02002L0049 — PL — 26.06.2019 — 003.001

Dokument ten służy wyłącznie do celów informacyjnych i nie ma mocy prawnej. Unijne instytucje nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za jego treść. Autentyczne wersje odpowiednich aktów prawnych, włącznie z ich preambułami, zostały opublikowane w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej i są dostępne na stronie EUR-Lex. Bezpośredni dostęp do tekstów urzędowych można uzyskać za pośrednictwem linków zawartych w dokumencie

►B DYREKTYWA 2002/49/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 25 czerwca 2002 r. odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku (Dz.U. L 189 z 18.7.2002, s. 12)

zmieniona przez:





sprostowana przez:









▼B

DYREKTYWA 2002/49/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY

z dnia 25 czerwca 2002 r.

odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku







Artykuł 1

Cele

1. Niniejsza dyrektywa ma na celu zdefiniowanie wspólnego podejścia do unikania, zapobiegania lub zmniejszania szkodliwych skutków narażenia na działanie hałasu, w tym jego dokuczliwości, na podstawie ustalonych priorytetów. W tym celu zarządza się stopniowe wdrażanie następujących działań:

a) ustalenie stopnia narażenia na hałas w środowisku poprzez sporządzanie map hałasu przy zastosowaniu wspólnych dla Państw Członkowskich metod oceny;

b) zapewnienie społeczeństwu dostępu do informacji dotyczącej hałasu w środowisku i jego skutków;

c) przyjęcie przez Państwa Członkowskie, na podstawie danych uzyskanych z map hałasu, planów działań zmierzających do zapobiegania powstawaniu hałasu w środowisku i obniżania jego poziomu tam, gdzie jest to konieczne, zwłaszcza tam, gdzie oddziaływanie hałasu może powodować szkodliwe skutki dla ludzkiego zdrowia, oraz zachowanie jakości klimatu akustycznego środowiska tam, gdzie jest ona jeszcze właściwa.

2. Celem niniejszej dyrektywy jest ponadto stworzenie podstawy dla rozwijania środków wspólnotowych w zakresie obniżania hałasu z głównych źródeł, w szczególności z taboru drogowego i szynowego oraz ich infrastruktury, samolotów, urządzeń pracujących na otwartej przestrzeni i urządzeń przemysłowych oraz maszyn i urządzeń samobieżnych. W tym celu Komisja przedstawi Parlamentowi Europejskiemu i Radzie, w terminie do dnia 18 lipca 2006 r., odpowiednie projekty aktów prawnych. Projekty te powinny uwzględniać wyniki sprawozdania, określonego w art. 10 ust. 1.

Artykuł 2

Zakres

1. Niniejsza dyrektywa ma zastosowanie do hałasu w środowisku, na jaki ludzie są narażeni w szczególności na obszarach zabudowanych, w publicznych parkach lub na innych obszarach względnie cichych w aglomeracji, na obszarach ciszy na otwartym terenie poza miastem, w pobliżu szkół, szpitali i innych wrażliwych na hałas budynków i obszarów.

2. Niniejsza dyrektywa nie ma zastosowania do hałasu powodowanego przez osobę narażoną, hałasu powodowanego czynnościami domowymi, hałasu powodowanego przez sąsiadów, hałasu w miejscu pracy, hałasu wewnątrz środka transportu ani hałasu powodowanego działaniami wojskowymi na terenach wojskowych.

Artykuł 3

Definicje

W rozumieniu niniejszej dyrektywy:

a) „hałas w środowisku” oznacza niepożądane lub szkodliwe dźwięki powodowane przez działalność człowieka na wolnym powietrzu, w tym hałas emitowany przez środki transportu, ruch drogowy, ruch kolejowy, ruch samolotowy, oraz hałas pochodzący z obszarów działalności przemysłowej, jak określono w załączniku 1 do dyrektywy Rady 96/61/WE z dnia 24 września 1996 r. dotyczącej zintegrowanego zapobiegania zanieczyszczeniom i ich kontroli ( 1 );

b) „szkodliwe skutki” oznaczają niekorzystne oddziaływanie na zdrowie ludzkie;

c) „dokuczliwość” oznacza stopień uciążliwości hałasu dla społeczności, ustalony na podstawie badań w terenie;

d) „wskaźnik hałasu” oznacza fizyczną skalę, stosowaną do określenia hałasu w środowisku, mającą związek ze szkodliwym skutkiem;

e) „ocena” oznacza dowolną metodę stosowaną do obliczania, przewidywania, szacowania albo pomiaru wartości wskaźnika hałasu lub związanych z nim szkodliwych skutków;

f) „Lden” (wskaźnik hałasu dla pory dziennej, wieczornej i nocnej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia ogólnej dokuczliwości, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;

g) „Lday” (wskaźnik hałasu w porze dziennej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia dokuczliwości w porze dziennej, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;

h) „Levening” (wskaźnik hałasu w porze wieczornej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia dokuczliwości w porze wieczornej, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;

i) „Lnight” (wskaźnik hałasu w porze nocnej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia zakłócenia snu, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;

j) „relacja dawka–skutek” oznacza stosunek między wartością wskaźnika hałasu a szkodliwym skutkiem;

k) „aglomeracja” oznacza część terytorium, którego granice wyznacza Państwo Członkowskie, o liczbie mieszkańców powyżej 100 tys. i gęstości zaludnienia powodującej, że Państwo Członkowskie uznaje je za obszar zurbanizowany;

l) „obszar ciszy w obrębie aglomeracji” oznacza obszar, którego granice wyznacza właściwy organ, na przykład obszar, w którym narażenie na hałas z jakiegokolwiek źródła nie przewyższa określonej wartości Lden lub innego odpowiedniego wskaźnika hałasu, wyznaczonego przez Państwo Członkowskie;

m) „obszar ciszy na otwartym terenie poza miastem” oznacza obszar, którego granice wyznacza właściwy organ, na przykład obszar, w którym nie występują zakłócenia hałasem komunikacyjnym, przemysłowym lub z działalności rekreacyjnej;

n) „główna droga” oznacza regionalną, krajową albo międzynarodową drogę oznaczoną przez Państwo Członkowskie, którą przejeżdża rocznie ponad trzy miliony pojazdów;

o) „główna linia kolejowa” oznacza linię kolejową oznaczoną przez Państwo Członkowskie, po której przejeżdża rocznie ponad 30 tys. składów pociągów;

p) „główne lotnisko” oznacza cywilny port lotniczy, wyznaczony przez Państwo Członkowskie, na którym odbywa się ponad 50 tysięcy przemieszczeń rocznie (przez przemieszczenie rozumie się start lub lądowanie), z wyłączeniem przemieszczeń dokonywanych wyłącznie w celach szkoleniowych na lekkich samolotach;

q) „sporządzanie mapy hałasu” oznacza przedstawianie, w kategoriach wskaźnika hałasu, danych dotyczących aktualnej lub przewidywanej sytuacji w zakresie hałasu, ze wskazaniem przypadków naruszenia odnośnej obowiązującej wartości granicznej, liczby dotkniętych osób na określonym obszarze lub liczby lokali mieszkalnych poddanych działaniu pewnej wartości wskaźnika hałasu na pewnym obszarze;

r) „strategiczna mapa hałasu” — oznacza mapę, opracowaną do celów całościowej oceny narażenia na hałas z różnych źródeł na danym obszarze, albo do celów sporządzania ogólnych prognoz dla danego obszaru;

s) „wartość graniczna” oznacza wartość Lden lub Lnight i, tam gdzie właściwe, Lday i Levening, ustaloną przez Państwo Członkowskie, po której przekroczeniu właściwe władze są obowiązane rozważyć lub wprowadzić środki łagodzące; dopuszcza się różnicowanie wartości granicznych według różnych rodzajów hałasu (z ruchu kołowego, szynowego, lotniczego, z działalności przemysłowej itd.), różnego otoczenia i różnej wrażliwości mieszkańców na hałas; dopuszcza się także ich różnicowanie w zależności od istniejącej sytuacji i dla nowych sytuacji (w przypadku gdy nastąpiła zmiana sytuacji w zakresie źródła hałasu lub korzystania z otoczenia);

t) „plany działań” oznaczają plany sporządzane dla potrzeb zarządzania emisją i skutkami hałasu, w tym, w razie potrzeby, dla potrzeb zmniejszania hałasu;

u) „planowanie akustyczne” oznacza kontrolowanie hałasu w przyszłości poprzez wykorzystanie planowanych środków, takich jak planowanie przestrzenne, inżynieria systemów dla komunikacji, planowanie komunikacji, zmniejszenie hałasu przez stosowanie środków z zakresu izolacji dźwiękowej i przez kontrolę źródeł pod kątem hałasu;

v) „społeczeństwo” oznacza osobę lub osoby fizyczne lub prawne i, zgodnie z ustawodawstwem krajowym lub praktyką, ich związki, organizacje i ugrupowania;

▼M3

w) „repozytorium danych” oznacza system informacyjny, zarządzany przez Europejską Agencję Środowiska, zawierający informacje i dane na temat hałasu w środowisku udostępniane poprzez krajowe węzły sprawozdawczości i wymiany danych pod kontrolą państw członkowskich.

▼B

Artykuł 4

Wdrożenie i odpowiedzialność

1. Państwa Członkowskie wyznaczają, na odpowiednich poziomach, właściwe władze i organy odpowiedzialne za wdrożenie niniejszej dyrektywy, w szczególności władze odpowiedzialne za:

a) sporządzanie i, gdzie stosowne, odpowiednio, zatwierdzanie map hałasu i planów działań dla aglomeracji, głównych dróg, głównych linii kolejowych i głównych lotnisk;

b) gromadzenie map hałasu i planów działań.

2. Państwa Członkowskie udostępnią Komisji i społeczeństwu dane określone w ust. 1 w terminie do dnia 18 lipca 2005 r.

Artykuł 5

Wskaźniki hałasu i ich stosowanie

1. Przy sporządzaniu i analizowaniu strategicznych map hałasu zgodnie z art. 7 Państwa Członkowskie stosują wskaźniki hałasu Lden i Lnight określone w załączniku I.

Do czasu wprowadzenia obowiązku stosowania wspólnych metod oceny w procesie ustalania Lden i Lnight dopuszcza się stosowanie w tym celu przez Państwa Członkowskie istniejących krajowych wskaźników hałasu i związanych danych, które należy przeliczyć na wskaźniki, o których mowa powyżej. Nie dopuszcza się korzystania z danych starszych niż trzyletnie.

2. Dopuszcza się stosowanie przez Państwa Członkowskie dodatkowych wskaźników hałasu w odniesieniu do szczególnych przypadków, takich jak określone w załączniku I pkt 3.

3. Dopuszcza się stosowanie przez Państwa Członkowskie, do celów planowania akustycznego i podziału na strefy hałasu wskaźników innych niż Lden i Lnight.

4. Państwa Członkowskie przekażą Komisji, w terminie do dnia 18 lipca 2005 r., informacje dotyczące odnośnych wartości granicznych obowiązujących na ich terytorium lub przygotowywanych, wyrażonych w Lden i Lnight oraz, gdzie stosowne, Lday i Levening, dla hałasu powstającego z ruchu kołowego, ruchu szynowego, z samolotów wokół lotnisk i hałasu w miejscach prowadzenia działalności przemysłowej, wraz z wyjaśnieniami dotyczącymi stosowania wartości granicznych.

Artykuł 6

Metody oceny

1. Do ustalania wartości Lden i Lnight stosuje się metody oceny, określone w załączniku II.

▼M1

2. Komisja ustanawia, w trybie zmiany załącznika II, wspólne metody oceny na potrzeby ustalania Lden i Lnight. Środki te, mające na celu zmianę elementów innych niż istotne niniejszej dyrektywy, przyjmuje się zgodnie z procedurą regulacyjną połączoną z kontrolą, o której mowa w art. 13 ust. 3. Do czasu przyjęcia tych metod dopuszcza się stosowanie przez państwa członkowskie metod oceny, dostosowanych zgodnie z załącznikiem II i opartych na metodach ustanowionych w ich krajowym ustawodawstwie. W takich przypadkach państwa członikowskie muszą wykazać, że wyniki uzyskane metodami, o których mowa, są równorzędne z wynikami uzyskiwanymi przy zastosowaniu metod określonych w załączniku II pkt 2.2.

▼B

3. Dopuszcza się posługiwanie się współczynnikami dawka–skutek, określonymi w załączniku III, przy dokonywaniu oceny szkodliwych skutków.

Artykuł 7

Sporządzanie strategicznych map hałasu

1. Państwa Członkowskie zapewnią sporządzenie, w terminie do dnia 30 czerwca 2007 r., strategicznych map hałasu przedstawiających sytuację w poprzednim roku kalendarzowym oraz ich zatwierdzenie, o ile jest wymagane, przez właściwe władze, dla wszystkich aglomeracji o liczbie mieszkańców ponad 250 tysięcy i dla wszystkich głównych dróg o obciążeniu ruchem ponad sześć milionów przejazdów rocznie, głównych linii kolejowych o obciążeniu ruchem ponad 60 tysięcy przejazdów składów pociągów rocznie i głównych lotnisk na swym terytorium.

Państwa Członkowskie powiadamiają Komisję, w terminie do dnia 30 czerwca 2005 r., a następnie co pięć lat, o głównych drogach o obciążeniu ruchem ponad 6 milionów przejazdów rocznie, głównych liniach kolejowych o obciążeniu ruchem ponad 60 tysięcy przejazdów składów pociągów rocznie, głównych lotniskach i aglomeracjach o liczbie mieszkańców ponad 250 tysięcy na swym terytorium.

2. Państwa Członkowskie podejmą środki niezbędne dla zapewnienia sporządzenia, w terminie do dnia 30 czerwca 2012 r., a następnie co pięć lat, strategicznych map hałasu przedstawiających sytuację w poprzednim roku kalendarzowym i zatwierdzenia takich map przez właściwe władze, jeśli zatwierdzenie jest wymagane, dla wszystkich aglomeracji i wszystkich głównych dróg i głównych linii kolejowych na swym terytorium.

Państwa Członkowskie powiadomią Komisję, w terminie do dnia 31 grudnia 2008 r., o wszystkich aglomeracjach i wszystkich głównych drogach i głównych liniach kolejowych na swym terytorium.

3. Strategiczne mapy hałasu muszą spełniać minimalne wymagania, ustanowione w załączniku IV.

4. Sąsiadujące Państwa Członkowskie są obowiązane współpracować w zakresie sporządzania strategicznych map hałasu dla obszarów przygranicznych.

5. Strategiczne mapy hałasu analizuje się i zmienia, w miarę potrzeby, nie rzadziej niż co pięć lat od daty sporządzenia.

Artykuł 8

Plany działań

1. Państwa Członkowskie zapewnią sporządzenie przez właściwe władze, w terminie do dnia 18 lipca 2008 r., planów działań dla potrzeb zarządzania problemami hałasu i skutkami hałasu oraz w miarę potrzeby, zmniejszania hałasu na obszarach podległych ich właściwości:

a) obszarów położonych w pobliżu głównych dróg o obciążeniu ruchem powyżej 6 milionów przejazdów rocznie, głównych linii kolejowych o obciążeniu ruchem powyżej 60 tysięcy przejazdów pociągów rocznie i głównych lotnisk;

b) aglomeracji o liczbie mieszkańców powyżej 250 tysięcy. Plany, o których mowa, mają także służyć ochronie obszarów ciszy przed zwiększeniem hałasu.

Właściwe władze dobierają środki przewidziane w planach według własnego uznania, z tym że takie środki powinny w szczególności odnosić się do priorytetów, wynikających z przekroczenia odnośnej wartości granicznej lub z innych kryteriów przyjętych przez Państwa Członkowskie i mieć zastosowanie w szczególności do najważniejszych obszarów, ustalonych w wyniku sporządzania map hałasu.

2. Państwa Członkowskie zapewnią sporządzenie przez właściwe władze, w terminie do dnia 18 lipca 2013 r., planów działań odnoszących się szczególnie do priorytetów wynikających z przekroczenia odnośnej wartości granicznej lub z innych kryteriów, przyjętych przez Państwa Członkowskie dla aglomeracji, głównych dróg i głównych linii kolejowych na swym terytorium.

3. Państwa Członkowskie powiadomią Komisję o innych istotnych kryteriach określonych w ust. 1 i 2.

4. Plany działań muszą spełniać minimalne wymagania określone w załączniku V.

▼M3

5. Plany działań analizuje się i, w miarę potrzeby, zmienia w przypadku wystąpienia istotnego zdarzenia, rzutującego na istniejącą sytuację w dziedzinie hałasu, a przynajmniej co pięć lat od daty zatwierdzenia tych planów.

Analizy i zmiany, które zgodnie z akapitem pierwszym miałyby się odbyć w 2023 r., odracza się tak, aby odbyły się nie później niż do dnia 18 lipca 2024 r.

▼B

6. Sąsiadujące Państwa Członkowskie współpracują w zakresie planów działań dla regionów granicznych.

7. Państwa Członkowskie zapewnią przeprowadzenie społecznych konsultacji w sprawie projektów planów działań, możliwości wczesnego, skutecznego społecznego uczestnictwa w przygotowaniu i analizie planów działań, uwzględnienie wyników uczestnictwa i informowanie społeczeństwa o podjętych decyzjach. Należy zapewnić racjonalny harmonogram uwzględniający odpowiedni czas na poszczególne fazy społecznego uczestnictwa.

W razie gdy obowiązek przeprowadzenia procedury społecznego uczestnictwa wynika jednocześnie z niniejszej dyrektywy i innych aktów prawa wspólnotowego, Państwa Członkowskie mogą przewidzieć wspólne procedury, aby uniknąć powielania działań.

Artykuł 9

Informowanie społeczeństwa

▼M3

1. Państwa członkowskie zapewniają, by sporządzone i w stosownych przypadkach przyjęte przez nie strategiczne mapy hałasu oraz opracowane plany działań zostały udostępnione społeczeństwu i rozpowszechnione w społeczeństwie zgodnie z odpowiednim aktem ustawodawczym Unii, w szczególności z dyrektywami Parlamentu Europejskiego i Rady 2003/4/WE ( 2 ) i 2007/2/WE ( 3 ), a także zgodnie z załącznikami IV i V do niniejszej dyrektywy, między innymi przy użyciu dostępnych technologii informacyjnych.

▼B

2. Niniejsza informacja powinna być przejrzysta, zrozumiała i przystępna. Powinna zawierać podsumowanie z wyszczególnieniem najważniejszych zagadnień.

Artykuł 10

Gromadzenie i publikowanie danych przez Państwa Członkowskie i Komisję

1. Komisja przedstawi Parlamentowi Europejskiemu i Radzie, w terminie do dnia 18 stycznia 2004 r., sprawozdanie zawierające analizę dotychczasowych środków wspólnotowych w zakresie źródeł hałasu w środowisku.

▼M3

2. Państwa członkowskie zapewniają przekazanie Komisji danych ze strategicznych map hałasu i streszczeń planów działań określonych w załączniku VI w ciągu sześciu miesięcy od terminów ustanowionych odpowiednio w art. 7 i 8. W tym celu państwa członkowskie przekazują te informacje wyłącznie drogą elektroniczną do obowiązkowego repozytorium danych utworzonego przez Komisję w drodze aktów wykonawczych. Te akty wykonawcze przyjmuje się zgodnie z procedurą sprawdzającą, o której mowa w art. 13 ust. 2. W przypadku konieczności zaktualizowania informacji państwo członkowskie opisuje różnice pomiędzy aktualnymi a pierwotnymi informacjami i podaje przyczyny aktualizacji, udostępniając zaktualizowane informacje w repozytorium danych.

▼B

3. Komisja tworzy bazę danych ze strategicznych map hałasu w celu ułatwienia sporządzenia sprawozdania określonego w art. 11 i innych prac techniczno-informacyjnych.

4. Komisja ogłasza co pięć lat uproszczone sprawozdanie na temat danych ze strategicznych map hałasu i planów działań. Termin złożenia pierwszego sprawozdania przypada na dzień 18 lipca 2009 r.

Artykuł 11

Analiza i sprawozdawczość

1. Komisja przedkłada Parlamentowi Europejskiemu i Radzie w terminie do dnia 18 lipca 2009 r. sprawozdanie z wykonania niniejszej dyrektywy.

2. Sprawozdanie, o którym mowa, ma zawierać w szczególności ocenę potrzeby dalszych działań wspólnotowych w sprawie hałasu w środowisku i, gdzie konieczne, propozycje strategii wykonawczych dotyczących takich aspektów, jak:

a) długo- i średnioterminowe zadania dotyczące zmniejszania liczby osób, odczuwających negatywne skutki hałasu w środowisku, ze szczególnym uwzględnieniem różnic klimatycznych i kulturowych;

b) dodatkowe środki zmniejszania hałasu w środowisku z konkretnych źródeł, w szczególności z urządzeń pracujących na otwartej przestrzeni, środków transportu i infrastruktury transportu, oraz niektórych kategorii działalności przemysłowej oparte na środkach już wdrożonych lub środkach, których przyjęcie jest dyskutowane;

c) ochrona obszarów ciszy na otwartych terenach poza miastem.

3. Sprawozdanie ma obejmować analizę jakości środowiska akustycznego na terytorium Wspólnoty, sporządzoną na podstawie danych określonych w art. 10 i uwzględniać postęp naukowo-techniczny i inne istotne informacje. Głównymi kryteriami wyboru proponowanych strategii i środków są obniżenie szkodliwych skutków i stopa efektywności kosztowej.

4. Po otrzymaniu pierwszego zestawu strategicznych map hałasu Komisja ponownie rozważy:

— możliwość przyjęcia pkt 1 w załączniku I wysokości pomiaru równej 1,5 metra, w odniesieniu do obszarów, na których występują budynki jednopiętrowe,

— niższy dolny limit szacowanej liczby osób narażonych na różne pasma Lden i Lnight w załączniku VI.

5. Analizy sprawozdania dokonuje się co pięć lat lub, w razie potrzeby, częściej. Sprawozdanie musi zawierać ocenę wykonania niniejszej dyrektywy.

6. Wraz ze sprawozdaniem przedkłada się, w razie potrzeby, wnioski w sprawie zmiany niniejszej dyrektywy.

▼M1

Artykuł 12

Dostosowanie do postępu naukowo-techniczego

Komisja dostosowuje załącznik I pkt 3 oraz załączniki II i III do niniejszej dyrektywy do postępu naukowego i technicznego. Środki te, mające na celu zmianę elementów innych niż istotne niniejszej dyrektywy, przyjmuje się zgodnie z procedurą regulacyjną połączoną z kontrolą, o której mowa w art. 13 ust. 3.

▼B

Artykuł 13

Komitet

1. Komitet powołany na mocy art. 18 dyrektywy 2000/14/WE jest organem pomocniczym Komisji.

2. Ilekroć przywołuje się niniejszy ustęp, mają zastosowanie przepisy art. 5 i 7 decyzji 1999/468/WE, z uwzględnieniem przepisów jej art. 8.

Okres ustanowiony w art. 5 ust. 6 decyzji 1999/468/WE ustala się na trzy miesiące.

▼M1

3. W przypadku odesłania do niniejszego ustępu stosuje się art. 5a ust. 1–4 oraz art. 7 decyzji 1999/468/WE, z uwzględnieniem przepisów art. 8.

▼B

Artykuł 14

Transpozycja

1. Państwa Członkowskie wprowadzają w życie przepisy ustawowe, wykonawcze i administracyjne, niezbędne do wykonania niniejszej dyrektywy w terminie do dnia 18 lipca 2004 r. i powiadamiają o tym Komisję.

Wspomniane środki powinny zawierać odniesienie do niniejszej dyrektywy lub odniesienie to powinno towarzyszyć ich urzędowej publikacji. Metody dokonywania takiego odniesienia określane są przez Państwa Członkowskie.

2. Państwa Członkowskie przekazują Komisji teksty przepisów prawa krajowego, przyjętych w dziedzinie objętej niniejszą dyrektywą

Artykuł 15

Wejście w życie

Niniejsza dyrektywa wchodzi w życie z dniem jej opublikowania w Dzienniku Urzędowym Wspólnot Europejskich.

Artykuł 16

Adresaci

Niniejsza dyrektywa skierowana jest do Państw Członkowskich.









ZAŁĄCZNIK I

WSKAŹNIKI HAŁASU

określone w art. 5

1. Definicja dzień–wieczór–noc L den

Poziom dzień–wieczór–noc Lden w decybelach (dB) ustala się według następującego wzoru:

gdzie:

— Lday — długookresowa, ważona dźwiękiem A średnia poziomu dźwięku zgodna z definicją podaną w ISO 1996-2: 1987, ustalona dla wszystkich pór dziennych w roku,

— Levening — długookresowa, ważona dźwiękiem A średnia poziomu dźwięku zgodna z definicją podaną w ISO 1996-2: 1987, ustalona dla wszystkich pór wieczornych w roku,

— Lnight — długookresowa, ważona dźwiękiem A średnia poziomu dźwięku zgodna z definicją podaną w ISO 1996-2: 1987, ustalona dla wszystkich pór nocnych w roku,

gdzie:

— pora dzienna trwa 12 godzin, wieczorna — cztery godziny, a nocna — osiem godzin. Państwa Członkowskie mogą skrócić porę wieczorną o jedną lub dwie godziny i przedłużyć w związku z tym porę dzienną i/lub nocną, z zastrzeżeniem, że taka decyzja musi odnosić się jednakowo do wszystkich źródeł i pod warunkiem powiadomienia Komisji o wszelkich systematycznych różnicach w stosunku do opcji domyślnej,

— Państwo Członkowskie wybiera godzinę rozpoczęcia pory dziennej (a w konsekwencji także pory wieczornej i pory nocnej) (wybór, o którym mowa, musi dotyczyć jednakowo wszystkich źródeł hałasu); wartościami domyślnymi są: od 7.00 do 19.00, od 19.00 do 23.00 i od 23.00 do 7.00 czasu miejscowego,

— rok oznacza dany rok w odniesieniu do emisji dźwięku i średni rok w odniesieniu do warunków meteorologicznych;

i gdzie:

— uwzględnia się falę padającą, tzn. nie uwzględnia się dźwięku odbitego od elewacji danego budynku mieszkalnego (na ogół przyjmuje się korekcję o 3 dB).

Wysokość punktu pomiaru Lden zależy od przeznaczenia wyników pomiaru:

— w przypadku gdy dokonuje się obliczeń dla potrzeb sporządzania strategicznych map hałasu w związku z narażeniem na hałas w budynkach i w ich pobliżu, punkty oceny muszą znajdować się 4,0 ± 0, 2 m (od 3,8 do 4,2 m) nad ziemią i na najbardziej narażonej elewacji; przez najbardziej narażoną elewację rozumie się ścianę zewnętrzną zwróconą frontem do konkretnego źródła hałasu i usytuowaną najbliżej niego; do innych celów można dokonywać innych wyborów,

— w przypadku gdy dokonuje się pomiarów dla potrzeb sporządzania strategicznych map hałasu w związku z narażeniem na hałas w budynkach i w ich pobliżu, dopuszcza się wybór innych wysokości, z zastrzeżeniem, że w żadnym razie nie mogą być mniejsze niż 1,5 m nad ziemią i z zastrzeżeniem korekty wyników zgodnie z równorzędną wysokością 4 m,

— do innych celów, takich jak planowanie akustyczne i podział na strefy hałasu, dopuszcza się wybór innych wysokości, z zastrzeżeniem że w żadnym razie nie mogą być mniejsze niż 1,5 m nad ziemią, na przykład dla: — — obszarów wiejskich o jednopiętrowej zabudowie mieszkalnej, — projektowania lokalnych środków zmniejszania wpływu hałasu na konkretne lokale mieszkalne, — sporządzania szczegółowych map hałasu dla ograniczonego obszaru, ze wskazaniem narażenia poszczególnych lokali mieszkalnych na hałas.

2. Definicja wskaźnika hałasu dla pory nocnej

Wskaźnik hałasu dla pory nocnej Lnight jest długookresową, ważoną dźwiękiem A średnią poziomu dźwięku zgodną z definicją zawartą w ISO 1996-2: 1987, ustaloną dla wszystkich pór nocnych w roku,

gdzie:

— pora nocna oznacza okres ośmiu godzin, zgodnie z definicją podaną w ust. 1,

— rok oznacza dany rok w odniesieniu do emisji dźwięku i średni rok kalendarzowy w odniesieniu do warunków meteorologicznych, zgodnie z definicją podaną w ust. 1,

— uwzględnia się dźwięk padający, określony w ust. 1,

— punkt pomiaru — jak dla Lden.

3. Uzupełniające wskaźniki hałasu

W niektórych przypadkach może być korzystne stosowanie dodatkowo do Lden i Lnight, i, odpowiednio, Lday i Levening, specjalnych wskaźników hałasu i związanych wartości granicznych. Poniżej podano niektóre przykłady:

— rozpatrywane źródło hałasu działa jedynie przez niewielką część czasu (na przykład, przez mniej niż 20 % sumy okresów dziennych w roku, sumy okresów wieczornych w roku lub sumy okresów nocnych w roku),

— średnia liczba zdarzeń akustycznych w jednej porze lub kilku porach jest bardzo niska (na przykład mniej niż jedno zdarzenie akustyczne na godzinę; zdarzenie akustyczne określane jest jako sygnał akustyczny trwający krócej niż pięć minut; przykładem jest hałas przejeżdżającego pociągu albo przelatującego samolotu),

— wysoki udział dźwięków niskiej częstotliwości w hałasie,

— LAmax lub SEL (poziom ekspozycji na hałas) dla ochrony okresów nocnych w przypadku szczytów hałasu,

— dodatkowa ochrona weekendów lub konkretnej części roku,

— dodatkowa ochrona pory dziennej,

— dodatkowa ochrona pory wieczornej,

— połączenie hałasu z różnych źródeł,

— obszary ciszy na otwartych terenach poza miastem,

— w skład hałasu wchodzą silne składniki tonowe,

— hałas o charakterze impulsowym.

▼M2









ZAŁĄCZNIK II

METODY OCENY NA POTRZEBY USTALANIA WSKAŹNIKÓW HAŁASU

(o których mowa w art. 6 dyrektywy 2002/49/WE)

1. WPROWADZENIE

Wartości Lden i Lnight ustala się na stanowiskach oceny za pomocą obliczeń zgodnych z metodą omówioną w rozdziale 2 oraz danymi wyszczególnionymi w rozdziale 3. Pomiarów można dokonywać zgodnie z rozdziałem 4.

2. WSPÓLNE METODY OCENY HAŁASU

2.1. Przepisy ogólne – hałas w ruchu drogowym, ruchu kolejowym oraz działalności przemysłowej

2.1.1. Definicje wskaźników, zakresu częstotliwości i pasma

Obliczenia poziomu hałasu definiuje się ►C1 w zakresie częstotliwości od 63 Hz do 8 kHz pasm oktawowych ◄ . Wyniki dla pasma o danej częstotliwości wyraża się w odpowiednich przedziałach częstotliwości.

Poziom hałasu w ruchu drogowym, kolejowym i działalności przemysłowej oblicza się w pasmach oktawowych, jedynie w przypadku obliczania mocy akustycznej źródła hałasu w ruchu kolejowym korzysta się z pasm tercjowych. W odniesieniu do hałasu w ruchu drogowym, kolejowym i działalności przemysłowej długookresowy, średni poziom ciśnienia akustycznego ważonego dźwiękiem A oblicza się, w oparciu o wyniki uzyskane dla pasm oktawowych, dla pory dziennej, wieczornej i nocnej w sposób zdefiniowany w załączniku I i określony w art. 5 dyrektywy 2002/49/WE, przez zsumowanie danych ze wszystkich częstotliwości:







(2.1.1)

gdzie

Ai oznacza krzywą korekcyjną A według definicji zawartej w normie IEC 61672-1;

i = indeks pasma częstotliwości;

natomiast T oznacza czas odpowiadający porze dziennej, wieczornej lub nocnej.

Parametry hałasu:







Lp Poziom chwilowego ciśnienia akustycznego [dB] (ref. 2 10–5 Pa) LAeq,LT Ogólny, długookresowy poziom dźwięku L Aeq ze wszystkich źródeł i źródeł obrazu w punkcie R [dB] (ref. 2 10–5 Pa) LW Poziom mocy akustycznej in situ źródła punktowego (ruchomego lub stałego) [dB] (ref. 10–12 W) LW,i,dir Kierunkowy poziom mocy akustycznej in situ dla pasma częstotliwości i [dB] (ref. 10–12 W) LW′ Średni poziom mocy akustycznej in situ na metr od źródła liniowego. [dB/m] (ref. 10–12 W)

Inne parametry fizyczne:







p Wartość skuteczna (rms) chwilowego ciśnienia akustycznego [Pa] p 0 Referencyjne ciśnienie akustyczne = 2 10–5 Pa [Pa] W 0 Referencyjna moc akustyczna = 10–12 W [wat]

2.1.2. Ramy jakości

Dokładność wartości wejściowych

Wszystkie wartości wejściowe wpływające na poziom emisji ze źródła wyznacza się z dokładnością odpowiadającą co najmniej poziomowi niepewności ± 2dB(A) w poziomie emisji ze źródła (wszystkie inne parametry pozostają bez zmian).

Stosowanie wartości domyślnych

W przypadku stosowania tej metody dane wejściowe odwzorowują wartości rzeczywiste. Z zasady nie należy opierać się na wartościach czy założeniach domyślnych. Domyślne wartości i założenia wejściowe dopuszcza się, jeżeli pozyskanie danych rzeczywistych wiąże się z nieproporcjonalnie wysokimi kosztami.

Jakość oprogramowania stosowanego do obliczeń

Oprogramowanie stosowane do obliczeń musi wykazywać zgodność z wyszczególnionymi w tym dokumencie metodami, potwierdzoną wynikami warunków testowych.

2.2. Hałas w ruchu drogowym

2.2.1. Opis źródła

Klasyfikacja pojazdów

Źródło hałasu w ruchu drogowym ustala się, sumując emisję hałasu z każdego pojazdu uczestniczącego w przepływie ruchu. Pojazdy te dzieli się na pięć odrębnych kategorii, uwzględniających właściwości pojazdów w kategoriach emisji hałasu:

kategoria 1 : lekkie pojazdy silnikowe,

kategoria 2 : średnie pojazdy ciężarowe,

kategoria 3 : pojazdy ciężarowe,

kategoria 4 : dwukołowe pojazdy silnikowe,

kategoria 5 : kategoria otwarta.

W przypadku dwukołowych pojazdów silnikowych z uwagi na bardzo duże zróżnicowanie pod względem trybu jazdy i zazwyczaj dużą różnicę w liczebności tych pojazdów, wyodrębnia się dwie podkategorie – motorowery i motocykle o większej mocy.

Używa się czterech pierwszych kategorii, natomiast piąta jest opcjonalna. Kategorię tę wprowadzono z myślą o pojazdach nowego typu, które mogą zostać skonstruowane w przyszłości i które mogą być na tyle odmienne pod względem emisji hałasu, że będą wymagały zdefiniowania dodatkowej kategorii. Kategoria ta może obejmować na przykład pojazdy z napędem elektrycznym lub hybrydowym lub dowolny, opracowany w przyszłości pojazd, znacznie różniący się od pojazdów należących do kategorii 1–4.

W tabeli [2.2.a] podano szczegółowe informacje na temat poszczególnych kategorii pojazdów.







Tabela [2.2.a] Kategorie pojazdów Kategoria Nazwa Opis Kategoria pojazdu w UE Homologacja typu całego pojazdu (1) 1 Lekkie pojazdy silnikowe Samochody osobowe, samochody dostawcze ≤ 3,5 tony, samochody typu SUV (2), pojazdy wielofunkcyjne (MPV) (3), włącznie z przyczepami i przyczepami turystycznymi M1 i N1 2 Średnie pojazdy ciężarowe Średnie pojazdy ciężarowe, samochody dostawcze > 3,5 tony, autobusy, samochody kempingowe itd., dwuosiowe i posiadające opony bliźniacze na tylnej osi M2, M3 oraz N2, N3 3 Pojazdy ciężarowe Pojazdy ciężarowe, autokary turystyczne, autobusy, z trzema lub więcej niż trzema osiami M2 i N2 z przyczepą, M3 i N3 4 Dwukołowe pojazdy silnikowe 4a Motorowery dwu-, trzy- i czterokołowe L1, L2, L6 4b Motocykle z przyczepą boczną i bez, motocykle trzy- i czterokołowe L3, L4, L5, L7 5 Kategoria otwarta Zostanie zdefiniowana wedle przyszłych potrzeb Nie dotyczy (1) Dyrektywa 2007/46/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 5 września 2007 r. ustanawiająca ramy dla homologacji pojazdów silnikowych i ich przyczep oraz układów, części i oddzielnych zespołów technicznych przeznaczonych do tych pojazdów (Dz.U. L 263 z 9.10.2007, s. 1). (2) Pojazdy sportowo-użytkowe. (3) Pojazdy wielofunkcyjne.

Liczba i umiejscowienie równorzędnych źródeł dźwięku

W metodzie tej każdy pojazd (kategorii 1, 2, 3, 4 i 5) jest odwzorowywany przez jedno źródło punktowe emitujące dźwięki w sposób jednorodny w półkulistą przestrzeń (2-π) powyżej podłoża. Pierwsze odbicie od powierzchni jezdni uznaje się za odbicie o wartości bezwzględnej. Jak pokazano na rysunku [2.2.a] źródło punktowe znajduje się na wysokości 0,05 m nad powierzchnią jezdni.

Źródło liniowe odwzorowuje przepływ ruchu. W modelu jezdni wielopasmowej, w warunkach wzorcowych, każdy pas powinien być odwzorowany źródłem liniowym umieszczonym pośrodku każdego z pasów. Niemniej dopuszcza się również modelowanie za pomocą jednego źródła liniowego, umiejscowionego pośrodku jezdni dwukierunkowej lub – w przypadku jezdni wielopasmowej – jednego źródła liniowego umiejscowionego na zewnętrznym pasie jezdni.

Emisja mocy akustycznej

Moc akustyczną źródła definiuje się jako „pole częściowo swobodne”, co oznacza, że moc akustyczna uwzględnia oddziaływanie akustyczne odbicia od podłoża znajdującego się bezpośrednio pod modelowanym źródłem, jeżeli w jego bezpośrednim sąsiedztwie nie występują obiekty zakłócające propagację dźwięku, ale nie uwzględnia odbicia od powierzchni jezdni nie znajdującej się bezpośrednio pod modelowanym źródłem.

Emisję z przepływu ruchu odwzorowuje źródło liniowe charakteryzowane kierunkową mocą akustyczną na metr danej częstotliwości. Odwzorowanie to odpowiada sumie mocy emisji dźwięku z poszczególnych pojazdów uczestniczących w przepływie ruchu oraz czasowi, w jakim pojazdy te przebywały na analizowanym odcinku jezdni. Uwzględnienie pojedynczego pojazdu w przepływie ruchu wymaga zastosowania modelu przepływu ruchu.

Jeżeli przyjmuje się stały przepływ ruchu Qm pojazdów kategorii m na godzinę, poruszających się z prędkością średnią vm (w km/h), kierunkową moc akustyczną źródła liniowego LW′, eq,line,i,m na metr w paśmie częstotliwości i od źródła liniowego definiuje się na podstawie:







(2.2.1)

gdzie LW′,i,m oznacza kierunkową moc akustyczną jednego pojazdu. LW′,m wyraża się w dB (ref. 10–12 W/m). Powyższe poziomy mocy akustycznej oblicza się dla ►C1 każdego pasma oktawowego i, o częstotliwości od 63 Hz do 8 kHz ◄ .

Dane o przepływie ruchu Qm wyraża się jako średnią roczną na godzinę, na porę dnia (dzienną, wieczorną, nocną), na daną kategorię pojazdu i na źródło liniowe. Dane wejściowe przepływu ruchu pozyskane ze zliczenia ruchu lub z modeli ruchu stosuje się w odniesieniu do pojazdów należących do wszystkich kategorii.

Prędkość vm to reprezentatywna prędkość pojazdu należącego do danej kategorii: w większości przypadków niższa z maksymalnej prędkości dopuszczalnej na danym odcinku jezdni i maksymalnej prędkości dopuszczalnej dla pojazdu należącego do danej kategorii. W przypadku braku miejscowych danych pomiarowych stosuje się maksymalną prędkość dopuszczalną dla pojazdu należącego do danej kategorii.

W przepływie ruchu przyjmuje się, że wszystkie pojazdy należące do kategorii m poruszają się z taką samą prędkością, tzn. vm , średnią prędkością przepływu pojazdów należących do danej kategorii.

Pojazd drogowy modeluje się z wykorzystaniem układu równań matematycznych odwzorowujących dwa główne źródła hałasu:

1) hałas toczenia wywołany wzajemnym oddziaływaniem opony i nawierzchni jezdni;

2) hałas emitowany przez jednostkę napędową pojazdu (silnik, układ wydechowy).

Źródło hałasu toczenia uwzględnia hałas aerodynamiczny.

W przypadku pojazdów lekkich i średnich oraz pojazdów ciężarowych (należących do kategorii 1, 2 i 3) całkowita moc akustyczna odpowiada sumie energii akustycznej hałasu toczenia i jednostki napędowej. W ten sposób całkowity poziom mocy akustycznej źródeł liniowych m = 1, 2 lub 3 definiuje się na podstawie:







(2.2.2)

gdzie LWR,i,m oznacza poziom mocy akustycznej hałasu toczenia, a LWP,i,m oznacza poziom mocy akustycznej hałasu jednostki napędowej. Dotyczy to wszystkich zakresów prędkości. W przypadku prędkości niższej niż 20 km/h poziom mocy akustycznej jest identyczny ze zdefiniowanym we wzorze dla vm= 20 km/h.

W przypadku pojazdów dwukołowych (należących do kategorii 4), dla źródła analizuje się wyłącznie poziom hałasu jednostki napędowej:







LW,i,m = 4 (vm = 4 ) = LWP,i,m = 4 (vm = 4 ) (2.2.3)

Dotyczy to wszystkich zakresów prędkości. W przypadku prędkości niższej niż 20 km/h poziom mocy akustycznej jest identyczny ze zdefiniowanym we wzorze dla vm= 20 km/h.

2.2.2. Warunki odniesienia

Równania i współczynniki dotyczące źródła odnoszą się do następujących warunków odniesienia:

— stała prędkość pojazdu,

— równa jezdnia,

— temperatura otoczenia τref = 20 °C,

— wirtualna referencyjna nawierzchnia jezdni, wykonana ze średnio zagęszczonego betonu asfaltowego 0/11 i mieszanki grysowo-mastyksowej 0/11 w wieku od 2 do 7 lat oraz w stanie utrzymania określonym w warunkach odniesienia,

— sucha nawierzchnia jezdni,

— opony bez kolców.

2.2.3. Hałas toczenia

Równanie ogólne

Moc akustyczną hałasu toczenia w paśmie częstotliwości i dla pojazdu należącego do kategorii m = 1, 2 lub 3 definiuje się na podstawie:







(2.2.4)

Współczynniki AR,i,m i BR,i,m podaje się w pasmach oktawowych dla każdej kategorii pojazdu oraz dla prędkości referencyjnej vref = 70 km/h. ΔLWR,i,m odpowiada sumie współczynników korekcji emisji hałasu toczenia w konkretnych warunkach drogowych lub dotyczących specyfiki pojazdu, odbiegających od warunków odniesienia:







ΔLWR,i,m = ΔLWR,road,i,m + ΔLstuddedtyres,i,m + ΔLWR,acc,i,m + ΔLW,temp (2.2.5)

ΔLWR,road,i,m oznacza oddziaływanie na hałas toczenia nawierzchni jezdni o właściwościach akustycznych odbiegających od wirtualnej nawierzchni referencyjnej, zdefiniowanej w rozdziale 2.2.2. Uwzględnia oddziaływanie akustyczne na propagację i wytwarzanie hałasu;

ΔLstudded tyres,i,m oznacza współczynnik korekcji odpowiadający wyższemu hałasowi toczenia z pojazdów lekkich, wyposażonych w opony z kolcami;

ΔLWR,acc,i,m oznacza oddziaływanie akustyczne na hałas toczenia skrzyżowania z sygnalizacją świetlną lub ronda. Uwzględnia oddziaływanie zmiany prędkości na hałas;

ΔLW,temp oznacza współczynnik korygujący temperaturę średnią τ odbiegającą od temperatury referencyjnej τref = 20 °C.

Korekcja dla opon z kolcami

Oddziaływanie opon wyposażonych w kolce na poziom hałasu należy uwzględnić tam, gdzie znaczna liczba pojazdów lekkich uwzględnionych w przepływie ruchu porusza się na oponach wyposażonych w kolce przez kilka miesięcy w roku. W przypadku każdego pojazdu należącego do kategorii m = 1 wyposażonego w opony z kolcami, zależne od prędkości podwyższenie poziomu hałasu toczenia ocenia się na podstawie:







Δ stud,i ( v ) = a i + b i × lg(50/70) dla v < 50 km/h (2.2.6) a i + b i × lg(v/70) dla 50 ≤ v ≤ 90 km/h a i + b i × lg(90/70) dla v > 90 km/h

gdzie współczynniki ai i bi wyznacza się dla każdego pasma oktawowego.

Podwyższenie emisji hałasu toczenia można przypisać wyłącznie pojazdom lekkim wyposażonym w opony z kolcami i jedynie w konkretnej porze Ts roku (wyrażonej w miesiącach). Jeżeli Qstud,ratio oznacza średni współczynnik całkowitej liczby pojazdów lekkich wyposażonych w opony z kolcami na godzinę w (wyrażonym w miesiącach) okresie Ts , średnioroczny odsetek pojazdów wyposażonych w opony z kolcami ps wyraża się za pomocą wzoru:







(2.2.7)

Korekcja wynikowa stosowana do emisji mocy akustycznej hałasu toczenia wywołanego stosowaniem opon z kolcami w pojazdach należących do kategorii m = 1 w paśmie częstotliwości i wynosi:







(2.2.8)

Korekcji nie stosuje się do pojazdów należących do wszystkich pozostałych kategorii:







ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0 (2.2.9)

Oddziaływanie temperatury otoczenia na korekcję hałasu toczenia

Temperatura otoczenia wpływa na emisję hałasu toczenia; poziom mocy akustycznej hałasu toczenia spada wraz ze wzrostem temperatury otoczenia. Oddziaływanie temperatury otoczenia uwzględnia się w korekcie nawierzchni jezdni. Korekcje nawierzchni jezdni ustala się zazwyczaj w temperaturze otoczenia τref = 20 °C. W przypadku innych średniorocznych temperatur otoczenia wyrażanych w °C, hałas nawierzchni jezdni koryguje się na podstawie:







ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ) (2.2.10)

Współczynnik korygujący ma wartość dodatnią (tzn. poziom hałasu wzrasta) w temperaturze poniżej 20 °C i ujemną (tzn. poziom hałasu spada) w wyższych temperaturach. Współczynnik K zależy od nawierzchni jezdni i właściwości opon oraz, co do zasady, odwzorowuje ogólną zależność częstotliwości. W przypadku wszystkich nawierzchni jezdni stosuje się ogólny współczynnik Km = 1 = 0,08 dB/°C dla pojazdów lekkich (należących do kategorii 1) oraz Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/°C dla pojazdów ciężarowych (należących do kategorii 2 i 3). Współczynnik korygujący stosuje się równomiernie na wszystkich pasmach oktawowych od 63 do 8 000 Hz.

2.2.4. Hałas z jednostki napędowej

Równanie ogólne

Emisja hałasu jednostki napędowej uwzględnia hałas emitowany przez silnik, układ wydechowy, przekładnie, wlot powietrza, itp. Poziom mocy akustycznej hałasu jednostki napędowej definiuje się na podstawie:







(2.2.11)

Współczynniki AP,i,m i BP,i,m podaje się w pasmach oktawowych dla każdej kategorii pojazdu oraz dla prędkości referencyjnej vref = 70 km/h.

ΔLWP,i,m odpowiada sumie współczynników korygujących stosowanych do emisji hałasu jednostki napędowej w konkretnych warunkach jezdnych lub warunkach regionalnych, odbiegających od warunków odniesienia:







ΔLWP,i,m = ΔLWP,road,i,m + ΔLWP,grad,i,m + ΔLWP,acc,i,m (2.2.12)

ΔLWP,road,i,m oznacza oddziaływanie nawierzchni jezdni na hałas jednostki napędowej w formie pochłaniania. Obliczeń dokonuje się zgodnie ze wskazówkami zamieszczonymi w rozdziale 2.2.6.

ΔLWP,acc,i,m i ΔLWP,grad,i,m oznaczają oddziaływanie gradientów jezdni oraz nabierania i wytracania przez pojazd prędkości na skrzyżowaniach. Oddziaływanie poszczególnych warunków, o których mowa powyżej, oblicza się zgodnie ze wskazówkami zamieszczonymi w rozdziałach 2.2.4 i 2.2.5.

Oddziaływanie gradientów jezdni

Gradient jezdni oddziałuje na emisję hałasu pojazdu dwojako: po pierwsze, oddziałuje na prędkość pojazdu, a co za tym idzie, na emisję hałasu toczenia i jednostki napędowej pojazdu; po drugie, oddziałuje na obciążenie silnika i prędkość obrotową silnika, która zmienia się z uwagi na konieczność dobrania właściwego biegu, a tym samym, na emisję hałasu jednostki napędowej pojazdu. W rozdziale tym, w którym przyjęto prędkość stałą, przeanalizowano jedynie oddziaływanie na hałas jednostki napędowej.

Oddziaływanie gradientu jezdni na hałas jednostki napędowej uwzględnia się za pomocą współczynnika korygującego ΔLWP,grad,m , który jest funkcją nachylenia s (w %), prędkości pojazdu vm (w km/h) i kategorii pojazdu m. W przypadku dwukierunkowego przepływu ruchu należy koniecznie podzielić przepływ na dwa elementy, korygując jedną połowę dla podjeżdżania pod wzniesienie, a drugą połowę dla zjeżdżania ze wzniesienia. Współczynnik korygujący stosuje się równomiernie na wszystkich pasmach oktawowych:

dla m = 1



ΔL WP,grad,i,m = 1 ( v m ) = dla s < – 6 % (2.2.13) 0 dla – 6 % ≤ s ≤ 2 % dla s > 2 %

dla m = 2



ΔL WP,grad,i,m = 2 ( v m ) = dla s < – 4 % (2.2.14) 0 dla – 4 % ≤ s ≤ 0 % dla s > 0 %

dla m = 3



ΔL WP,grad,i,m = 3 ( v m ) = dla s < – 4 % (2.2.15) 0 dla – 4 % ≤ s ≤ 0 % dla s > 0 %

dla m = 4



ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0 (2.2.16)

Korekcja ΔLWP,grad,m domyślnie uwzględnia oddziaływanie nachylenia na prędkość.

2.2.5. Oddziaływanie nabierania i wytracania prędkości przez pojazdy

Omówioną poniżej korekcję nabierania i wytracania prędkości stosuje się przed i za skrzyżowaniami z sygnalizacją świetlną oraz przed i za rondami.

Współczynnik korygujący hałasu toczenia ΔLWR,acc,m,k oraz hałasu jednostki napędowej ΔLWP,acc,m,k oznaczają funkcje liniowe odległości x (w m) od źródła punktowego do najbliższego punktu przecięcia obszaru umiejscowienia danego źródła liniowego i następnego źródła liniowego. Współczynniki te stosuje się równomiernie na wszystkich pasmach oktawowych:







(2.2.17) (2.2.18)

Współczynniki CR,m,k i CP,m,k są zależne od typu skrzyżowania k (k = 1 dla skrzyżowania z sygnalizacją świetlną; k = 2 dla ronda) i wyznacza się je dla każdej kategorii pojazdów. Korekcja uwzględnia oddziaływanie zmiany prędkości przy dojeżdżaniu do lub zjeżdżaniu ze skrzyżowania czy ronda.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że odległość |x| ≥ 100 m, ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6. Oddziaływanie typu nawierzchni jezdni

Zasady ogólne

W przypadku nawierzchni jezdni o właściwościach akustycznych odbiegających od nawierzchni referencyjnej stosuje się spektralny współczynnik korygujący hałas toczenia i hałas jednostki napędowej.

Współczynnik korygujący emisję hałasu toczenia ze względu na nawierzchnię jezdni otrzymuje się z:







(2.2.19)

gdzie

αi,m oznacza widmowy współczynnik korygujący wyrażony w dB przy prędkości referencyjnej vref dla pojazdu należącego do kategorii m (1, 2 lub 3) i pasma widmowego i;

βm oznacza oddziaływanie prędkości na ograniczanie hałasu toczenia dla pojazdu należącego do kategorii m (1, 2 lub 3), identyczny dla wszystkich pasm częstotliwości.

Współczynnik korygujący emisję hałasu jednostki napędowej ze względu na nawierzchnię jezdni otrzymuje się z:







ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0} (2.2.20)

Nawierzchnie dźwiękochłonne ograniczają hałas jednostki napędowej, natomiast inne niż dźwiękochłonne nie zwiększają go.

Oddziaływanie wieku nawierzchni jezdni na charakterystykę hałasu

Charakterystyka hałasu nawierzchni jezdni zależy od wieku nawierzchni i stanu jej utrzymania, przy czym głośność wszystkich nawierzchni wzrasta wraz z ich wiekiem. W tej metodzie wyznaczone parametry nawierzchni jezdni uznaje się za reprezentatywne dla charakterystyki akustycznej typu nawierzchni jezdni, uśrednione względem reprezentatywnego okresu użytkowania nawierzchni i przy założeniu właściwego utrzymania nawierzchni jezdni.

2.3. Hałas w ruchu kolejowym

2.3.1. Opis źródła

Klasyfikacja pojazdów

Do celów tej metody obliczania poziomu hałasu pojazd szynowy definiuje się jako odrębną podjednostkę składu szynowego (zazwyczaj lokomotywę, człon napędowy, wagon ciągniony lub wagon towarowy), którą można niezależnie przemieszczać i odłączyć od składu. W pewnych okolicznościach szczególnych mogą występować podjednostki składu szynowego, których nie można odłączyć, np. współdzielące wózek. Do celów tej metody obliczeniowej wszystkie wspomniane podjednostki zostały połączone w jeden pojazd szynowy.

Do celów tej metody obliczeniowej skład obejmuje ciąg sprzężonych pojazdów szynowych.

W tabeli [2.3.a] zdefiniowano wspólną terminologię stosowaną do typów pojazdów szynowych uwzględnionych w źródłowej bazie danych. W tabeli podano właściwe deskryptory, które należy stosować do ogólnego klasyfikowania pojazdów szynowych. Deskryptory te odpowiadają charakterystyce pojazdu szynowego oddziałującej na kierunkową moc akustyczną na metr długości modelowanego równorzędnego źródła liniowego.

Liczbę pojazdów każdego typu ustala się dla każdego odcinka torowiska, w każdym z czasookresów stosowanych w obliczeniach poziomu hałasu. Liczbę pojazdów szynowych wyraża się jako średnią liczbę pojazdów na godzinę, uzyskiwaną z podzielenia całkowitej liczby pojazdów poruszających się w danym czasie przez czas trwania ruchu kolejowego wyrażony w godzinach (np. 24 pojazdy szynowe w ciągu 4 godzin to 6 pojazdów na godzinę). Należy uwzględnić wszystkie typy pojazdów szynowych poruszających się po danym odcinku każdego torowiska.







Tabela [2.3.a] Klasyfikacja i deskryptory pojazdów szynowych. Cyfra 1 2 3 4 Deskryptor Typ pojazdu szynowego Liczba osi w pojeździe szynowym Typ układu hamulcowego Średnica kół Objaśnienie deskryptora Litera określająca typ Rzeczywista liczba osi Litera określająca typ układu hamulcowego Litera określająca typ czynnika ograniczającego hałas Możliwe deskryptory h szybki pojazd szynowy (>200 km) 1 c żeliwne tarcze hamulcowe n brak m samobieżne wagony pasażerskie 2 k tarcze hamulcowe kompozytowe lub ze spieku metali d tłumiki p ciągnione wagony pasażerskie 3 n bezgwintowy klocek hamulcowy, na przykład tarczowy, bębnowy, magnetyczny s ekrany c samobieżny i niesamobieżny wagon tramwaju miejskiego lub lekki wagon kolei podziemnej 4 o inne d człon napędowy z napędem diesla itd. e człon napędowy z napędem elektrycznym a towarowy pojazd szynowy dowolnego rodzaju o inne (tj. pojazdy serwisowe itp.)

Klasyfikacja torowisk i konstrukcji nośnej

Istniejąca infrastruktura torowisk jest niezwykle zróżnicowana ze względu na występowanie kilku istotnych elementów decydujących o ich właściwościach akustycznych i charakteryzujących te właściwości. Typy torowisk stosowane w tej metodzie podano w tabeli [2.3.b] poniżej. Niektóre elementy wywierają duży wpływ na właściwości akustyczne, inne natomiast wywierają wpływ nieznaczny. Z zasady najistotniejsze elementy wywierające wpływ na emisję hałasu w ruchu kolejowym to: chropowatość główki szyny, sztywność przekładki podszynowej, podkład torowiska, styki szynowe i promień krzywizny torowiska. Alternatywnie można zdefiniować ogólną charakterystykę torowiska i w takim przypadku chropowatość główki szyny i szybkość zanikania drgań toru zgodne z normą ISO 3095 to dwa podstawowe parametry decydujące o charakterystyce akustycznej torowiska, plus promień krzywizny torowiska.

Odcinek torowiska definiuje się jako część pojedynczego torowiska znajdującego się na linii kolejowej lub dworcu czy w zajezdni, na którym charakterystyka fizyczna i podstawowe elementy torowiska nie ulegają zmianie.

W tabeli [2.3.b] zdefiniowano wspólną terminologię stosowaną do typów torowisk uwzględnionych w źródłowej bazie danych.







Tabela [2.3.b] Cyfra 1 2 3 4 5 6 Deskryptor Podkład torowiska Chropowatość główki szyny Typ przekładki szynowej Dodatkowe czynniki Styki szyny Krzywizna Objaśnienie deskryptora Typ podkładu torowiska Wskaźnik chropowatości Odpowiada oznaczeniu sztywności „akustycznej” Litera opisująca urządzenie akustyczne Występowanie styków i rozjazdów Określa promień krzywizny w m Dozwolone kody B Podsypka E Dobrze utrzymana i bardzo gładka S Miękka (150–250 MN/m) N Brak N Brak N Torowisko proste S Torowisko płytowe M Standardowo utrzymana M Średnia (250–800 MN/m) D Tłumik drgań S Jeden styk szyny lub zwrotnica L Niska (1 000 –500 m) L Wiadukt na podsypce N Nieprawidłowo utrzymana H Sztywny (800–1 000 MN/m) B Niska bariera D Dwa styki szyny lub dwie zwrotnice na 100 m M Średnia (Mniej niż 500 m i więcej niż 300 m) N Wiadukt bez podsypki B Niekonserwowana i w złym stanie A Amortyzator na torze płytowym M Ponad dwa styki szyny lub dwie zwrotnice na 100 m H Wysoka (Mniej niż 300 m) T Tor w otulinie E Szyna w otulinie O Inne O Inne

Liczba i umiejscowienie równorzędnych źródeł dźwięku

Poszczególne równorzędne liniowe źródła hałasu są umiejscowione na różnych wysokościach i pośrodku torowiska. Wszystkie wysokości odwzorowuje się względem płaszczyzny stycznej do dwóch górnych powierzchni obu szyn.

Źródła równorzędne uwzględniają poszczególne źródła fizyczne (indeks p). Źródła fizyczne dzieli się na poszczególne kategorie, zależne od mechanizmu emitowania hałasu i są to: 1) hałas toczenia (uwzględniający nie tylko drgania podkładu szyny i torowiska oraz drgania kół, ale także – o ile występuje – hałas emitowany przez konstrukcję nośną towarowych pojazdów szynowych); 2) hałas trakcji; 3) hałas aerodynamiczny; 4) hałas uderzeniowy (zwrotnic, przejazdów i węzłów); 5) hałas pisków; 6) hałas wywołany oddziaływaniem akustycznym obiektów infrastruktury towarzyszącej, na przykład mostów i wiaduktów.

1) Hałas chropowatości kół i główek szyny emitowany z trzech tras propagacji dźwięku do powierzchni wypromieniowanej wiązki częstotliwości dźwięku (torów, kół i konstrukcji nośnej) oznacza hałas toczenia. Przyjmuje się, że źródło hałasu jest umiejscowione na wysokości h = 0,5 m (powierzchnia wypromieniowanej wiązki A) odwzorowującej oddziaływanie akustyczne powierzchni torowisk, w tym w szczególności torowisk płytowych (ich części odpowiadającej za propagację dźwięku), i odwzorowującej oddziaływanie kół i konstrukcji nośnej pojazdu na hałas (w przypadku składów towarowych).

2) Wysokości umiejscowienia równorzędnych źródeł hałasu emitowanego przez zespół trakcyjny wahają się od 0,5 m (źródło A) do 4,0 m (źródło B), zależnie od fizycznego umiejscowienia danego elementu. Takie źródła dźwięku jak przekładnie i silniki elektryczne często umiejscowione są na wysokości osi 0,5 m (źródło A). Osłony żaluzjowe i nawiewniki mogą być umiejscowione na różnych wysokościach; układy wydechowe silników pojazdów napędzanych olejem napędowym są często umiejscowione na wysokości dachu, tzn. 4,0 m (źródło B). Pozostałe źródła hałasu trakcji, na przykład wentylatory czy zespoły silników diesla, mogą być umiejscowione na wysokości 0,5 m (źródło A) lub 4,0 m (źródło B). Jeżeli dokładna wysokość umiejscowienia źródła mieści się w zakresie wysokości modelowych, energia akustyczna rozchodzi się proporcjonalnie do najbliższych wysokości umiejscowienia źródła przyległego.

Z tego względu metoda zakłada dwie wysokości umiejscowienia źródła, a mianowicie 0,5 m (źródło A) i 4,0 m (źródło B), natomiast związaną z każdym z tych źródeł równorzędną moc akustyczną dzieli się między oba źródła zależnie od konkretnej konfiguracji źródła umiejscowionego na danym typie jednostki.

3) Oddziaływanie akustyczne hałasu aerodynamicznego jest związane ze źródłem umiejscowionym na wysokości 0,5 m (odwzorowującej osłony i ekrany, źródło A) oraz źródłem umiejscowionym na wysokości 4,0 m (modelowanie wszystkich podzespołów umiejscowionych powyżej dachu pojazdu oraz pantografu, źródło B). Dobór wysokości umiejscowienia źródła wynoszącej 4,0 m i uwzględniającej oddziaływanie akustyczne pantografu uznaje się za model prosty, przy czym przyjmowanie tej wysokości wymaga dogłębnej analizy, jeżeli głównym celem modelu jest ustalenie właściwej wysokości bariery dźwiękoszczelnej.

4) Hałas uderzeniowy jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).

5) Hałas pochodzący z pisków jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).

6) Hałas emitowany przez mosty jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).

2.3.2. Emisja mocy akustycznej

Równania ogólne

Analogicznie do modelu hałasu w ruchu drogowym, model hałasu w ruchu kolejowym wyznacza emisję mocy akustycznej dźwięku emitowanego przez pojazd należący do danego typu i poruszający się po torowisku danego typu, spełniających szereg wymogów zdefiniowanych w klasyfikacji pojazdu i torowiska, wyrażoną wartościami mocy akustycznej dla każdego z pojazdów (LW,0).

Emisję hałasu przepływu ruchu na każdym torze odwzorowuje się za pomocą układu 2 źródeł liniowych scharakteryzowanych kierunkową mocą akustyczną na metr w danym paśmie częstotliwości. Odpowiada to sumie emisji dźwięku emitowanego przez uwzględnione w przepływie ruchu pojazdy jednostkowe, a w szczególnym przypadku pojazdów nieruchomych – czasu, przez jaki pojazdy te przebywały na analizowanym odcinku linii kolejowej.

Kierunkową moc akustyczną na metr w danym paśmie częstotliwości wszystkich pojazdów poruszających się po każdym z odcinków torowiska danego typu (j) definiuje się:

— dla każdego pasma częstotliwości (i),

— dla każdej podanej wysokości źródła (h) (dla źródeł umiejscowionych na wysokości 0,5 h = 1, dla źródeł umiejscowionych na wysokości 4,0 m h = 2),

i jest to suma energii akustycznej wszystkich czynników oddziałujących na poziom hałasu wszystkich pojazdów poruszających się po danym odcinku torowiska j. Uwzględnia się czynniki oddziałujące na poziom hałasu:

— ze wszystkich typów pojazdów (t),

— przy różnych prędkościach (s),

— w konkretnych warunkach jezdnych (prędkość stała) (c),

— dla każdego typu źródła fizycznego (źródeł oddziaływania akustycznego na hałas toczenia, hałas uderzeniowy, hałas pisków, hałas trakcji, hałas aerodynamiczny i dodatkowych oddziaływań akustycznych, na przykład hałasu wiaduktów i mostów) (p).

Poniższy wzór stosuje się do obliczania kierunkowej mocy akustycznej na metr (oddziaływania akustycznego części odpowiadającej za propagację dźwięku) średniego ruchu mieszanego na odcinku torowiska j:







(2.3.1)

gdzie

Tref = referencyjny czas analizowania średniego ruchu;

X = całkowita liczba możliwych kombinacji i, t, s, c, p dla każdego odcinka torowiska j;

t = wskaźnik typów pojazdów na odcinku torowiska j;

s = wskaźnik prędkości składu: liczba wskaźników jest równa liczbie rożnych prędkości średnich na odcinku torowiska j;

c = wskaźnik warunków jezdnych: 1 (dla prędkości stałej), 2 (bieg jałowy);

p = wskaźnik typów źródeł fizycznych: 1 (dla hałasu toczenia i uderzeniowego), 2 (pisk na łuku), 3 (hałas trakcji), 4 (hałas aerodynamiczny), 5 (dodatkowe efekty akustyczne);

LW′,eq,line,x = x kierunkowa moc akustyczna na metr dla źródła liniowego przy jednej z kombinacji t, s, c, p na każdym odcinku torowiska j.

Jeżeli przyjmuje się stały przepływ Q pojazdów na godzinę, poruszających się z prędkością średnią v, przeciętnie w każdym momencie określonego przedziału czasowego, liczba Q/v pojazdów poruszających się po danym odcinku linii kolejowej w określonym przedziale czasowym będzie równorzędna. Emisję hałasu przepływu pojazdów wyrażoną w kategoriach kierunkowej mocy akustycznej na metr LW′,eq,line [podaną w dB/m (ref. 10–12 W)] scala się przez:







(dla c=1) (2.3.2)

gdzie

— Q oznacza średnią liczbę pojazdów typu t na godzinę, poruszających się po danym odcinku torowiska j przy średniej prędkości składu s i w warunkach jezdnych c ,

— v oznacza prędkość na odcinku torowiska j dla typu pojazdu t i średniej prędkości składu s ,

— wartość LW,0,dir oznacza poziom kierunkowej mocy akustycznej konkretnego hałasu (toczenia, uderzenia, pisków, hamowania, trakcji, aerodynamicznego, innego rodzaju oddziaływania akustycznego) pojazdu jednostkowego, rozchodzącego się w kierunkach ψ, φ, zdefiniowanego w odniesieniu do kierunku, w którym pojazd się porusza (zob. rysunek [2.3.b]).

W przypadku źródła nieruchomego, na przykład znajdującego się na biegu jałowym, przyjmuje się, że przez cały czas Tidle pojazd znajduje się na stałej pozycji odcinka torowiska o długości L. W związku z tym, w przypadku Tref jako czasu referencyjnego dla oceny hałasu (np. 12 godzin, 4 godziny, 8 godzin), kierunkową moc akustyczną dla długości jednostkowej na tym torowisku definiuje się na podstawie:







(dla c=2) (2.3.4)

Z zasady kierunkową moc akustyczną wyznacza się z każdego konkretnego źródła jako:







LW,0,dir,i (ψ,φ) = LW,0,i + ΔLW,dir,vert,i + ΔLW,dir,hor,i (2.3.5)

gdzie

— ΔLW,dir,vert,i oznacza (bezwymiarową) funkcję ψ korekcji kierunkowości pionowej (rysunek [2.3.b]),

— ΔLW,dir,hor,i oznacza (bezwymiarową) funkcję φ korekcji kierunkowości poziomej (rysunek [2.3.b]),

oraz gdzie LW,0,dir,i(ψ,φ) , po wyznaczeniu z pasm tercjowych, wyraża się w pasmach oktawowych poprzez dodanie energii akustycznej każdego kolejnego pasma tercjowego do energii akustycznej odpowiadającego mu pasma oktawowego.

Do celów obliczeń moc akustyczną źródła wyraża się w szczególności kierunkową mocą akustyczną na 1 m długości torowiska LW',tot,dir,i co umożliwia uwzględnienie kierunkowości źródeł w ich płaszczyźnie pionowej i poziomej, za pomocą korekcji dodatkowych.

Dla każdej kombinacji pojazd-tor-prędkość-warunki jezdne analizuje się kilka LW,0,dir,i (ψ,φ):

— dla każdego tercjowego pasma częstotliwości ( i ),

— dla każdego odcinka torowiska ( j ),

— wysokości źródła ( h ) (dla źródeł umiejscowionych na wysokości 0,5 m h= 1, na wysokości 4,0 m h= 2),

— kierunkowości ( d ) źródła.

Układ LW,0,dir,i (ψ,φ) analizuje się dla każdej kombinacji pojazd–tor–prędkość–warunki jezdne, każdego odcinka torowiska, wysokości odpowiadających h = 1 oraz h = 2 i kierunkowości.

Hałas toczenia

Oddziaływanie pojazdu i torowiska na poziom hałasu toczenia dzieli się na cztery elementy podstawowe: chropowatość kół, chropowatość główki szyny, funkcję przenoszenia drgań z pojazdu na koła i konstrukcję nośną (składy towarowe) oraz funkcję torowiska w przenoszeniu hałasu. Chropowatość kół i główki szyny powoduje wzbudzenie drgań w punkcie styku szyny z kołem, a funkcje przenoszenia hałasu to dwie funkcje empiryczne lub modelowane, odwzorowujące całe złożone zjawisko powstawania drgań mechanicznych i generowania dźwięku na powierzchniach koła, szyny, podkładu kolejowego i podtorza. Podział ten odwzorowuje dane fizyczne, które potwierdzają, że chropowatość szyny może być przyczyną wzbudzania drgań nie tylko na szynie, ale także na kole i odwrotnie. Nieuwzględnienie jednego z tych czterech parametrów uniemożliwiłoby odrębne klasyfikowanie torowisk i składów.

Chropowatość kół i szyny

Hałas toczenia jest wzbudzany przede wszystkim chropowatością szyny i kół w zakresie długości fali od 5–500 mm.

Poziom chropowatości Lr definiuje się jako 10-krotność logarytmu przy podstawie 10 kwadratu wartości średniokwadratowej r2 chropowatości powierzchni jezdnej szyny lub koła względem kierunku poruszania się (płaszczyzna wzdłużna), mierzonej w μm, na określonej długości szyny lub pełnej średnicy koła, dzieloną przez kwadrat wartości referencyjnej

:







dB (2.3.6)

gdzie

r 0 = 1 μm

r = wartość skuteczna pionowej różnicy przemieszczenia powierzchni styku względem poziomu podłoża

Poziom chropowatości Lr wyznacza się zazwyczaj jako widmo fali λ i konwertuje na widmo częstotliwości f = v/λ, gdzie f oznacza częstotliwość środkowego pasma danego pasma tercjowego wyrażoną w Hz, λ oznacza długość fali w m, ►C1 a v to prędkość składu w m/s ◄ . Widmo chropowatości, wyrażone jako funkcja częstotliwości, zmienia się wzdłuż osi częstotliwości wyznaczonej dla różnych prędkości. Z zasady po konwersji do widma częstotliwości w oparciu o prędkość konieczne jest wyznaczenie nowych wartości widma pasma tercjowego, uśrednionych między dwoma odpowiadającymi im pasmami tercjowymi na danej długości fali. Aby oszacować całkowite efektywne widmo częstotliwości chropowatości względem właściwej prędkości składu, dwa odnośne pasma tercjowe zdefiniowane na danej długości fali uśrednia się pod względem energii akustycznej i proporcjonalnie.

Poziom chropowatości szyny (chropowatości przytorowej) dla pasma i na określonej długości fali zdefiniowany jako Lr,TR,i .

Przez analogię, poziom chropowatości kół (chropowatości bocznej osi pojazdu) dla pasma i na określonej długości fali zdefiniowany jako Lr,VEH,i.

Poziom chropowatości całkowitej i efektywnej dla pasma i (LR,tot,i ) na określonej długości fali definiuje się jako sumę energii akustycznej poziomów chropowatości szyny i kół ►C1 A3 (λ) ◄ oraz filtra stycznego, co służy uwzględnieniu oddziaływania filtra na powierzchnię szyny i koła i wyraża się w dB:







(2.3.7)

gdzie jest wyrażony jako funkcja pasma i na określonej długości fali, odpowiadająca długości fali λ.

Filtr styczny jest zależny od typu szyny i kół oraz obciążenia.

W metodzie tej wykorzystuje się całkowitą chropowatość efektywną dla odcinka torowiska j i typu pojazdu t poruszającego się z właściwą prędkością v.

Funkcje przenoszenia hałasu przez pojazd, tor i konstrukcję nośną

Trzy funkcje przenoszenia hałasu niezależne od prędkości LH,TR,i LH,VEH,i oraz LH,VEH,SUP,i definiuje się w następujący sposób: pierwszą z wymienionych dla każdego odcinka torowiska j, a dwie pozostałe dla każdego typu pojazdu t. Funkcje te dotyczą poziomu całkowitej chropowatości efektywnej oraz odpowiednio mocy akustycznej torowiska, kół i konstrukcji nośnej.

Oddziaływanie konstrukcji nośnej na emisję hałasu analizuje się wyłącznie w odniesieniu do wagonów towarowych, a zatem jedynie dla pojazdów szynowych typu „a”.

W przypadku hałasu toczenia wymienione funkcje przenoszenia hałasu i poziom całkowitej chropowatości efektywnej dokładnie odwzorowują zatem oddziaływanie torowiska i pojazdu na hałas. Hałas toczenia pomija się, jeżeli pojazd znajduje się na biegu jałowym.

W przypadku mocy akustycznej obliczanej na pojazd, hałas toczenia oblicza się na wysokości osi i przyjmuje się, że wartość wejściowa to całkowity poziom chropowatości efektywnej LR,TOT,i , jako funkcja prędkości pojazdu v, funkcje przenoszenia hałasu przez torowisko, pojazd i konstrukcję nośną LH,TR,i , LH,VEH,i oraz LH,VEH,SUP,i , a także łączna liczba osi Na :

dla h = 1







LW,0,TR,i = LR,TOT,i + LH,TR,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.8) LW,0,VEH,i = LR,TOT,i + LH,VEH,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.9) LW,0,VEHSUP,i = LR,TOT,i + LH,VEHSUP,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.10)

gdzie Na to liczba osi w pojeździe na typ pojazdu t.

Do ustalenia całkowitej chropowatości efektywnej, a tym samym mocy akustycznej pojazdów, stosuje się prędkość minimalną 50 km/h (w przypadku tramwajów i lekkich wagonów kolei podziemnej 30 km/h) (prędkość ta nie wpływa na obliczenia przepływu pojazdów), co służy skompensowaniu potencjalnego błędu wynikającego z uproszczenia definicji hałasu toczenia, hałasu hamowania oraz hałasu uderzeniowego rozjazdów i zwrotnic.

Hałas uderzeniowy (rozjazdy, zwrotnice i węzły)

Hałas uderzeniowy mogą emitować rozjazdy, zwrotnice i styki szyn lub przewężenia. Natężenie hałasu uderzeniowego może być różne i może zagłuszać hałas toczenia. Hałas uderzeniowy analizuje się w odniesieniu do torów łączonych. Modelowania należy unikać w przypadku hałasu uderzeniowego wywołanego przez zwrotnice, rozjazdy i styki rozmieszczone na odcinkach torowiska, na których prędkość dopuszczalna jest niższa niż 50 km/h (w przypadku tramwajów i lekkich wagonów kolei podziemnej 30 km/h), ponieważ prędkość minimalną niższą niż 50 km/h (w przypadku tramwajów i lekkich wagonów kolei podziemnej 30 km/h) stosuje się do uwzględnienia większej liczby oddziaływań akustycznych, o czym mowa w rozdziale poświęconym hałasowi toczenia. Modelowania hałasu uderzeniowego należy unikać również w warunkach jezdnych c = 2 (bieg jałowy).

Hałas uderzeniowy uwzględnia się we współczynniku hałasu toczenia poprzez dodanie (energii akustycznej) dodatkowego poziomu chropowatości fikcyjnego uderzenia do poziomu całkowitej chropowatości efektywnej na każdym, konkretnym odcinku torowiska j, na którym występuje ten hałas. W tym przypadku stosuje się nową wartość LR,TOT + IMPACT,i , zastępującą LR,TOT,i , otrzymując równanie:







dB (2.3.11)

LR,IMPACT,i oznacza widmo pasma tercjowego (jako funkcja częstotliwości). Aby otrzymać takie widmo częstotliwości, widmo wyznacza się jako funkcję długości fali λ i konwertuje na pożądane widmo jako funkcję częstotliwości, z zastosowaniem zależności λ = v/f, gdzie f to wyrażona w Hz częstotliwość środkowego pasma tercjowego, ►C1 a v to prędkość s pojazdu danego typu t, wyrażona w m/s ◄ .

Hałas uderzeniowy zależy od intensywności i liczby uderzeń na długość jednostki lub zagęszczenia styków, a zatem w przypadku wielu uderzeń zastosowany w powyższym równaniu poziom chropowatości uderzeniowej oblicza się w sposób następujący:







dB (2.3.12)

gdzie LR,IMPACT – SINGLE,i oznacza poziom chropowatości uderzeniowej dla jednego uderzenia, a nl to zagęszczenie styków.

Domyślny poziom chropowatości uderzeniowej podano dla zagęszczenia styków nl = 0,01 m–1, co daje jeden styk szyny na każde 100 m torowiska. Okoliczności, w których liczba styków jest inna, przybliża się, korygując zagęszczenie styków nl . Należy zwrócić uwagę na fakt, że przy modelowaniu układu i segmentacji torowiska uwzględnia się zagęszczenie styków, tj. konieczne może być uwzględnienie odrębnego segmentu źródła dla każdej nitki torowiska o większej liczbie styków. LW,0 oddziaływania torowiska, kół/wózka i konstrukcji nośnej zwiększa się za pomocą LR,IMPACT,i dla każdych +/– 50 m przed i za stykiem. W przypadku rzędu styków zakres ich odziaływania wzrasta od – 50 m przed pierwszym stykiem do + 50 m od ostatniego styku.

Możliwość zastosowania powyższych widm mocy akustycznej weryfikuje się zazwyczaj w terenie.

W przypadku torów łączonych stosuje się wartość domyślną nl 0,01.

Hałas pisków

Piski na łuku to szczególne źródło hałasu związanego z krzywiznami torowiska i na nich występującego. Ponieważ hałas ten może być istotny, należy go właściwie opisać. Poziom hałasu pisków krzywizny torowiska zależy od samej krzywizny, warunków tarcia, prędkości składu oraz geometrii i dynamiki zestawu tor-koła. Pożądany poziom emisji wyznacza się dla krzywizn o promieniu niższym lub równym 500 m oraz dla ostrzejszych krzywizn i rozgałęzień przejazdów o promieniu poniżej 300 m. Poziom emisji hałasu należy wyznaczać dla każdego typu taboru odrębnie z uwagi na znacznie niższą podatność pewnych typów kół i wózków na emitowanie pisków.

Możliwość zastosowania powyższych widm mocy akustycznej zazwyczaj weryfikuje się w terenie, zwłaszcza w przypadku tramwajów.

W podejściu prostym hałas emitowany pisków analizuje się, dodając 8 dB dla R < 300 m i 5 dB dla 300 m < R < 500 m do widm mocy akustycznej hałasu toczenia we wszystkich częstotliwościach. Oddziaływanie pisków wyznacza się na odcinkach linii kolejowej o promieniu mieszczącym się w zakresach, o których mowa powyżej, na długości torowiska wynoszącej co najmniej 50 m.

Hałas trakcji

Ponieważ hałas trakcji jest inny dla każdej charakterystyki warunków roboczych, między innymi stałej prędkości, wytracania i nabierania prędkości oraz biegu jałowego, wartości stałe wyznacza się jedynie dla dwóch modelowanych elementów: stałej prędkości (mającej zastosowanie również wtedy, gdy skład wytraca lub nabiera prędkości) i biegu jałowego. Modelowana moc akustyczna źródła odpowiada wyłącznie warunkom obciążenia maksymalnego i daje wartości LW,0,const,i = LW,0,idling,i . Jak wskazano w rozdziale 2.3.1, wartość LW,0,idling,i odpowiada udziałowi wszystkich fizycznych źródeł hałasu danego pojazdu, przypisywanych konkretnej wysokości.

Wartość LW,0,idling,i wyraża się jako statyczne źródło hałasu na biegu jałowym w czasie pozostawania na biegu jałowym, a ponadto, zgodnie z opisem przedstawionym w następnym rozdziale poświęconym hałasowi z działalności przemysłowej, wartość tę modeluje się jako stałe źródło punktowe. Analizuje się ją wyłącznie w odniesieniu do pociągów, które pozostają na biegu jałowym dłużej niż 0,5 godziny.

Wartości te można pozyskać z pomiarów wszystkich źródeł w każdych warunkach roboczych lub w drodze odrębnej analizy właściwości źródeł częściowych, wyznaczając zależność między ich parametrami i względną mocą akustyczną. Wartości te można wyznaczyć w oparciu o pomiary wykonane na pojeździe nieruchomym, różnicując liczbę obrotów zespołu trakcyjnego zgodnie z normą ISO 3095:2005. Odpowiednio do zakresu obliczeń należy scharakteryzować kilka hałasów trakcji, które mogą nie być bezpośrednio zależne od prędkości składu:

— hałas emitowany przez mechanizm napędowy, na przykład silnik diesla (w tym wlot, wydech i zespół silnika), przekładnię, alternatory elektryczne, zależny przede wszystkim od liczby obrotów silnika na minutę (rpm) oraz źródeł elektrycznych, takich jak przetworniki, w większości przypadków zależny od obciążenia,

— hałas emitowany przez wentylatory i układy chłodzenia zależny od prędkości obrotów wentylatora; w pewnych przypadkach wentylatory mogą być bezpośrednio sprzęgnięte z układem przenoszenia napędu,

— korekcję emisji hałasu stosuje się do źródeł hałasu chwilowego, na przykład sprężarek, zaworów i innych podzespołów charakteryzujących się określonym czasem pracy.

Ponieważ każde z tych źródeł może się w każdych warunkach roboczych zachowywać inaczej, hałas trakcji należy wyznaczyć dla określonych warunków roboczych. Wartości mocy akustycznej uzyskuje się z pomiarów przeprowadzanych w warunkach kontrolowanych. Z zasady lokomotywy wykazują większe zróżnicowanie obciążenia z uwagi na różną liczbę ciągnionych pojazdów, w związku z czym moc wyjściowa w ich przypadku może się istotnie różnić, natomiast zespoły trakcyjne, na przykład elektryczne zespoły trakcyjne (EZT), zespoły trakcyjne o napędzie spalinowym (ZTS) i pociągi szybkobieżne charakteryzują się obciążeniem dokładniej zdefiniowanym.

Nie dokonuje się wcześniejszego przypisania źródła mocy akustycznej do wysokości źródła, a wybór wysokości umiejscowienia źródła zależy od oceny konkretnego hałasu i pojazdu. Modeluje się je jako umiejscowione przy źródle A (h = 1) i przy źródle B (h = 2).

Hałas aerodynamiczny

Hałas aerodynamiczny ma znaczenie wyłącznie przy dużych prędkościach, przekraczających 200 km/h, zatem w pierwszej kolejności należy sprawdzić, czy jest on faktycznie niezbędny do określonych zastosowań. Jeżeli znana jest chropowatość oddziałująca na hałas toczenia oraz funkcje przenoszenia hałasu, można ją odnieść do wyższych prędkości oraz porównać z posiadanymi danymi dotyczącymi dużych prędkości, upewniając się, czy hałas aerodynamiczny osiąga wyższe poziomy. Jeżeli prędkości składu na trasie przekraczają 200 km/h ale nie przekraczają 250 km/h, w pewnych przypadkach, zależnych od konstrukcji pojazdu, uwzględnianie hałasu aerodynamicznego może nie być konieczne.

Oddziaływanie hałasu aerodynamicznego wyraża się jako funkcję prędkości:







dB dla h = 1 (2.3.13) dB dla h = 2 (2.3.14)

gdzie

v 0 oznacza prędkość, przy której hałas aerodynamiczny jest dominujący, ustaloną na 300 km/h;

LW,0,1,i oznacza referencyjną moc akustyczną wyznaczoną z dwóch lub większej liczby punktów pomiarowych dla źródeł umiejscowionych na znanej wysokości, na przykład pierwszego wózka;

LW,0,2,i oznacza referencyjną moc akustyczną wyznaczoną z dwóch lub większej liczby punktów pomiarowych dla źródeł umiejscowionych na znanych wysokościach źródła, na przykład na wysokościach skrajni pantografu;

α1,i oznacza współczynnik wyznaczony z dwóch lub większej liczby punktów pomiarowych dla źródeł umiejscowionych na znanych wysokościach, na przykład pierwszego wózka;

α2,i oznacza współczynnik wyznaczony z dwóch lub większej liczby punktów pomiarowych dla źródeł umiejscowionych na znanych wysokościach, na przykład wysokościach skrajni pantografu.

Kierunkowość źródła

Kierunkowość poziomą ΔLW,dir,hor,i wyrażoną w dB wyznacza się na płaszczyźnie poziomej i domyślnie można przyjąć, że jest to wartość dipolowa dotycząca oddziaływań akustycznych na hałas toczenia, uderzenia (styki szyny itp.), pisków, hamowania, wentylatorów oraz oddziaływań aerodynamicznych, wyznaczana dla każdego pasma i częstotliwości na podstawie:







ΔLW,dir,hor,i = 10 × lg(0,01 + 0,99 · sin2 φ) (2.3.15)

Kierunkowość pionową ΔLW,dir,ver,i wyrażoną w dB wyznacza się na płaszczyźnie pionowej dla źródła A (h = 1) jako funkcję częstotliwości pasma środkowego fc,i każdego pasma częstotliwości i oraz dla – π/2 < ψ < π/2 na podstawie:







(2.3.16)

dla źródła B (h = 2) w przypadku akustycznego oddziaływania hałasu aerodynamicznego:







ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ) dla ψ < 0 (2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 w pozostałych przypadkach.

Nie analizuje się kierunkowości ΔLdir,ver,i dla pozostałych oddziaływań akustycznych źródła B (h = 2), ponieważ w przypadku tych źródeł, umiejscowionych w tym położeniu, przyjmuje się wszechkierunkowość.

2.3.3. Dodatkowe oddziaływania akustyczne

Korekcja propagacji dźwięku w konstrukcjach (mostów i wiaduktów)

W przypadku gdy odcinek torowiska przebiega przez most, konieczne jest przeanalizowanie hałasu dodatkowego, generowanego z drgań mostu wynikających ze wzbudzenia wywołanego przez przejeżdżający pociąg. Ponieważ z uwagi na złożone ukształtowanie brył mostów nie istnieje prosta metoda modelowania emisji hałasu z mostu jako dodatkowego źródła hałasu, hałas generowany przez most ocenia się, podwyższając hałas toczenia. Podwyższenie poziomu hałasu modeluje się wyłącznie przez dodawanie stałego przyrostu mocy akustycznej na każde pasmo tercjowe. Moc akustyczna samego hałasu toczenia ulega zmianie z chwilą uwzględnienia korekcji i zastosowania nowej wartości LW,0,rolling–and–bridge,i w miejsce poprzedniej LW,0,rolling-only,i :







LW,0,rolling–and–bridge,i = LW,0,rolling–only,i + Cbridge dB (2.3.18)

gdzie Cbridge oznacza stałą zależną od typu mostu, a LW,0,rolling–only,i oznacza moc akustyczną hałasu toczenia na danym moście, zależną wyłącznie od właściwości pojazdu i torowiska.

Korekcja uwzględniająca inne źródła hałasu w ruchu kolejowym

Hałas w ruchu kolejowym może być związany z występowaniem różnych źródeł hałasu, na przykład lokomotywowni, stacji załadunkowych/wyładunkowych, dworców, dzwonków, głośników dworcowych itp. Źródła te traktuje się jako źródła hałasu z działalności przemysłowej (stałe źródła hałasu) i, w miarę potrzeb, modeluje się je zgodnie z treścią następnego rozdziału, poświęconego hałasowi z działalności przemysłowej.

2.4. Hałas z działalności przemysłowej

2.4.1. Opis źródła

Klasyfikacja typów źródeł (punktowe, liniowe, obszarowe)

Wymiary źródeł hałasu z działalności przemysłowej mogą być bardzo zróżnicowane. Mogą to być duże zakłady przemysłowe lub małe źródła skoncentrowane, na przykład niewielkie urządzenia czy maszyny wykorzystywane w zakładach produkcyjnych. W związku z tym każde oceniane źródło wymaga zastosowania właściwej techniki modelowania. W zależności od rozmiarów i rozkładu kilku źródeł jednostkowych na danym obszarze, należących do tego samego zakładu produkcyjnego, źródła można modelować jako punktowe, liniowe lub obszarowe. W praktyce obliczenia oddziaływania akustycznego zawsze opierają się na źródłach punktowych, przy czym do odwzorowania naprawdę złożonego źródła, rozciągającego się przede wszystkim na danej linii lub obszarze, można posłużyć się kilkoma źródłami punktowymi.

Liczba i umiejscowienie równorzędnych źródeł dźwięku

Rzeczywiste źródła dźwięku modeluje się za pomocą równorzędnych źródeł dźwięku odwzorowanych z wykorzystaniem jednego lub większej liczby źródeł punktowych, dzięki czemu ogólna moc akustyczna rzeczywistego źródła odpowiada sumie jednostkowych mocy akustycznych przypisanych do poszczególnych źródeł punktowych.

Zasady ogólne, które należy stosować do definiowania liczby zastosowanych źródeł punktowych to:

— źródła liniowe lub powierzchniowe, których największy wymiar jest mniejszy od 1/2 odległości między źródłem a odbiornikiem, można modelować jako jednostkowe źródła punktowe,

— źródła, których największy wymiar jest większy od 1/2 odległości między źródłem a odbiornikiem, należy modelować za pomocą zestawu niekoherentnych źródeł punktowych umiejscowionych w jednej linii lub zestawu niekoherentnych źródeł punktowych umiejscowionych na danym obszarze, przy czym każde z tych źródeł musi spełniać warunek 1/2. Rozkład na danym obszarze może uwzględniać pionowy rozkład źródeł punktowych,

— w przypadku źródeł, których wysokość w najwyższym punkcie przekracza 2 m lub znajduje się przy powierzchni podłoża, szczególną uwagę należy zwrócić na wysokość umiejscowienia źródła. Zwiększanie liczby źródeł, zmiana ich rozkładu wyłącznie względem wartości z może nie doprowadzić do znacznej poprawy wyników dla tego źródła,

— w przypadku dowolnego źródła podwajanie liczby źródeł na obszarze umiejscowienia źródła (we wszystkich wymiarach) może nie doprowadzić do znacznej poprawy wyników.

Umiejscowienie równorzędnych źródeł dźwięku nie może być stałe z uwagi na dużą liczbę możliwych konfiguracji zakładu przemysłowego. Zazwyczaj stosuje się najlepsze praktyki przyjęte w tym zakresie.

Emisja mocy akustycznej

Poniższe informacje stanowią pełny zestaw danych wejściowych do obliczeń propagacji dźwięku za pomocą metod stosowanych do sporządzania map hałasu:

— widmo poziomu wyemitowanej mocy akustycznej w pasmach oktawowych,

— godziny pracy (średnioroczne dzienne, wieczorne, nocne),

— umiejscowienie (współrzędne x, y) oraz podniesienie (z) źródła dźwięku,

— typ źródła (punktowe, liniowe, obszarowe),

— wymiary i położenie,

— warunki robocze źródła,

— kierunkowość źródła.

Moc akustyczną źródła punktowego, liniowego i obszarowego należy zdefiniować w następujący sposób:

— w przypadku źródła punktowego, moc akustyczną LW i kierunkowość zdefiniować jako funkcję trzech współrzędnych ortogonalnych (x, y, z),

— istnieje możliwość zdefiniowania dwóch źródeł liniowych:

— źródeł liniowych odwzorowujących moc akustyczną przenośników taśmowych, rurociągów itp. na metr długości LW′ , a kierunkowość jako funkcję dwóch współrzędnych ortogonalnych względem osi źródła liniowego,

— źródeł liniowych odwzorowujących pojazdy w ruchu, z których każdy jest powiązany z mocą akustyczną LW i kierunkowością wyznaczaną jako funkcja dwóch współrzędnych ortogonalnych względem osi źródła liniowego i mocy akustycznej na metr LW′ , określonej na podstawie prędkości i liczby pojazdów poruszających się po tej trasie w dzień, wieczorem i w nocy; korekcję godzin pracy dodawaną do mocy akustycznej źródła w celu zdefiniowania skorygowanej mocy akustycznej, która zostanie zastosowana do obliczeń w czasie CW , wyrażaną w dB, oblicza się w sposób następujący: —



(2.4.1) — gdzie: — V prędkość pojazdu [km/h]; n liczba przejazdów pojazdów w czasie [-]; l całkowita długość źródła [m],

— w przypadku źródła obszarowego podaje się moc akustyczną na metr LW/m2 , ale bez kierunkowości (może być pozioma lub pionowa).

Godziny pracy to podstawowe dane wejściowe do obliczania poziomów hałasu. Godziny pracy podaje się dla pory dziennej, wieczornej i nocnej oraz, jeżeli propagacja dźwięku wymaga zastosowania różnych klas meteorologicznych zdefiniowanych dla każdego czasu pory dziennej, wieczornej lub nocnej, należy podać dokładniejsze godziny pracy w podziale na podokresy odpowiadające rozkładowi klas meteorologicznych. Podaje się informacje średnioroczne.

Korekcję dotyczącą godzin pracy, dodawaną do mocy akustycznej źródła w celu określenia skorygowanej mocy akustycznej, która zostanie zastosowana do obliczeń dla każdego okresu, CW wyrażoną w dB, oblicza się w następujący sposób:







(2.4.2)

gdzie

T oznacza czas aktywności źródła oparty na danych średniorocznych, wyrażony w godzinach;

Tref oznacza czas referencyjny (np. pora dzienna obejmuje 12 godzin, pora wieczorna 4 godziny, pora nocna 8 godzin).

W przypadku źródeł bardziej dominujących korekcję średniorocznych godzin pracy szacuje się co najmniej z tolerancją 0,5 dB, co pozwala uzyskać zadowalający poziom dokładności (odpowiada poziomowi niepewności zawartemu w definicji czasu aktywności źródła, wynoszącemu mniej niż 10 %).

Kierunkowość źródła

Kierunkowość źródła jest ściśle powiązana z umiejscowieniem równorzędnego źródła dźwięku względem pobliskich powierzchni. Ponieważ metoda obliczania propagacji dźwięku uwzględnia odbicie od pobliskiej powierzchni oraz jej zdolność do pochłaniania dźwięku, należy dokładnie przeanalizować umiejscowienie pobliskich powierzchni. Z zasady zawsze dokonuje się rozróżnienia tych dwóch przypadków:

— moc akustyczną źródła i kierunkowość wyznacza się i odnosi do konkretnego, rzeczywistego źródła, jeżeli jest ono umiejscowione w polu swobodnym (z wyłączeniem akustycznego oddziaływania terenu). Jest to zgodne z definicją propagacji dźwięku, o ile przyjmiemy, że w odległości bliższej niż 0,01 m od źródła nie znajdują się żadne pobliskie powierzchnie, a powierzchnie znajdujące się w odległości 0,01 m lub większej zostały uwzględnione w obliczeniach propagacji dźwięku,

— moc akustyczną źródła i kierunkowość wyznacza się i odnosi do konkretnego, rzeczywistego źródła, jeżeli jest ono umiejscowione w konkretnej lokalizacji, a zatem moc akustyczna i kierunkowość źródła są tak naprawdę „równorzędne”, ponieważ uwzględniają modelowanie oddziaływania akustycznego pobliskich powierzchni. Zgodnie z definicjami propagacji dźwięku przypadek ten definiuje się jako „pole częściowo swobodne”. W tej sytuacji modelowane pobliskie powierzchnie wyklucza się z obliczeń propagacji dźwięku.

Kierunkowość wyraża się w obliczeniach jako współczynnik ΔLW,dir,xyz (x, y, z) dodawany do mocy akustycznej w celu uzyskania właściwej kierunkowej mocy akustycznej referencyjnego źródła dźwięku, odwzorowywanej propagacją dźwięku w danym kierunku. Współczynnik ten można wyznaczyć jako funkcję wektora kierunku definiowanego za pomocą (x,y,z) z

. Kierunkowość tę można również wyrazić za pomocą innych układów współrzędnych, na przykład kątowych układów współrzędnych.

2.5. Obliczanie propagacji dźwięku dla źródeł w ruchu drogowym, kolejowym i z działalności przemysłowej.

2.5.1. Zakres i możliwość zastosowania metody

W dokumencie tym omówiono metodę obliczania tłumienia hałasu przy propagacji na otwartej przestrzeni. Metoda ta umożliwia przewidzenie równorzędnego, ciągłego poziomu ciśnienia akustycznego w punkcie umiejscowienia odbiornika, odpowiadającego dwóm konkretnym typom warunków atmosferycznych, o ile znana jest charakterystyka źródła:

— warunki propagacji dźwięku z załamaniem ku dołowi (dodatni pionowy gradient efektywnej prędkości propagacji dźwięku) od źródła do odbiornika,

— jednorodne warunki atmosferyczne (zerowy, pionowy gradient prędkości propagacji dźwięku) na całym obszarze propagacji.

Omówiona w tym dokumencie metoda obliczeniowa dotyczy obiektów infrastruktury przemysłowej oraz infrastruktury transportu lądowego. W związku z tym odnosi się w szczególności do infrastruktury drogowej i kolejowej. Metoda ta odnosi się do transportu lotniczego wyłącznie w zakresie hałasu emitowanego podczas czynności naziemnych, a zatem nie uwzględnia startu i lądowania.

W zakres metody nie wchodzą obiekty infrastruktury przemysłowej emitujące hałas impulsowy lub hałas tonowy o dużym nasileniu, opisany w normie ISO 1996-2:2007.

Metoda obliczeniowa nie umożliwia uzyskania wyników dotyczących warunków propagacji dźwięku i załamania ku górze (ujemny, pionowy gradient efektywnej prędkości dźwięku), przy czym warunki te przybliża się za pomocą warunków jednorodnych stosowanych w obliczeniach wartości Lden.

Aby obliczyć tłumienie wywołane atmosferycznym pochłanianiem dźwięku, w przypadku obiektów infrastruktury transportowej warunki temperaturowe i wilgotnościowe oblicza się zgodnie z normą ISO 9613-1:1996.

Metoda umożliwia uzyskanie wyników dla pasma oktawowego o częstotliwości od 63 Hz do 8 000 Hz. Obliczeń dokonuje się dla każdej częstotliwości środkowej odrębnie.

W zakres tej metody obliczeń i modelowania nie wchodzą przegrody półpełne i przeszkody o nachyleniu względem płaszczyzny pionowej przekraczającym 15°.

Tłumienie wywołane przez ekran jednostkowy oblicza się za pomocą jednego równania dyfrakcyjnego, tłumienie wywołane dwoma lub większą liczbą ekranów ustawionych w jednej linii uznaje się za ciąg dyfrakcji jednostkowych i w ich przypadku stosuje się procedurę omówioną poniżej.

2.5.2. Zastosowane definicje

Wszystkie przytoczone w tym dokumencie odległości, wysokości, wymiary i wysokości bezwzględne podano w metrach (m).

Oznaczenie MN odnosi się do wyrażonej w trzech wymiarach (3D) odległości między punktami M i N, mierzonej w linii prostej łączącej te punkty.

Oznaczenie ^MN odnosi się do długości zakrzywionego odcinka między punktami M i N w sprzyjających warunkach.

Zwyczajowo wysokości rzeczywiste mierzy się w kierunku pionowym, prostopadłym do płaszczyzny poziomej. Wysokości punktów znajdujących się nad miejscowym poziomem podłoża oznacza się literą h, wysokości bezwzględne punktów oraz wysokość bezwzględną podłoża oznacza się literą H.

W celu uwzględnienia rzeczywistej rzeźby terenu na drodze propagacji dźwięku wprowadzono wyrażenie „wysokość równorzędna” oznaczane literą z. W równaniach oddziaływania akustycznego podłoża zastępuje ono wysokości rzeczywiste.

W przypadku pomijania wskaźnika A poziomy dźwięku oznaczane wielką literą L wyraża się w decybelach (dB) na pasmo częstotliwości. Wyrażone w decybelach dB poziomy dźwięku (A) uwzględnia się we wskaźniku A.

Zgodnie z poniższą definicją, sumę poziomów dźwięku emitowanego przez wzajemnie niekoherentne źródła oznacza się symbolem :







(2.5.1)

2.5.3. Uwarunkowania geometryczne

Segmentacja źródła

Źródła rzeczywiste opisuje się za pomocą układu źródeł punktowych lub, w przypadku ruchu kolejowego bądź drogowego, za pomocą niekoherentnych źródeł liniowych. W metodzie propagacji przyjmuje się, że źródła liniowe lub obszarowe uprzednio rozdzielono w celu ich odwzorowania za pomocą układu równorzędnych źródeł punktowych. Rozdzielenie źródeł może nastąpić na etapie wstępnego przetwarzania danych źródłowych lub w procesie wyszukiwania danych źródłowych przez oprogramowanie obliczeniowe. Przedmiotowa metodologia nie obejmuje swym zakresem metod rozdzielania źródeł.

Trasy propagacji

Metoda opiera się na modelu geometrycznym obejmującym układ wzajemnie powiązanych powierzchni podłoża i znajdujących się na nim przeszkód. Pionowa trasa propagacji przebiega przez jedną lub większą liczbę płaszczyzn pionowych względem płaszczyzny poziomej. W przypadku trajektorii propagacji obejmujących odbicia od powierzchni pionowych umiejscowionych nieortogonalnie względem płaszczyzny fali padającej, na kolejnym etapie analizuje się inną płaszczyznę pionową, w tym odbitą część trasy propagacji. W takich przypadkach, gdy do opisania całej trajektorii, od źródła do odbiornika, przyjmuje się więcej niż jedną płaszczyznę pionową, płaszczyzny pionowe spłaszcza się.

Znaczące wysokości ponad poziom podłoża

Wysokości równorzędne wyznacza się z płaszczyzny symetrii podłoża rozciągającej się między źródłem a odbiornikiem. Wartość ta zastępuje rzeczywistą płaszczyznę podłoża płaszczyzną fikcyjną odwzorowującą średni profil terenu.

1 : Rzeczywista rzeźba terenu

2 : Uśredniona płaszczyzna

Wysokość równorzędna punktu jest ortogonalną wysokością tego punktu względem uśrednionej płaszczyzny terenu. Można z niej wyznaczyć wysokość równorzędną źródła zs oraz wysokość równorzędną odbiornika zr. Odległość między źródłem a odbiornikiem w rzucie nad uśrednioną płaszczyzną terenu oznacza się za pomocą dp .

Jeżeli wysokość równorzędna punktu ma wartość ujemną, tzn. jeżeli punkt jest umiejscowiony poniżej uśrednionej płaszczyzny terenu, przyjmuje się wysokość zerową, a punkt równorzędny jest identyczny z odpowiadającym mu obrazem.

Obliczanie uśrednionej płaszczyzny

Topografię w płaszczyźnie trasy (w tym ukształtowanie terenu, nasypy, nabrzeża i inne przeszkody wzniesione przez człowieka, budynki itd.) można opisać za pomocą uporządkowanego układu odrębnych punktów (xk, Hk ); k є {1,…,n}. Układ punktów definiuje linię łamaną lub, równorzędnie, sekwencję segmentów prostych Hk = akx + bk , x є [xk , xk+ 1 ]; k є {1,…n}, gdzie:







ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk ) (2.5.2) bk = (Hk · xk + 1 – Hk + 1 · xk )/(xk + 1 – xk )

Uśrednioną płaszczyznę odwzorowuje linia prosta Z = ax + b; x є [x 1, xn ] skorygowana względem linii łamanej za pomocą przybliżenia wyznaczanego metodą najmniejszego kwadratu. Równanie linii uśrednionej można wyznaczyć metodami analitycznymi.

Za pomocą:







(2.5.3)

współczynniki odcinka prostego obliczona sie na podstawie:







(2.5.4)

gdzie przy ocenie równania 2.5.3 pomija się segmenty oznaczone literą xk + 1 = xk.

Odbicia od elewacji budynków i innych przeszkód pionowych

Oddziaływanie akustyczne odbić uwzględnia się za pomocą omówionych w dalszej części dokumentu źródeł obrazu.

2.5.4. Model propagacji dźwięku

W przypadku odbiornika R obliczeń dokonuje się w następujących etapach:

1) na każdej trasie propagacji:

— obliczenie tłumienia w warunkach sprzyjających,

— obliczenie tłumienia w warunkach jednorodnych,

— obliczenie długookresowego poziomu dźwięku dla każdej trasy;

2) suma długookresowych poziomów dźwięku dla wszystkich tras przy danym odbiorniku, umożliwiająca zatem obliczenie całkowitego poziomu dźwięku w punkcie umiejscowienia odbiornika.

Należy mieć na uwadze, że tłumienia wywołane akustycznym oddziaływaniem podłoża (Aground ) oraz dyfrakcją (Adif ) zależą od warunków meteorologicznych.

2.5.5. Procedura obliczeniowa

W przypadku źródła punktowego S o kierunkowej mocy akustycznej Lw,0,dir i dla danego pasma określonej częstotliwości, równorzędny poziom ciągłego ciśnienia akustycznego w punkcie umiejscowienia odbiornika R w określonych warunkach atmosferycznych wyznacza się na podstawie poniższych równań.

Poziom dźwięku w warunkach sprzyjających (LF) dla trasy (S, R)







LF = LW,0,dir – AF (2.5.5)

Współczynnik AF odwzorowuje tłumienie całkowite na trasie propagacji w warunkach sprzyjających i dzieli się następująco:







LF = Adiv + Aatm + Aboundary,F (2.5.6)

gdzie

Adiv oznacza tłumienie wywołane rozbieżnością geometryczną;

Aatm oznacza tłumienie wywołane pochłanianiem atmosferycznym;

Aboundary,F oznacza tłumienie wywołane granicą medium propagacji w warunkach sprzyjających. Może uwzględniać następujące współczynniki: Aground,F , czyli tłumienie wywołane oddziaływaniem akustycznym podłoża w warunkach sprzyjających; Adif,F , czyli tłumienie wywołane dyfrakcją w warunkach sprzyjających.

W przypadku określonej trasy i pasma częstotliwości dopuszcza się dwa poniższe scenariusze:

— Aground,F oblicza się bez dyfrakcji (Adif,F = 0 dB) i Aboundary,F = Aground,F ,

— lub oblicza się Adif,F . Oddziaływanie akustyczne podłoża uwzględnia się w Adif,F z równania (Aground,F = 0 dB). Co daje Aboundary,F = Adif,F .

Poziom dźwięku w warunkach jednorodnych (LH) dla trasy (S, R)

Procedura obliczeniowa jest identyczna z przedstawioną w poprzednim rozdziale procedurą obliczeniową stosowaną w warunkach sprzyjających.







LH = LW,0,dir – AH (2.5.7)

Współczynnik AH odwzorowuje tłumienie całkowite występujące na trasie propagacji w warunkach jednorodnych i dzieli się następująco:







AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H (2.5.8)

gdzie

Adiv oznacza tłumienie wywołane rozbieżnością geometryczną;

Αatm oznacza tłumienie wywołane pochłanianiem atmosferycznym;

Aboundary,H oznacza tłumienie wywołane granicą medium propagacji w warunkach jednorodnych. Może uwzględniać następujące współczynniki: Aground,F , czyli tłumienie wywołane oddziaływaniem akustycznym podłoża w warunkach jednorodnych; Adif,F , czyli tłumienie wywołane dyfrakcją w warunkach jednorodnych.

W przypadku określonej trasy i pasma częstotliwości dopuszcza się dwa poniższe scenariusze:

— Αground,H (Adif,H = 0 dB) oblicza się bez dyfrakcji, a Aboundary,H =Αground,H ,

— lub oblicza się Adif,H (Αground,H = 0 dB). Oddziaływanie akustyczne podłoża uwzględnia się w samym równaniu Adif,H . Co daje Aboundary,H = Adif,H .

Podejście statystyczne stosowane do trasy (S, R) biegnącej na obszarach miejskich

Na obszarach miejskich dopuszcza się stosowanie podejścia statystycznego umożliwiającego obliczanie propagacji dźwięku za pierwszą linią budynków, pod warunkiem, że metoda ta zostanie odpowiednio udokumentowana, włącznie z podaniem informacji dotyczących jakości metody. Metoda ta może zastąpić obliczanie Aboundary,H i Aboundary,F przybliżeniem tłumienia całkowitego dla trasy prostej i wszystkich odbić. Obliczenie opiera się na średnim zagęszczeniu budynków i średniej wysokości wszystkich budynków znajdujących się na danym obszarze.

Długookresowy poziom dźwięku dla trasy (S, R)

„Długookresowy” poziom dźwięku na trasie rozpoczynającej się w lokalizacji źródła punktowego uzyskuje się z logarytmu sumy ważonej energii akustycznej w warunkach jednorodnych i energii akustycznej w warunkach sprzyjających.

Wspomniane poziomy dźwięku waży się średnią częstości występowania p warunków sprzyjających na kierunku trasy (S, R):







(2.5.9)

UWAGA: Wartości częstości p wyraża się w procentach. Jeżeli zatem na przykład wartość częstości wynosi 82 %, w równaniu (2.5.9) należy wstawić p = 0,82.

Długookresowy poziom dźwięku w punkcie R dla wszystkich tras

Całkowity długookresowy poziom dźwięku na odbiorniku dla pasma danej częstotliwości uzyskuje się z energii akustycznej stanowiącej sumę czynników emitujących hałas, znajdujących się na wszystkich trasach N, z uwzględnieniem wszystkich ich typów:







(2.5.10)

gdzie

n oznacza wskaźnik tras biegnących między S i R.

Uwzględnianie odbić za pomocą źródeł obrazu omówiono w dalszej części dokumentu. Przyjmuje się, że wartość procentowa częstości występowania warunków sprzyjających w przypadku trasy odbitej od przeszkody pionowej jest identyczna z wartością procentową częstości występowania warunków sprzyjających na trasie prostej.

Jeżeli S′ to źródło obrazu S, przyjmuje się, że częstość p′ na trasie (S′, R) jest równa częstości p trasy (Si , R).

Długookresowy poziom dźwięku w punkcie R wyrażony w decybelach A (dBA)

Całkowity poziom dźwięku wyrażony w decybelach A (dBA) uzyskuje się przez zsumowanie wszystkich poziomów w każdym paśmie częstotliwości:







(2.5.11)

gdzie i oznacza wskaźnik pasma częstotliwości. AWC oznacza korekcję za pomocą krzywej korekcyjnej A, zgodną z normą międzynarodową IEC 61672-1:2003.

Poziom LAeq,LT jest wynikiem ostatecznym, tzn. długookresowym poziomem ciśnienia akustycznego ważonego dźwiękiem A w punkcie odbiornika w konkretnym czasie referencyjnym (np. w porze dziennej, wieczornej lub nocnej, lub w krótszym czasie pory dziennej, wieczornej lub nocnej).

2.5.6. Obliczanie propagacji dźwięku dla źródeł w ruchu drogowym, kolejowym i z działalności przemysłowej.

Rozbieżność geometryczna

Tłumienie wywołane rozbieżnością geometryczną, Adiv, odpowiada obniżeniu poziomu dźwięku wywołanemu odległością propagacji. W przypadku punktowego źródła dźwięku znajdującego się w polu swobodnym, tłumienie wyrażone w dB uzyskuje się przez:







Adiv = 20 × lg(d) + 11 (2.5.12)

gdzie d oznacza bezpośrednią w 3 wymiarach odległość skośną między źródłem a odbiornikiem.

Pochłanianie atmosferyczne

Tłumienie wywołane pochłanianiem atmosferycznym Aatm występującym w czasie propagacji na odległości d wyraża się w dB i wyznacza z równania:







Aatm = αatm · d/1 000 (2.5.13)

gdzie

d oznacza bezpośrednią w 3 wymiarach odległość skośną między źródłem a odbiornikiem wyrażoną w m;

αatm oznacza wyrażony w dB/km współczynnik tłumienia atmosferycznego na nominalnej częstotliwości środkowej dla każdego pasma częstotliwości, zgodny z normą ISO 9613-1.

Wartości αatm współczynnika podaje się dla temperatury 15 °C, wilgotności względnej 70 % i ciśnienia atmosferycznego 101 325 Pa. Oblicza się je z dokładnością do środkowych częstotliwości pasma częstotliwości. Wartości te są zgodne z normą ISO 9613-1. Jeżeli uśrednione dane meteorologiczne są dostępne, stosuje się długookresową średnią meteorologiczną.

Oddziaływanie akustyczne podłoża

Tłumienie wywołane oddziaływaniem akustycznym podłoża jest spowodowane głównie zakłóceniami między odbitym dźwiękiem a dźwiękiem rozchodzącym się bezpośrednio od źródła do odbiornika. Jest ono fizycznie powiązane z pochłanianiem akustycznym podłoża, nad którym następuje propagacja fali dźwięku. Zależy ono jednak w dużej mierze od warunków atmosferycznych występujących w czasie propagacji, ponieważ ugięcie promienia zmienia wysokość trasy biegnącej powyżej poziomu podłoża i zwiększa lub zmniejsza oddziaływanie akustyczne podłoża i terenu położonego w pobliżu źródła.

W przypadku gdy propagację między źródłem a odbiornikiem zakłóca jakakolwiek przeszkoda występująca na płaszczyźnie propagacji, oddziaływanie akustyczne podłoża po stronie źródła i odbiornika oblicza się oddzielnie. W tym przypadku, zs i zr dotyczy umiejscowienia źródła lub odbiornika równorzędnego, o czym mowa w dalszej części dokumentu, w której przedstawiono metodę obliczania dyfrakcji Adif .

Charakterystyka akustyczna podłoża

Właściwości podłoża związane z pochłanianiem dźwięku zależą przede wszystkim od jego porowatości. Z zasady grunt zwarty wykazuje tendencję do odbijania dźwięku, natomiast grunt porowaty do jego pochłaniania.

W przypadku obliczeń roboczych, właściwości podłoża związane z pochłanianiem odwzorowuje się za pomocą bezwymiarowego współczynnika G o zakresie od 0 do 1. G jest niezależne od częstotliwości. W tabeli 2.5.a podano wartości G dla terenów otwartych. Z zasady średnia wartość współczynnika G na trasie mieści się w zakresie od 0 do 1.







Tabela 2.5.a Wartości G dla różnych typów podłoża Opis Rodzaj (kPa · s/m2) G wartość Bardzo miękkie (zaśni