02002L0049 — PL — 29.07.2021 — 006.001
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
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:
|
|
Dziennik Urzędowy |
||
nr |
strona |
data |
||
ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (WE) NR 1137/2008 z dnia 22 października 2008 r. |
L 311 |
1 |
21.11.2008 |
|
L 168 |
1 |
1.7.2015 |
||
ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2019/1010 z dnia 5 czerwca 2019 r. |
L 170 |
115 |
25.6.2019 |
|
ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2019/1243 z dnia 20 czerwca 2019 r. |
L 198 |
241 |
25.7.2019 |
|
L 67 |
132 |
5.3.2020 |
||
DYREKTYWA DELEGOWANA KOMISJI (UE) 2021/1226 z dnia 21 grudnia 2020 r. |
L 269 |
65 |
28.7.2021 |
sprostowana przez:
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
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:
ustalenie stopnia narażenia na hałas w środowisku poprzez sporządzanie map hałasu przy zastosowaniu wspólnych dla Państw Członkowskich metod oceny;
zapewnienie społeczeństwu dostępu do informacji dotyczącej hałasu w środowisku i jego skutków;
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.
Artykuł 2
Zakres
Artykuł 3
Definicje
W rozumieniu niniejszej dyrektywy:
„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 );
„szkodliwe skutki” oznaczają niekorzystne oddziaływanie na zdrowie ludzkie;
„dokuczliwość” oznacza stopień uciążliwości hałasu dla społeczności, ustalony na podstawie badań w terenie;
„wskaźnik hałasu” oznacza fizyczną skalę, stosowaną do określenia hałasu w środowisku, mającą związek ze szkodliwym skutkiem;
„ocena” oznacza dowolną metodę stosowaną do obliczania, przewidywania, szacowania albo pomiaru wartości wskaźnika hałasu lub związanych z nim szkodliwych skutków;
„Lden” (wskaźnik hałasu dla pory dziennej, wieczornej i nocnej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia ogólnej dokuczliwości, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;
„Lday” (wskaźnik hałasu w porze dziennej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia dokuczliwości w porze dziennej, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;
„Levening” (wskaźnik hałasu w porze wieczornej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia dokuczliwości w porze wieczornej, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;
„Lnight” (wskaźnik hałasu w porze nocnej) oznacza wskaźnik hałasu służący do określenia zakłócenia snu, zgodnie z definicją podaną w załączniku I;
„relacja dawka–skutek” oznacza stosunek między wartością wskaźnika hałasu a szkodliwym skutkiem;
„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;
„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;
„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;
„główna droga” oznacza regionalną, krajową albo międzynarodową drogę oznaczoną przez Państwo Członkowskie, którą przejeżdża rocznie ponad trzy miliony pojazdów;
„główna linia kolejowa” oznacza linię kolejową oznaczoną przez Państwo Członkowskie, po której przejeżdża rocznie ponad 30 tys. składów pociągów;
„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;
„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;
„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;
„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);
„plany działań” oznaczają plany sporządzane dla potrzeb zarządzania emisją i skutkami hałasu, w tym, w razie potrzeby, dla potrzeb zmniejszania hałasu;
„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;
„społeczeństwo” oznacza osobę lub osoby fizyczne lub prawne i, zgodnie z ustawodawstwem krajowym lub praktyką, ich związki, organizacje i ugrupowania;
„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.
Artykuł 4
Wdrożenie i odpowiedzialność
Państwa Członkowskie wyznaczają, na odpowiednich poziomach, właściwe władze i organy odpowiedzialne za wdrożenie niniejszej dyrektywy, w szczególności władze odpowiedzialne za:
sporządzanie i, gdzie stosowne, odpowiednio, zatwierdzanie map hałasu i planów działań dla aglomeracji, głównych dróg, głównych linii kolejowych i głównych lotnisk;
gromadzenie map hałasu i planów działań.
Artykuł 5
Wskaźniki hałasu i ich stosowanie
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.
Artykuł 6
Metody oceny
Komisja jest uprawniona do przyjmowania, zgodnie z art. 12a, aktów delegowanych zmieniających załącznik III w celu ustanowienia wspólnych metod oceny w procesie ustalania szkodliwych skutków.
Artykuł 7
Sporządzanie strategicznych map hałasu
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.
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.
Artykuł 8
Plany działań
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:
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;
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.
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.
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
Artykuł 10
Gromadzenie i publikowanie danych przez Państwa Członkowskie i Komisję
Artykuł 11
Analiza i sprawozdawczość
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:
długo- i średnioterminowe zadania dotyczące zmniejszania liczby osób, odczuwających negatywne skutki hałasu w środowisku, ze szczególnym uwzględnieniem różnic klimatycznych i kulturowych;
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;
ochrona obszarów ciszy na otwartych terenach poza miastem.
Po otrzymaniu pierwszego zestawu strategicznych map hałasu Komisja ponownie rozważy:
Artykuł 12
Dostosowanie do postępu naukowo-technicznego
Komisja jest uprawniona do przyjmowania, zgodnie z art. 12a, aktów delegowanych zmieniających pkt 3 załącznika I oraz załączniki II i III w celu dostosowania ich do postępu naukowo-technicznego.
Artykuł 12a
Wykonywanie przekazanych uprawnień
Artykuł 13
Komitet
Okres ustanowiony w art. 5 ust. 6 decyzji 1999/468/WE ustala się na trzy miesiące.
▼M4 —————
Artykuł 14
Transpozycja
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.
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:
gdzie:
i gdzie:
Wysokość punktu pomiaru Lden zależy od przeznaczenia wyników pomiaru:
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:
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:
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, z wykorzystaniem metody opisanej w sekcjach 2.1.2, 2.2, 2.3, 2.4 i 2.5: W przypadku ruchu drogowego i kolejowego w aglomeracjach długookresowy, średni poziom ciśnienia akustycznego ważonego dźwiękiem A określa się za pośrednictwem udziału segmentów drogowych i kolejowych w tych aglomeracjach, w tym głównych dróg i głównych linii kolejowych
|
(2.1.1) |
gdzie
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
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).
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.
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
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. |
W tym modelu każdy pojazd (kategorii 1, 2, 3, 4 i 5) jest odwzorowywany przez jedno źródło punktowe emitujące dźwięki w sposób jednorodny. 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.
Rysunek [2.2.a]
Umiejscowienie równorzędnego źródła punktowego na pojazdach lekkich (należących do kategorii 1), ciężarowych (należących do kategorii 2 i 3) oraz pojazdach dwukołowych (należących do kategorii 4).
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.
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 przepływie ruchu przyjmuje się, że wszystkie pojazdy należące do kategorii m poruszają się z taką samą prędkością, tzn. vm.
Pojazd drogowy modeluje się z wykorzystaniem układu równań matematycznych odwzorowujących dwa główne źródła hałasu:
hałas toczenia wywołany wzajemnym oddziaływaniem opony i nawierzchni jezdni;
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:
2.2.3. Hałas toczenia
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.
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:
|
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) |
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
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.
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 s < – 6 % |
(2.2.13) |
||
0 |
dla – 6 % ≤ s ≤ 2 % |
||||
|
dla s > 2 % |
|
|
dla s < – 4 % |
(2.2.14) |
||
0 |
dla – 4 % ≤ s ≤ 0 % |
||||
|
dla s > 0 % |
|
|
dla s < – 4 % |
(2.2.15) |
||
0 |
dla – 4 % ≤ s ≤ 0 % |
||||
|
dla s > 0 % |
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
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
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.
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
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.) |
|
|
|
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 |
►M6 Odpowiada oznaczeniu sztywności „dynamicznej” ◄ |
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 |
►M6
|
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 |
|
|
Rysunek [2.3.a]
Umiejscowienie równorzędnych źródeł hałasu
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.
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).
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.
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.
Hałas uderzeniowy jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).
Hałas pochodzący z pisków jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).
Hałas emitowany przez mosty jest związany ze źródłem dźwięku umiejscowionym na wysokości 0,5 m (źródło A).
2.3.2. Emisja mocy akustycznej
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:
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:
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
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
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.
Rysunek [2.3.b]
Definicja geometryczna
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):
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.
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.
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:
|