaag B -O,N -O,Y O,L O,Y N,P R,P P,\ P,O L.L Wegdekcorrectie C wegdek De snelheidsonafhankelijke term s i,m van de C wegdek wordt bepaald uit de som van de C initieel en de C tijd voor SRMP volgens:! σ m = ΔL m +C tijd,m N VKa.17tp10.17r032 bladzijde 13

14 of spectraal voor SRMN:! σ i,m = ΔL i,m +C tijd,i,m R Deze term(-en) staat in tabel Q gegeven. tabel Q: Coëfficiënten van de C wegdek van DGD Strabag voor lichte motorvoertuigen en het snelheidsinterval waarbij ze betrouwbaar zijn. frequentie [Hz] s m,i [db(a)] s m [db(a)] br PNY NYO YOO POOO NOOO LOOO \OOO N,b O,N O,P O,L -N,\ -P,L -P,O -P,R -P,Z t m snelheidsinterval Q,LL YO bo km/h L.Y De C wegdek van DGD Strabag De C wegdek wordt nu als volgt geschreven voor SRMP: C wegdek,m =σ m +τ m 10 log! v m v 0,m en voor SRM N: C wegdek,i,m =σ i,m +τ i,m 10 log! v m v 0,m Met behulp van de coëfficiënten uit tabel Q en vergelijkingen is de C wegdek van DGD Strabag als functie van de snelheid berekend voor zowel nieuwstaat als gemiddeld gedurende de levensduur. De resultaten hiervan staan in tabel \. Een negatieve waarde in de tabel houdt een geluidreductie in. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 14

15 tabel \: De C wegdek van DGD Strabag C wegdek [db(a)]p staat MK km/h NK km/h nieuwstaat -Y,Y -L,Z gemiddeld -R,L -N,\ VKa.17tp10.17r032 bladzijde 15

16 Y Literatuur P. Reken- en meetvoorschrift geluid ABPA. NOPN. N. CROW publicatie RPb, De wegdekcorrectie voor geluid van wegverkeer ABPA. NOPN. R. ISO PP\PZ-P, Acoustics -- Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise -- Part P: Statistical Pass-By method. PZZQ. VKa.17tp10.17r032 bladzijde 16

17 Bijlage: Meetbladen VKa.17tp10.17r032 bladzijde 17

18 VKa.17tp10.17r032 bladzijde 18