ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΜΕΘΟ ΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ: ΤΟ ΓΑΛΛΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ ΕΙ ΙΚΕΥΣΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΜΕΘΟ ΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ: ΤΟ ΓΑΛΛΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΒΙΖΜΠΑ ΧΡΥΣΑΝΘΗ ιπλ. Αγρονόµος και Τοπογράφος Μηχανικός Θεσσαλονίκη, Οκτώβριος 2008

2 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΜΕΘΟ ΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ: ΤΟ ΓΑΛΛΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ i

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η εργασία αυτή πραγµατεύεται το Γαλλικό Μοντέλο πρόβλεψης Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου,NMPB-Routes-96. Το 2002 η Ευρωπαϊκή Ένωση προχώρησε σε εφαρµογή µιας πιο αποτελεσµατικής πολιτικής, σε σχέση µε των προηγούµενων ετών, για το θόρυβο. Ακρογωνιαίο λίθο της πολιτικής αυτής αποτελεί η Οδηγία 2002/49/ΕΚ η οποία έχει ως κύριους στόχους της, την εναρµόνιση των µεθόδων αξιολόγησης της έκθεσης σε θόρυβο, την αµοιβαία ανταλλαγή πληροφοριών, την τοπική χαρτογράφηση του θορύβου και την παροχή πληροφοριών στο κοινό αναφορικά µε την έκθεσή του στο θόρυβο. Με την Οδηγία καλούνται να συµµορφωθούν όλα τα κράτη µέλη της Ε.Ε. στα οποία προτείνεται µέσω αυτής, η χρησιµοποίηση του Γαλλικού Μοντέλου πρόβλεψης Οδικού Κυκλοφοριακού θορύβου προκειµένου να επιτευχθούν οι στόχοι τους οποίους επιβάλλει. Αρχικά, γίνεται µια σύντοµη περιγραφή για το τι ακριβώς είναι ο περιβαλλοντικός και ο κυκλοφοριακός θόρυβος και στη συνέχεια παρουσιάζονται τα σηµαντικότερα στοιχεία της Οδηγίας 2002/49. Στη συνέχεια, γίνεται µια σύντοµη βιβλιογραφική ανασκόπηση των σηµαντικότερων µοντέλων για τον οδικό κυκλοφοριακό θόρυβο που χρησιµοποιούνται σήµερα στην Ευρώπη ενώ γίνεται και µια πιο αναλυτική περιγραφή της Βρετανικής Μεθόδου CRTN η οποία για πολλά χρόνια αποτέλεσε την ουσιαστικά χρησιµοποιούµενη µέθοδο στην Ευρώπη. Ακολουθεί µια λεπτοµερής περιγραφή της Γαλλικής µεθόδου NMPB-Routes-96 : περιγράφεται ο τρόπος λειτουργίας του µοντέλου και οι παράγοντες που επηρεάζουν σύµφωνα µε το µοντέλο, τη διάδοση του θορύβου. ίνονται αναλυτικές σχέσεις και εξηγούνται όλες οι παράµετροι επιρροής του µοντέλου. Το επόµενο Κεφάλαιο αποτελεί ουσιαστικά µια πρακτική εφαρµογή της Γαλλικής µεθόδου στη πόλη της Θεσσαλονίκης για της εξής δύο περιπτώσεις: χωρίς παρεµβολή εµποδίου και µε παρεµβολή εµποδίου. Στη συνέχεια γίνεται σύγκριση των αποτελεσµάτων που προέκυψαν από τη µέθοδο NMPB και την CRTN που εφαρµόστηκε επίσης για την ίδια τοποθεσία. Τέλος τα κύρια συµπεράσµατα που προέκυψαν από την προηγούµενη ανάλυση παρουσιάζονται και αναλύονται. ii

4 ABSTRACT This study deals with the French Model forecast of Noise Road Circulation NMPB - Routes In year 2002 the European Union adopted a more effective policy, concerning the environmental noise problem. The cone of this policy is the publication of the 2002/49/EK Directive which aims to, the harmonisation of methods of evaluation of noise exposure, to the mutual exchange of information, to the local mapping of noise and to the familiarization of the public in regard to its exposure to noise. All member states of the EU are called to be in accordance with the Directive which proposed the utilisation of the French Model. Initially, a short description concerning the environmental and circulation noise takes place, and then the more important elements of 2002/49 Directive are presented. Then, follows a short reference review of the most important models for the road circulation noise forecast that are in use today in Europe with a more thorough analysis of the British Method, CRTN, which constituted the substantially used method in Europe for many years. A detailed description of the French method NMPB - Routes -96 follows including the operational characteristics of the model is described as well as the factors that influence the noise propagation. All the necessary mathematical models are also presented with the necessary explanationing parameters involved. The next Chapter constitutes substantially a practical application of the French method in the city of Thessaloniki for the two following conditions: without obstacle intervention and with obstacle intervention. Then becomes a comparison between the results of the NMPB and the CRTN methods which also was applied for the same position. Finally, the main conclusions derived from the previous analysis are presented and analyzed. iii

5 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα Μεταπτυχιακή ιπλωµατική Εργασία που φέρει τον τίτλο «ιερεύνηση µεθόδων υπολογισµού κυκλοφοριακού θορύβου: Το Γαλλικό Μοντέλο», εκπονήθηκε από την µεταπτυχιακή φοιτήτρια του προγράµµατος «Περιβάλλον και Βιώσιµη Ανάπτυξη»,του τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτέλειου Πανεπιστήµιου Θεσσαλονίκης, Βίζµπα Χρυσάνθη. Η ανάθεση της ιπλωµατικής Εργασίας έγινε τον Απρίλιο του 2008 και επιβλέπουσα καθηγήτρια ήταν η κυρία Μάγδα Πιτσιάβα Λατινοπούλου, Καθηγήτρια του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Α.Π.Θ. Η εξεταστική επιτροπή της παρούσας Εργασίας αποτελείται από την επιβλέπουσα κ.μάγδα Πιτσιάβα Λατινοπούλου, τον κ. Σπυρίδων Βούγια, Αναπληρωτή Καθηγητή και την κ. Γλυκερία Καλφακάκου, Καθηγήτρια του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ. Η επιλογή του θέµατος έγινε έπειτα από συζήτηση και συνεννόηση µε την επιβλέπουσα καθηγήτρια καθώς θεωρήθηκε θέµα ιδιαίτερου ενδιαφέροντος, η παρουσίαση ενός µοντέλου, και συγκεκριµένα του Γαλλικού, το οποίο έχει προταθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση και «προωθείται» ως το ασφαλέστερο µοντέλο πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου σήµερα του οποίου η χρήση προβλέπεται να εδραιωθεί. Εξάλλου και στη χώρα µας το µοντέλο χρησιµοποιείται πλέον σε µελέτες κατασκευής οδικών έργων όπως για παράδειγµα στην Εγνατία Οδό. Στόχος της ιπλωµατικής Εργασίας είναι η παρουσίαση του Γαλλικού µοντέλου NMPB- Routes-96 και των παραµέτρων που επηρεάζουν τη διάδοση του θορύβου σύµφωνα µε αυτό, καθώς και η σύγκριση του µε το ευρέως µέχρι πρόσφατα χρησιµοποιούµενο Βρετανικό Μοντέλο CRTN. Η συλλογή των απαραίτητων στοιχείων στηρίχθηκε στην αναζήτηση βιβλιογραφικών πηγών στην βιβλιοθήκη του τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών καθώς και στο ιαδίκτυο. Σηµαντική ήταν και η συµβολή του κυρίου Κ. Βογιατζή µέσω του οποίου έγινε η απόκτηση του Γαλλικού Εγχειριδίου που περιελάµβανε τις σχέσεις υπολογισµού του µοντέλου και στο οποίο στηρίχθηκε η πρακτική εφαρµογή. Η ιπλωµατική Εργασία αποτελείται από έξι(6) κεφάλαια: Στον πρόλογο περιλαµβάνεται το ιστορικό ανάθεσης, ο στόχος και το αντικείµενο της Εργασίας. iv

6 Στο πρώτο κεφάλαιο που είναι εισαγωγικό αναφέρονται γενικά στοιχεία για τον Οδικό Κυκλοφοριακό θόρυβο. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται στοιχεία για τον θόρυβο, το πρόβληµα που προκαλεί στην Ελλάδα και την Ευρώπη καθώς και η Οδηγία 2002/49 της Ε.Ε. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται µια σύντοµη περιγραφή κάποιων από τις µεθόδους πρόβλεψης οδικού θορύβου που χρησιµοποιούνται στην Ευρώπη και αναπτύσσεται εν συντοµία η Βρετανική Μέθοδος υπολογισµού. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά το Γαλλικό Μοντέλο Θορύβου. Το πέµπτο κεφάλαιο αποτελεί πρακτική εφαρµογή του Γαλλικού Μοντέλου σε πραγµατικές συνθήκες και συγκρίνεται µε το Βρετανικό. Τέλος στο έκτο κεφάλαιο γίνεται µια ανακεφαλαίωση της ιπλωµατικής και εξάγονται τα βασικά συµπεράσµατα που προκύπτουν από αυτήν. Η ιπλωµατική εργασία ολοκληρώνεται µε τη παρουσίαση της Βιβλιογραφίας. Στο σηµείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω θερµά την επιβλέπουσα καθηγήτρια κ. Μάγδα Πιτσιάβα Λατινοπούλου για την άψογη συνεργασία, τις πολύτιµες συµβουλές και την αµέριστη συµπαράσταση της για την ολοκλήρωση της ιπλωµατικής µου εργασίας. Ακόµα θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου στον κ. Κωνσταντίνο Βογιατζή για τη βοήθεια του και το υλικό το οποίο µου εµπιστεύτηκε, την κ.αννέτα Τάντση για τη βοήθεια της σε θέµατα της Γαλλικής Γλώσσας και ορολογίας. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά µου για την ηθική και ψυχολογική στήριξη καθώς και τις φίλες και συναδέλφους Τουλούµη Στέλλα και Αποστολίδου Νατάσσα χωρίς την βοήθεια των οποίων δε θα ήταν εφικτή η ολοκλήρωση της εργασίας. v

7 Περιεχόµενα Περίληψη Abstract Πρόλογος i ii v 1 Εισαγωγή 1 2 Θεωρητικό υπόβαθρο Βασικές έννοιες Βασικά χαρακτηριστικά του ήχου-θορύβου Ηχητικό φάσµα και Φίλτρα ιάδοση του ήχου Το πρόβληµα του περιβαλλοντικού θορύβου στην Ευρώπη Το πρόβληµα του περιβαλλοντικού θορύβου στην Ελλάδα Κυκλοφοριακός θόρυβος Παράµετροι επιρροής οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Επιτρεπόµενα επίπεδα θορύβου Η Ευρωπαϊκή Πολιτική για τον θόρυβο Η Οδηγία 2002/49/ΕΚ είκτες θορύβου και εφαρµογή Στρατηγική χαρτογράφηση θορύβου Σχέδια δράσης Ενηµέρωση των πολιτών Νοµοθετικές εφαρµογές στην Ελλάδα 22 3 Εθνικές µέθοδοι πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Εισαγωγή Μέθοδοι πρόβλεψης Κατηγοριοποίηση οχηµάτων στα εθνικά µοντέλα πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Μέθοδος Οµοσπονδιακής Υπηρεσίας Οδών (Η.Π.Α.)-FHWA 29 vi

8 3.2.3 Οδηγίες Οδικής Ηχοπροστασίας (Γερµανία)- RLS Βρετανική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου CRTN Σκανδιναβική Μέθοδος Πρόβλεψης Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου-Tema Nord 1996: Ολλανδική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου-SRM II Αυστριακή Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- RVS Ελβετική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- STL Γαλλική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου NMPB 3.3 Βρετανική Μέθοδος Πρόβλεψης Κυκλοφοριακού Θορύβου- CRTN 34 4 Το Γαλλικό µοντέλο θορύβου: Μέθοδος NMPB-Routes Εισαγωγή Η Σύσταση της Ευρωπαϊκής Ένωσης 2003/613/ΕΚ για θόρυβο από τις µεταφορές Γενικά Προσαρµογή της µεθόδου προσδιορισµού του θορύβου οδικής κυκλοφορίας «NMPB-Routes-96» εδοµένα εκποµπής Η Γαλλική Μέθοδος υπολογισµού θορύβου NMPB- Routes Ορισµοί Ανάλυση των µετεωρολογικών φαινοµένων µιας περιοχής Γενικό πλάνο της µεθόδου υπολογισµού NMPB- Routes Περιγραφή της πηγής Αναλυτική παρουσίαση των παραγόντων που επηρεάζουν τη διάδοση του οδικού θορύβου υπολογισµοί Το λογισµικό Mithra Γενικά υνατότητες Υπολογιστικών Προγραµµάτων Ακουστικής του MITHRA 69 5 Εφαρµογές της Γαλλικής Μεθόδου- Σύγκριση µε τη Βρετανική Μέθοδο Παράδειγµα υπολογισµού επιπέδου θορύβου χωρίς παρεµβολή εµποδίου ανάµεσα στη πηγή και τον δέκτη Γεωµετρική απόκλιση Ατµοσφαιρική απορρόφηση Επίδραση του εδάφους Συνολικό επίπεδο στον δέκτη Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου 77 vii

9 5.2 Παράδειγµα υπολογισµού επιπέδου θορύβου στη περίπτωση παρεµβολής εµποδίου ανάµεσα στη πηγή και τον δέκτη Γεωµετρική απόκλιση Ατµοσφαιρική απορρόφηση Επίδραση του εδάφους Περίθλαση Συνολικό επίπεδο στον δέκτη Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου Συγκριτική παρουσίαση των µεθόδων NMPB και CRTN Η Ευρωπαϊκή Οδηγία και η Βρετανική µέθοδος Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου CRTN Συγκριτική παρουσίαση των µεθόδων NMPB-Routes-96 και CRTN σε σχέση µε τους απαιτούµενους Ευρωπαϊκούς δείκτες θορύβου Συγκριτική παρουσίαση των µεθόδων υπολογισµού NMPB και CRTN του Παραδείγµατος Συµπεράσµατα 92 Βιβλιογραφία 95 viii

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στόχος της παρούσας ιπλωµατικής Εργασίας όπως αναφέρθηκε και στον Πρόλογο, είναι η παρουσίαση του Γαλλικού µοντέλου για τον θόρυβο που προέρχεται από την Οδική κυκλοφορία, NMPB-Routes-96 και των παραµέτρων που επηρεάζουν τη διάδοση του σύµφωνα µε αυτό, καθώς και η σύγκριση του µε το ευρέως µέχρι πρόσφατα χρησιµοποιούµενο Βρετανικό Μοντέλο CRTN. Προκειµένου να επιτευχθεί ο στόχος αυτός κρίθηκε απαραίτητο αρχικά να δοθούν κάποια στοιχεία για το τι ακριβώς είναι ο κυκλοφοριακός και περιβαλλοντικός θόρυβος, µε ποιο τρόπο µετράται και τι είναι οι δείκτες θορύβου. Η βιβλιογραφία είναι πλούσια σε θέµατα θορύβου και πολλοί επιστήµονες στο παρελθόν αλλά και σήµερα ασχολούνται µε το θέµα αυτό. Το 2002, µε τη δηµοσίευση της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 2002/49 για τον περιβαλλοντικό θόρυβο, η Ευρωπαϊκή Ένωση θέλησε µε δυναµικότερο τρόπο σε σύγκριση µε το παρελθόν να εφαρµόσει µια πιο αποτελεσµατική πολιτική για τον θόρυβο. Με την Οδηγία καλούνται να συµµορφωθούν όλα τα κράτη µέλη της Ε.Ε. στα οποία προτείνεται µέσω αυτής, η χρησιµοποίηση του Γαλλικού Μοντέλου πρόβλεψης Οδικού Κυκλοφοριακού θορύβου προκειµένου να επιτευχθούν οι στόχοι τους οποίους επιβάλλει. Έτσι αρχίζει µια προσπάθεια ενσωµάτωσης του Γαλλικού µοντέλου στα Ευρωπαϊκά κράτη ενώ το Βρετανικό µοντέλο που αποτέλεσε για πολλά χρόνια τη βασική µέθοδο υπολογισµού αρχίζει να παραµερίζεται. Οι βασικές αρχές του Βρετανικού Μοντέλου και επιγραµµατικά οι µέθοδοι υπολογισµού που υπάρχουν στην Ευρώπη αλλά και στις Ηνωµένες πολιτείες παρουσιάζονται στην εργασία ενώ στη συνέχεια ξεκινάει η αναλυτική περιγραφή του Γαλλικού Μοντέλου.Το µοντέλο αυτό διαφέρει ουσιαστικά από όλες τις υπόλοιπες µεθόδους υπολογισµού και λαµβάνει υπόψη του τις µετεωρολογικές συνθήκες κάνοντας µια σαφή διάκριση ανάµεσα στις ευνοϊκές κατά τη διάδοση του ήχου (conditions favorables) και οµοιογενείς συνθήκες(conditions homogenes). Το Γαλλικό Μοντέλο πλέον χρησιµοποιείται ευρέως και στην Ελλάδα µε πιο γνωστό το παράδειγµα της Εγνατίας Οδού όπου οι µετρήσεις για τα επίπεδα θορύβου εκατέρωθεν της 1

11 οδού διεξάγονται µε όργανα που έχουν ενσωµατωµένο στο λογισµικό τους το συγκεκριµένο µοντέλο. Η αναζήτηση των απαραίτητων στοιχείων και του κατεξοχήν γαλλικού κειµένου όπως αυτό διατυπώθηκε από τα γαλλικά εργαστήρια (SETRA,CERTU,CSTB,LCPC) δεν ήταν και τόσο εύκολη υπόθεση, καθώς δεν υπάρχει αρκετή σχετική Βιβλιογραφία, σε ελληνικό τουλάχιστον επίπεδο, ωστόσο µετά από προσπάθεια της επιβλέπουσας καθηγήτριας, όλα τα απαραίτητα στοιχεία προκειµένου να προκύψει ένα σαφές πλάνο της µεθόδου, βρέθηκαν και παρουσιάζονται στο κείµενο. Επειδή µια σύγκριση µε το Βρετανικό µοντέλο κρίθηκε απαραίτητη, για το σκοπό αυτό έγινε συγκριτική παρουσίαση των αποτελεσµάτων που προέκυψαν από την εφαρµογή στο πεδίο µετρήσεων που επιλύθηκαν στη συνέχεια και µε τα δύο µοντέλα. 2

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ 2.1 Βασικές έννοιες Ο ορισµός του ήχου βάσει του ΕΛΟΤ 263.1έχει ως εξής: «Ήχος ορίζεται η µηχανική διαταραχή που διαδίδεται µε ορισµένη ταχύτητα µέσα σε ένα µέσο που µπορεί να αναπτύσσει εσωτερικές δυνάµεις (ελαστικότητα, εσωτερική τριβή ) και έχει τέτοιο χαρακτήρα ώστε να µπορεί να διεγείρει το αισθητήριο της ακοής και να προκαλέσει ακουστικό αίσθηµα» Ο θόρυβος ορίζεται µε δύο τρόπους: α) Ως κάθε ακανόνιστος, απεριοδικός ήχος που η στιγµιαία τιµή του αυξοµειώνεται µε τυχαίο τρόπο και β) Ως κάθε ανεπιθύµητος ήχος. Στην περίπτωση αυτή ο υποκειµενικός παράγοντας παίζει σπουδαίο ρόλο στην κατάταξη ενός ήχου ως θορύβου, καθώς ο ίδιος ήχος µπορεί να προκαλέσει ανόµοιες αντιδράσεις σε διαφορετικά άτοµα (Βούγιας,1984). Ο θόρυβος είναι µια ανεπιθύµητη ενέργεια του σύγχρονου τρόπου ζωής. Μπορεί να είναι ενοχλητικός, να επηρεάζει τον ύπνο, την εργασία ή την αναψυχή και σε ακραίες περιπτώσεις µπορεί να προκαλέσει σωµατική ή ψυχολογική βλάβη (Federal Highway Administration,1977) Βασικά χαρακτηριστικά του ήχου-θορύβου Τα βασικά χαρακτηριστικά του ήχου και εποµένως και του θορύβου είναι η στάθµη του (noise level) που συνήθως ονοµάζεται και ένταση και η συχνότητα.επειδή ο ήχος είναι µια διαταραχή της κατάστασης ισορροπίας ενός ελαστικού µέσου, η διαταραχή αυτή εκφράζεται συνηθέστερα µε την πίεση και ειδικότερα µε την στάθµη πίεσης( pressure level) που είναι ο λόγος της εκάστωτε πίεσης προς µια πίεση αναφοράς και µετράται σε ντεσιµπέλ (db). Στην απλούστερη µορφή της η στάθµη ηχητικής πίεσης εκφράζεται από τη σχέση (Hendriks,1998): 3

13 SPL=10log 10 (p 2 / p o 2 ) [2.1] Όπου: P : µέση ηχητική πίεση σε N/m 2 P 0 : η σχετική πίεση αναφοράς, συνήθως ίση προς 2*10-6 N/m 2 για διάδοση στον Ως Ρο λαµβάνεται µία ηχητική πίεση αναφοράς ίση µε την ηχητική πίεση ενός ήχου στο κατώφλι ακουστότητας. Συνεπώς ένας ήχος που µόλις ακούγεται έχει στάθµη ηχητικής πίεσης (SPL) 20 db, ενώ στο όριο του πόνου περίπου 134 db. Εκτός από την στάθµη πίεσης υπάρχει και η στάθµη ισχύος(sound power level) η οποία ορίζεται από τη σχέση: L w =10log 10 (W / Wo) [2.2] Όπου: W:είναι η ισχύς σε Watt της ηχητικής πηγής και W o είναι ένα σταθερό µέγεθος σύγκρισης σε µονάδες ισχύος επίσης (Watt). Η τιµή της σταθεράς έχει διεθνώς καθοριστεί ίση µε W. Τέλος µε ανάλογο τρόπο καθορίζεται η στάθµη έντασης από τη σχέση: L 1 =10log 10 (I/ Io) [2.3] Όπου: Ι : η ένταση του ήχου σε W/m 2 και Io σταθερά αναφοράς µε τιµή W /m 2 Πίνακας2.1: Τυπικές τιµές της στάθµης πίεσης διάφορων ηχητικών πηγών Πηγή ήχου db Περιγραφή Εκτόξευση πυραύλου(δίπλα στην πηγή) 180 Απογείωση αεροπλάνου( δίπλα στην πηγή) 150 Πυροβόλο όπλο 130 Συναυλία (2m)/Απογείωση αεροπλάνου jet(60m) 120 Αίσθηση πόνου Κατασκευή τεχνικών έργων(3m) 110 Υπόγειος σιδηρόδροµος 100 Φορτηγό αυτοκίνητο(15m) 90 Συνεχής έκθεση εγκυµονεί κίνδυνο κώφωσης Μέση βιοµηχανία 80 Κυκλοφοριακή συµφόρηση 70 Συνήθης οµιλία(1m) 60 Άδειο ήσυχο γραφείο 50 Ησυχία 4

14 Βιβλιοθήκη 40 Ψίθυρος(5m) 30 Θροΐζοντα φύλλα 20 Κανονική αναπνοή 10 Ελάχιστα αντιληπτό 0 Κατώφλι ακοής Πηγή :[ εµιρίδης Ν.] Στο σηµείο αυτό θα πρέπει να τονιστεί ότι δεν πρέπει να συγχέεται η στάθµη ισχύος µε τη στάθµη πίεσης. Παρά το ότι και τα δύο µεγέθη εκφράζονται σε db, ωστόσο το µεν πρώτο είναι ένας δείκτης της ακουστικής ενέργειας που ακτινοβολείται από την πηγή και µεταβάλλεται λογαριθµικά της συνολικής ισχύος της πηγής, αντίθετα η στάθµη ηχητικής πίεσης περιγράφει τη διαταραχή σε ένα σηµείο και δεν εξαρτάται µόνο από την ισχύ της πηγής αλλά µεταβάλλεται µε την απόσταση από αυτήν και τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος διάδοσης. Εξαιτίας της λογαριθµικής κλίµακας του υπολογισµού της στάθµης του θορύβου, ο συνδυασµός των εντάσεων δύο διαφορετικών πηγών δεν έχει σαν αποτέλεσµα το άθροισµα των επιµέρους εντάσεων αλλά µια γραµµική αύξηση της στάθµης της ισχυρότερης πηγής. Γενικά όταν αυξάνει η στάθµη της ηχητικής πίεσης, υπάρχουν επιδράσεις πάνω στη φυσιολογία και συµπεριφορά του ανθρώπου. Οι βλάβες από το θόρυβο, ψυχικές και σωµατικές επέρχονται είτε από στιγµιαία έκθεση σε υψηλής έντασης θορύβους, είτε από συνεχή έκθεση σε θορύβους µη άµεσα βλαπτικούς. Η συχνότητα είναι µια ιδιότητα και ταυτόχρονα ένα µετρήσιµο χαρακτηριστικό του ήχου. Η συνεχής εναλλαγή πιέσεων και υποπιέσεων που χαρακτηρίζουν κάθε ηχητικό φαινόµενο αποτελεί στην ουσία µια κατάσταση επαναλαµβανόµενων κυκλικών ταλαντώσεων, ο αριθµός των οποίων σε χρονικά διαστήµατα ενός δευτερολέπτου είναι η συχνότητα, η οποία µετράται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο (c /s) ή σε Hertz που ισοδυναµεί µε 1c/s Ηχητικό φάσµα και Φίλτρα Οι ήχοι στην καθηµερινή ζωή είναι συνήθως σύνθετοι. Μπορεί να είναι ένας συνδυασµός τόνων που συνδέονται αρµονικά µεταξύ τους ή µπορεί να είναι θόρυβος ( εµιρίδης,1999) Ο τρόπος δηµιουργίας και τα χαρακτηριστικά ενός ήχου µπορούν να προσδιοριστούν µε µια διαδικασία που ονοµάζεται φασµατική ανάλυση. Πρόκειται για τον καθορισµό της κατανοµής της ενέργειας της ισχύος ενός ηχητικού κύµατος συναρτήσει της συχνότητας. Για τον σκοπό αυτό χρησιµοποιούνται κατάλληλα όργανα τα οποία µοιράζουν το φάσµα των ακουστών συχνοτήτων σε µπάντες, δηλαδή διαστήµατα πλάτους συνήθως µιας οκτάβας. Μια οκτάβα είναι το διάστηµα ανάµεσα σε δύο συχνότητες που έχουν λόγο τιµών ίσο µε 2. Συνολικά το ακουστό ηχητικό φάσµα χωρίζεται σε έντεκα τέτοια διαστήµατα. Αυτά έχουν 5

15 καθοριστεί διεθνώς και καθορίζονται από την τιµή της κεντρικής τους συχνότητας. Οι αναλύσεις του θορύβου είναι σχεδόν πάντα αναλύσεις ανά 1/3 της οκτάβας. Το ανθρώπινο αυτί δεν παρουσιάζει την ίδια ευαισθησία αντίληψης του ήχου σε όλο το φάσµα των ακουστών συχνοτήτων. Γενικά το ανθρώπινο αισθητήριο είναι λιγότερο ευαίσθητο σε ήχους χαµηλής συχνότητας, όπως 100Hz, απ ότι σε ήχους υψηλότερων συχνοτήτων, όπως τα 1000Hz. Παράλληλα σε πολύ υψηλές συχνότητες, όπως 8000Hz η ευαισθησία της ανθρώπινης ακοής µειώνεται. Έτσι παρά το γεγονός ότι δύο ήχοι µπορεί να έχουν την ίδια ηχητική πίεση, ο ένας µπορεί υποκειµενικά να κριθεί πιο δυνατός από τον άλλο αν η ηχητική ισχύς συγκεντρωθεί σε µια περιοχή συχνοτήτων όπου το αυτί είναι περισσότερο ευαίσθητο. Κατά συνέπεια αυτό που ενδιαφέρει κατά τη µέτρηση ενός ήχου δεν είναι η γενική στάθµη ούτε η συχνότητα στάθµης αλλά η αντιληπτή από τον άνθρωπο στάθµη ακουστότητας. Προκειµένου να επιτευχθεί ο παραπάνω σκοπός δηµιουργήθηκε µια σειρά φίλτρων, τριάντα τον αριθµό, τα οποία ενσωµατώνονται στα κατάλληλα όργανα µετρήσεων και τα οποία αλλάζουν την ευαισθησία των οργάνων αυτών βάσει της ηχητικής συχνότητας έτσι ώστε τα όργανα να είναι λιγότερο ευαίσθητα σε συχνότητες όπου το ανθρώπινο αυτί είναι πιο αδρανές. Τα κυριότερα φίλτρα που χρησιµοποιούνται είναι τα A, B, Cενώ υπάρχουν και τα σπανιότερα χρησιµοποιούµενα φίλτρα D (Defra, 2002). Το φίλτρο Β που αρχικά παρουσιάστηκε για την εκτίµηση ήχων µέτριας απόστασης από τον άνθρωπο, σπάνια πλέον χρησιµοποιείται. Το φίλτρο C χρησιµοποιείται σε ορισµένες περιπτώσεις όταν υπάρχει λόγος να πιστεύεται ότι το χαµηλής συχνότητας ενεργειακό περιεχόµενο µιας πηγής υποεκτιµάται αν χρησιµοποιηθεί το φίλτρο Α. Έτσι πολλές πηγές θορύβου µε ένα µεγάλο ποσοστό της ενέργειας τους κάτω από Hz µπορεί συστηµατικά και ανεπιτήδευτα να υποτιµηθούν µε τη χρήση του φίλτρου Α. Στις περιπτώσεις αυτές το φίλτρο C δίνει περισσότερες πληροφορίες. Τα φίλτρα D δεν έχουν ακόµα κερδίσει την εµπιστοσύνη που απαιτείται για τη συστηµατική χρήση τους. Αρχικά σχεδιάστηκαν για την υποκειµενική εκτίµηση του θορύβου που προκαλείται από τα αεροσκάφη. Παρά το γεγονός ότι πολλά όργανα τα διαθέτουν εντούτοις χρησιµοποιούνται σπάνια και µόνο σε ειδικές εφαρµογές. Το πιο κοινώς αποδεκτό φίλτρο για µετρήσεις θορύβου τόσο εσωτερικού όσο και εξωτερικού χώρου είναι το φίλτρο Α. Το φίλτρο Α έχει γίνει αποδεκτό και συνήθως συνίσταται ως το πλέον κατάλληλο για τη µέτρηση του περιβαλλοντικού θορύβου από πολλές υπηρεσίες περιβάλλοντος παγκοσµίως. Μονάδα µέτρησης για τις διάφορες στάθµες θορύβου είναι στην περίπτωση αυτή το db(a), όπου ο χαρακτήρας στην παρένθεση δηλώνει το φίλτρο που κάθε φορά χρησιµοποιείται. 6

16 2.2 ιάδοση του ήχου Από την πηγή µέχρι τον δέκτη ο ήχος µεταβάλλεται ως προς το επίπεδο της έντασης του και ως προς τη φασµατική του συχνότητα. Προφανής είναι η µείωση του ήχου όταν µεταβάλλεται η απόσταση από την πηγή. Οι παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν τη διάδοση του ήχου και τη διαφοροποίηση της ηχητικής φύσης είναι οι εξής (Τσοχατζόπουλος,2005): Γεωµετρική διάδοση σηµειακών και γραµµικών πηγών Εδαφική ανάκλαση Ατµοσφαιρική επίδραση Φυσικά και τεχνητά εµπόδια 2.3 Το πρόβληµα του περιβαλλοντικού θορύβου στην Ευρώπη Σύµφωνα και πάλι µε τον ορισµό του ΕΛΟΤ 263.1, θόρυβος περιβάλλοντος είναι το συνολικό αποτέλεσµα όλων των αερόφερτων ήχων που παράγονται από πολλές πηγές κοντινές ή µακρινές σε δοσµένο περιβάλλον, από τους οποίους όµως κανένας δεν παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον (Σκαρλάτος,1998). Ένας άλλος ορισµός για τον περιβαλλοντικό θόρυβο (Καραµέρος,2008) είναι ο εξής: Περιβαλλοντικό Θόρυβο ειδικότερα, ονοµάζουµε το σύνολο των ανεπιθύµητων και επιβλαβών θορύβων που διαχέονται στο περιβάλλον από τις ηχητικές εκποµπές που προέρχονται από της πάσης φύσεως ανθρώπινες δραστηριότητες. Ο περιβαλλοντικός θόρυβος αποτελεί αντικείµενο µελέτης, και διακρίνεται σε τρεις βασικούς τοµείς : ι/ Θόρυβος από µηχανολογικές εγκαταστάσεις κάθε µορφής, σταθερές ή κινητές. ιι/ Θόρυβος από τα Μ.Μ.Μ ( µέσα µαζικής µεταφοράς ) ιιι/ Αστικός Θόρυβος. Ο θόρυβος αποτελεί µια περιβαλλοντική παράµετρο, οι επιδράσεις της οποίας άργησαν να εκτιµηθούν κυρίως επειδή ο θόρυβος θεωρείται εσφαλµένα παροδικό φαινόµενο. Το γεγονός ότι ο θόρυβος γενικά θεωρείται ότι δεν αποτελεί άµεση απειλή κατά της ζωής, είχε ως συνέπεια να υποβαθµίζεται συστηµατικά στις προτεραιότητες των υπηρεσιών περιβάλλοντος όλων σχεδόν των Ευρωπαϊκών χωρών. Η πραγµατικότητα αυτή οδήγησε σε σηµαντική αύξηση της στάθµης του θορύβου, κυρίως των αστικών περιοχών, όπου ζει και εργάζεται η πλειοψηφία των πολιτών της Ευρωπαϊκής Ένωσης και κατ επέκταση στην ανάδειξη του θορύβου στο υπ αριθµόν ένα πρόβληµα από την άποψη της ενόχλησης των κατοίκων των πόλεων. Η σηµαντική πολιτική πίεση που δηµιούργησε το γεγονός αυτό, οδήγησε σε µια αναθέρµανση του ενδιαφέροντος για τον θόρυβο στην Ευρωπαϊκή Ένωση και διατύπωση νέων όρων για το συστηµατικότερο έλεγχο και τη καταπολέµηση του (Εγνατία Οδός Α.Ε., 2007). 7

17 Τα διαθέσιµα στοιχεία σχετικά µε την έκθεση του πληθυσµού σε θόρυβο είναι γενικά ανεπαρκή σε σχέση µε αυτά που συλλέγονται από µετρήσεις άλλων περιβαλλοντικών παραµέτρων και είναι συχνά δύσκολη η µεταξύ τους αντιπαραβολή λόγω διαφορετικών µεθόδων µέτρησης και αξιολόγησης. Ωστόσο, σύµφωνα µε τον Ευρωπαϊκό Οργανισµό Περιβάλλοντος εκτιµάται ότι περίπου το 20% του πληθυσµού της Ένωσης υποφέρει από στάθµες θορύβου τις οποίες οι επιστήµονες και οι ειδικοί σε θέµατα υγείας κρίνουν ως απαράδεκτες. Επιπλέον περίπου 170 εκατοµµύρια πολίτες ζουν στις λεγόµενες γκρίζες περιοχές, όπου οι επικρατούσες στάθµες θορύβου προκαλούν σοβαρές ενοχλήσεις κατά τη διάρκεια της ηµέρας (ΕΕΑ, 1999). Οι συνέπειες του θορύβου στον άνθρωπο είναι πολλαπλές και ποικίλες. Ξεκινούν από ένα απλό εκνευρισµό ή δυσφορία και µπορούν να καταλήξουν σε µόνιµες βλάβες του οργανισµού, όπως απώλεια ακοής, έλλειψη συγκέντρωσης, ψυχολογικές διαταραχές κλπ. Η αντιµετώπισή του θορύβου εποµένως ή έστω ο περιορισµός του, πρέπει να αποτελεί έναν από τους πρωταρχικούς στόχους των πολιτισµένων κοινωνιών. εν είναι άλλωστε τυχαίο το γεγονός ότι ένας από τους δείκτες αξιολόγησης του πολιτισµικού επιπέδου µίας χώρας είναι και τα επίπεδα θορύβου που «παράγει» ο λαός της (Καραµέρος, 2008) Οι πιο σηµαντικές πηγές θορύβου στην Ευρωπαϊκή Ένωση είναι οι εξής ( o Οδική κυκλοφορία o Σιδηροδροµική κυκλοφορία o Εναέρια κυκλοφορία o Βιοτεχνία και Βιοµηχανία o Άλλες δραστηριότητες (π.χ. κέντρα ψυχαγωγίας) Κάθε κατηγορία πηγών έχει τα δικά της χαρακτηριστικά ως προς το είδος και τη στάθµη του θορύβου που επηρεάζει µια κατοικηµένη περιοχή. Επίσης υπάρχει και µια σειρά πηγών θορύβου που θεωρούνται λιγότερο σηµαντικές, αλλά µπορούν να είναι πολύ ενοχλητικές όπως : o Αθλητικές εγκαταστάσεις(κυρίως γήπεδα άθλησης) o Αγορές, υπαίθριες αγορές o Εγκαταστάσεις αναψυχής o Υπαίθρια θέατρα, κινηµατογράφοι o Εργοτάξια, οικοδοµές o Οικιακά ζώα (γαύγισµα σκύλων) o Οικιακές συσκευές (TV, ραδιόφωνο κλπ) o Πεδία βολών, σκοπευτήρια o Λατοµεία 8

18 2.4 Το πρόβληµα του περιβαλλοντικού θορύβου στην Ελλάδα Οι συνθήκες στη Ελλάδα είναι πιο αρνητικές σε σχέση µε αυτές των άλλων χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, γεγονός που οφείλεται τόσο στη σηµαντική υστέρηση που υπάρχει στη παρακολούθηση και εφαρµογή των τεχνολογικών δεδοµένων και του νοµοθετικού πλαισίου, όσο και στις ιδιαιτερότητες που υπάρχουν λόγω του διαφορετικού κλίµατος και των τοπικών συνθηκών. Οι κλιµατολογικές συνθήκες που επικρατούν στην Ελλάδα και στις υπόλοιπες Νότιες Χώρες της Ένωσης έχουν ως συνέπεια τη διοργάνωση πολλών υπαίθριων δραστηριοτήτων, που στην υπόλοιπη Ευρώπη υλοποιούνται σε κλειστούς χώρους, µε αποτέλεσµα τη γενική αύξηση της στάθµης του αστικού θορύβου. Παράλληλα οι ίδιες συνθήκες οδηγούν στη διαβίωση επί µεγάλο διάστηµα σε κλειστούς χώρους αλλά µε ανοιχτά παράθυρα ή σε ηµι-υπαίθριους χώρους, γεγονός που συνεπάγεται υψηλές επιβαρύνσεις λόγω θορύβου για τον τοπικό πληθυσµό. Άλλα τοπικά χαρακτηριστικά που επιδεινώνουν την κατάσταση αφορούν την παλαιότητα των οχηµάτων, την κακή σε πολλές περιπτώσεις οδοστρωσία και την αυξηµένη χρήση δίτροχων.τέλος ιδιαίτερα αρνητικό είναι το γεγονός της πολύ περιορισµένης εφαρµογής µέτρων ηχοπροστασίας στα κτίρια που χρησιµοποιούνται ως κατοικία ή χώροι εργασίας. 2.5 Κυκλοφοριακός θόρυβος Σε αντίθεση µε τον θόρυβο, ο οποίος προέρχεται από πολλές διαφορετικές πηγές, ο κυκλοφοριακός θόρυβος είναι ίσως η πλέον διεισδυτική και δύσκολη να αποφθεχθεί πηγή δηµιουργίας θορύβου στη σηµερινή κοινωνία (Environmental Protection Agency,1998). Κατά τον ορισµό, κυκλοφοριακός ονοµάζεται ο θόρυβος που παράγεται από έναν ορισµένο κυκλοφοριακό φόρτο, ένα σύνολο δηλαδή οχηµάτων προσδιορισµένων σε σχέση µε το χώρο και το χρόνο (Βούγιας,1995). Η οδική κυκλοφορία αποτελεί µια σύνθετη πηγή θορύβου, η οποία αποτελείται από έναν µεγάλο αριθµό µεµονωµένων πηγών που είναι τα οχήµατα. Συνεπώς η στάθµη που παράγεται από την οδική κυκλοφορία εξαρτάται κατά κύριο λόγο από την στάθµη εκποµπής του θορύβου των µεµονωµένων οχηµάτων και τον συνολικό αριθµό των οχηµάτων που συνεισφέρουν. Το κάθε µεµονωµένο όχηµα αποτελεί µια ξεχωριστή πηγή θορύβου και αναλύεται σε διάφορες ηχητικές πηγές όπως ο θόρυβος από την αναταραχή του αέρα, του συστήµατος κίνησης (κινητήρας, µηχανή) ή τέλος ο θόρυβος που προκαλείται από τα ελαστικά και την επαφή τους µε τη επιφάνεια του οδοστρώµατος. Ο συνολικός κυκλοφοριακός φόρτος είναι µια πηγή ποιοτικά διαφορετική και αυτό δίνει στον κυκλοφοριακό θόρυβο ορισµένες ιδιότητες πολύ διαφορετικές από αυτές του αεροπορικού, του σιδηροδροµικού ή του εργαστηριακού θορύβου. 9

19 Μια πρώτη διαφορά είναι η συνέχεια. Ο αεροπορικός ή ο σιδηροδροµικός θόρυβος έχουν βέβαια υψηλότερη στάθµη αιχµής, οι αιχµές όµως αυτές είναι µεµονωµένες. Ο κυκλοφοριακός θόρυβος είναι συνεχής σε όλη τη διάρκεια της ηµέρας και σε ορισµένες οδούς και της νύκτας µε περιορισµένη όµως ένταση. Άλλη σηµαντική διαφορά είναι η συνολική κάλυψη του οικιστικού πλέγµατος σε µήκος και πλάτος. Ενώ τα αεροδρόµια ή οι σιδηροδροµικοί σταθµοί δηµιουργούν πρόβληµα µόνο σε µια ορισµένη ακτίνα και τα εργοστάσια µπορούν να χωροθετηθούν σε βιοµηχανικές ζώνες, η κυκλοφορία καλύπτει την πόλη συνολικά και ο παραγόµενος θόρυβος ενοχλεί ταυτόχρονα όλα τα σηµεία της(βούγιας,1995). 2.6 Παράµετροι επιρροής οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Οι παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν τον οδικό κυκλοφοριακό θόρυβο κατατάσσονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: η κυκλοφορία, η οδός, ο περιβάλλον χώρος και οι ατµοσφαιρικές συνθήκες όπως φαίνεται και στο διάγραµµα που ακολουθεί (Τσοχατζόπουλος,2005). Ο ΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ Ο ΟΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΕΣ ΧΩΡΟΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Κυκλοφοριακή Πλάτος Οδού Τοπογραφία Θερµοκρασία Σύνθεση Κυκλοφοριακός Κατά µήκος Εµπόδια- Υγρασία φόρτος κλίση Φράγµατα Ταχύτητα Επιφάνεια Απόσταση Εξασθένιση- οδοστρώµ. δέκτη Απορρόφηση Οχήµατα Είδος εδάφους Άνεµος- Βροχή Ελαστικά Βλάστηση ιάγραµµα 2.1: Παράγοντες επηρεασµού οδικού κυκλοφοριακού θορύβου 10

20 Σε σχέση µε την κυκλοφορία, οι πιο σηµαντικοί παράγοντες επηρεασµού είναι ο κυκλοφοριακός φόρτος και η σύνθεσή του.η αύξηση του φόρτου αποφέρει µια ανάλογη αύξηση του θορύβου, η οποία είναι ραγδαία στην αρχή και κατόπιν µικρότερη όταν ο κυκλοφοριακός φόρτος ξεπεράσει ορισµένα όρια καθώς υπεισέρχονται και άλλοι παράγοντες επηρεασµού όπως η ταχύτητα.η σύνθεση της κυκλοφορίας και κυρίως το ποσοστό των βαρέων οχηµάτων στο σύνολο του κυκλοφοριακού φόρτου επηρεάζει σηµαντικά τις στάθµες θορύβου, σε συνδυασµό πάντα µε τις ταχύτητες που αναπτύσσονται και τον τύπο του οδοστρώµατος. Η επίδραση της ταχύτητας είναι περίπλοκη ειδικά στις αστικές οδούς.ενώ στους αυτοκινητόδροµους τα επίπεδα αυξάνονται ανάλογα µε την ταχύτητα περίπου κατά (1 db(α) ανά 10km/h αύξησης ) στις χαµηλές ταχύτητες της µη ελεύθερης ροής των αστικών οδών, ο θόρυβος αυξάνεται όταν η ταχύτητα µειώνεται. Οι ατµοσφαιρικές συνθήκες που επηρεάζουν περισσότερο είναι η διεύθυνση του ανέµου(διεύθυνση από την πηγή προς τον παρατηρητή αυξάνει ελαφρά τη µέτρηση ενώ αντίθετη διεύθυνση τη µειώνει ), η θερµοκρασία ( σε χαµηλές θερµοκρασίες η διάδοση του θορύβου γίνεται σε µεγαλύτερη απόσταση ) ενώ ο βροχερός καιρός αυξάνει αισθητά τις παρατηρούµενες στάθµες εξαιτίας κυρίως της τριβής των ελαστικών στο βρεγµένο οδόστρωµα. Η οδός και ο περιβάλλον χώρος που αποτελούν και τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά της οδού και της ευρύτερης περιοχής επιδρούν µε σύνθετο τρόπο στις µετρήσεις των αστικών κέντρων. Η κλίση της οδού είναι σηµαντικός παράγοντας και η επίστρωση του οδοστρώµατος από µπετόν παράγει ελαφρώς µικρότερο θόρυβο από το ασφαλτικό οδόστρωµα.η απόσταση του παρατηρητή, το είδος της επιφάνειας διάδοσης και τα διάφορα προστατευτικά µέτρα επιδρούν σηµαντικά στις στάθµες θορύβου που παρατηρούνται και η επιρροή τους έχει υπολογισθεί και γίνεται µε διαγράµµατα. 2.7 Επιτρεπόµενα επίπεδα θορύβου Τα περισσότερα κράτη µέλη χρησιµοποιούν ως δείκτη αξιολόγησης θορύβου το ισοδύναµο σταθερό επίπεδο θορύβου L Aeq (αντιστοιχεί στη συνολική ακουστική ενέργεια της περιόδου για την οποία προσδιορίζεται θεωρώντας οµοιόµορφη κατανοµή θορύβου στην υπόψη χρονική περίοδο) µε διαφοροποίηση υπολογισµού της αφετηρίας και της χρονικής διάρκειας. Κάποια κράτη-µέλη όπως το Ηνωµένο Βασίλειο, η Ιρλανδία και η Ελλάδα χρησιµοποιούν και το στατιστικό δείκτη L A10 ( το επίπεδο του θορύβου το οποίο υπερβαίνει κατά ένα ποσοστό 10% του χρόνου παρατήρησης).επιπλέον κυριαρχεί η κατηγοριοποίηση των ορίων ανάλογα 11

21 µε τις χρήσεις γης (περιοχές κατοικίας,βιοµηχανικές περιοχές, νοσοκοµεία, σχολεία κ.τ.λ.). Τα κράτη µέλη που δεν ακολουθούν αυτή την κατηγοριοποίηση είναι η Αυστρία, το Βέλγιο, η Ιρλανδία και το Ηνωµένο Βασίλειο. Τα όρια που καθιερώθηκαν στην Ελλάδα αναφέρονται σε υφιστάµενες και νέες οδούς και επιτρέπουν στον ερευνητή/ µελετητή να µειώσει το οριακό αυτό επίπεδο θορύβου κατά 5 έως 10 db σε περίπτωση που στη µελετούµενη οδό παρατηρούνται ευαίσθητες χρήσεις όπως σχολεία και νοσοκοµεία. Τέλος η διαφορά οριακών τιµών ηµέρας/νύχτας είναι από 5 (Φινλανδία, Γαλλία) έως και 10 db(a). Τα περισσότερα κράτη µέλη καθιέρωσαν διάφορα επίπεδα θορύβου ηµέρας/ νύχτας κατά 10 db(a), εκτός Ελλάδας και Ιρλανδίας όπου δεν υφίστανται οριακές τιµές νύχτας. Πίνακας 2.2: Οριακές τιµές όχλησης οδικού θορύβου για διάφορα κράτη µέλη της Ε.Ε. Χώρα Αυστρία Βέλγιο ανία είκτης θορύβου ηµέρας/νύχτας Οριακές τιµές Οριακές ηµέρας τιµές νύχτας Νέες οδούς L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Οµοσπονδιακές οδούς L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Αστικές οδούς L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 )* Επαρχιακές οδούς L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 )* Εξοχικές κατοικίες, χώροι κατασκηνώσεων L Aeq,24h 50 Νοσοκοµεία, σχολεία L Aeq,24h 55 Περιοχές κατοικίας L Aeq,24h 55 Ξενοδοχεία, Γραφεία L Aeq,24h 60 Περιοχές κατοικίας L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Φινλανδία Περιοχές αναψυχής L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Εξοχικές κατοικίες L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Νοσοκοµεία,Σχολεία L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Γαλλία Γερµανία Ελλάδα Κατοικίες σε υφιστάµενη περιοχή χαµηλής έκθεσης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) θορύβου Άλλες κατοικίες L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Γραφεία σε υφιστάµενη περιοχή χαµηλής έκθεσης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) 65 - θορύβου Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Περιοχές κατοικίας L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Περιοχές µικτής χρήσης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Περιοχές βιοτεχνικής χρήσης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Υφιστάµενοι και νέοι οδοί L Aeq,(08:00-20:00) 67 - Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,(08:00-20:00)

22 Υφιστάµενοι και νέοι οδοί L A10, (06:00-24:00) 70 - Νοσοκοµεία, Σχολεία L A10, (06:00-24:00) Ιρλανδία L A10, (06:00-24:00) Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Περιοχές κατοικίας L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Ιταλία Περιοχές µικτής χρήσης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Περιοχές επαγγελµατικής απασχόλησης L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Βιοµηχανικές περιοχές L Aeq,(06:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-06:00 ) Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Ισπανία Περιοχές κατοικίας L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Περιοχές επαγγελµατικής απασχόλησης L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Βιοµηχανικές περιοχές L Aeq,(07:00-22:00)/ L Αeq,(22:00-07:00 ) Νοσοκοµεία, Σχολεία L Aeq,24h 55 Περιοχές κατοικίας L Aeq,24h 55 Σουηδία Περιοχές επαγγελµατικής απασχόλησης L Aeq,24h 65 Περιοχές αναψυχής L Aeq,24h 40 Περιοχές αµιγούς κατοικίας µε αρχικώς χαµηλό επίπεδο θορύβου Κατηγοριοποίηση περιοχών νέων κατοικιών ανάλογα µε το επίπεδο Ηνωµένο έκθεσης στον Βασίλειο κυκλοφοριακό θόρυβο και την έκδοση ή µη άδειας σχεδιασµού. Οριακό επίπεδο θορύβου προσόψεων * είκτης θορύβου απογεύµατος Πηγή:Τσοχατζόπουλος,2005 L Aeq,24h L Aeq,(07:00-23:00)/ L Αeq,(23:00-07:00 ) L A10, (06:00-24:00) Η Ευρωπαϊκή Πολιτική για τον θόρυβο Μπροστά στην πραγµατικότητα των ανεπαρκών στοιχείων σχετικά µε την έκθεση σε θόρυβο και των προβληµάτων που εντοπίζονται στην ανάλυση των υφιστάµενων θεσµικών µέτρων, η Ευρωπαϊκή επιτροπή θεώρησε ότι απαιτείται µια ολική µεταβολή στη προσέγγιση του θέµατος, προκειµένου να αποκτηθεί µια αποτελεσµατική πολιτική καταπολέµησης του θορύβου (Εγνατία Οδός Α.Ε., 2007). Εµφανίστηκε η ανάγκη ενός πλαισίου που θα βασίζεται σε κατανεµηµένες ευθύνες σε ότι αφορά την καθιέρωση στόχων, την επόπτευση διαδικασιών και τα µέτρα για την ακρίβεια της βελτίωσης και τυποποίησης των στοιχείων 13

23 προκειµένου να επιτευχθεί συντονισµός των διαφόρων δράσεων.ο τοπικός χαρακτήρας των προβληµάτων του θορύβου δεν σηµαίνει ότι το σύνολο των ενεργειών πρέπει να προγραµµατιστεί σε τοπικό επίπεδο, καθόσον η προέλευση των πηγών του περιβαλλοντικού θορύβου δεν είναι κατά κανόνα τοπική. Ωστόσο προκειµένου να είναι αποτελεσµατική µια δράση, πολλά εξαρτώνται από µια ισχυρά τοπική και εθνική πολιτική που µε τη σειρά της πρέπει να συγκλίνει περισσότερο στις αποφάσεις που λαµβάνονται σε κοινοτικό επίπεδο Η Οδηγία 2002/49/ΕΚ Η παραπάνω τοποθέτηση αντικατοπτρίζει σε µεγάλο βαθµό την επικρατούσα σήµερα άποψη για το θέµα του θορύβου στην Ευρωπαϊκή Ένωση και αποτελεί το σκεπτικό µε βάση το οποίο η Ένωση προχώρησε σε εφαρµογή µιας πιο αποτελεσµατικής πολιτικής για το θόρυβο τα τελευταία χρόνια.ακρογωνιαίο λίθο της πολιτικής αυτής αποτελεί η Οδηγία 2002/49/ΕΚ η οποία έχει ως κύριους στόχους της, την εναρµόνιση των µεθόδων αξιολόγησης της έκθεσης σε θόρυβο, την αµοιβαία ανταλλαγή πληροφοριών, την τοπική χαρτογράφηση του θορύβου και την παροχή πληροφοριών στο κοινό αναφορικά µε την έκθεσή του στο θόρυβο. Η ανωτέρω οδηγία ενσωµατώθηκε στο Ελληνικό θεσµικό πλαίσιο µε την ΚΥΑ υπ αριθµόν 13586/724(ΦΕΚ Β ) «περί καθορισµού µέτρων, όρων και µεθόδων για την αξιολόγηση και διαχείριση του θορύβου στο περιβάλλον, σε συµµόρφωση µε τις διατάξεις τις οδηγίας 2002/49/ΕΚ σχετικά µε την αξιολόγηση και τη διαχείριση του περιβαλλοντικού θορύβου του Συµβουλίου της ». Η ανωτέρω ΚΥΑ και η σχετική Ευρωπαϊκή Οδηγία αποβλέπουν στον καθορισµό µιας κοινής προσέγγισης για την αποφυγή, πρόληψη ή περιορισµό βάσει ιεράρχησης προτεραιοτήτων των δυσµενών επιπτώσεων, συµπεριλαµβανοµένης της ενόχλησης, από έκθεση στον περιβάλλοντα θόρυβο. Ειδικότερα, για τον σκοπό αυτό εφαρµόζονται προοδευτικά συγκεκριµένες δράσεις, οι οποίες συνίστανται κατά πρώτο λόγο στον προσδιορισµό της έκθεσης στον περιβάλλοντα θόρυβο µε χαρτογράφηση θορύβου σύµφωνα µε κοινές στα κράτη µέλη µεθόδους αξιολόγησης, κατά δεύτερο λόγο στην µέριµνα, ώστε να είναι διαθέσιµες στο κοινό πληροφορίες σχετικά µε τον περιβάλλοντα θόρυβο και τις επιδράσεις του και τέλος στη θέσπιση σχεδίων δράσης από τα κράτη µέλη, βασισµένων στα αποτελέσµατα της χαρτογράφησης του θορύβου µε στόχο την πρόληψη και τον περιορισµό του περιβάλλοντος θορύβου όπου χρειάζεται και ιδίως όπου τα επίπεδα έκθεσης µπορούν να έχουν επιβλαβείς επιδράσεις στην υγεία των ανθρώπων, καθώς και τη διαφύλαξη της παροχής βάσης για την ανάπτυξη κοινοτικών µέτρων για τον περιορισµό του θορύβου που εκπέµπουν οι µείζονες πηγές και, ιδίως τα τροχοφόρα οχήµατα, ο σιδηρόδροµος και η σχετική υποδοµή, τα αεροσκάφη, ο υπαίθριος και βιοµηχανικός εξοπλισµός και τα κινητά µηχανήµατα. Βασική καινοτοµία αποτελεί η εισαγωγή και απόδοση του όρου «περιβαλλοντικός θόρυβος», ο οποίος και θα υιοθετηθεί. 14

24 Σύµφωνα µε την παραπάνω οδηγία ως «περιβαλλοντικός θόρυβος» ορίζεται ο ανεπιθύµητος ή επιβλαβής θόρυβος στην ύπαιθρο που δηµιουργείται από ανθρώπινες δραστηριότητες συµπεριλαµβανοµένου του θορύβου που εκπέµπεται από µεταφορικά µέσα, από οδικές, σιδηροδροµικές και αεροπορικές µεταφορές και από χώρους βιοµηχανικής δραστηριότητας, µεταξύ των οποίων περιλαµβάνονται και τα κέντρα αναψυχής (Οδηγία 2002/49). Κατά συνέπεια δεν αποτελούν αντικείµενο περιβαλλοντικού θορύβου οι θόρυβοι εντός των µέσων µεταφοράς, οι θόρυβοι από οικιακές δραστηριότητες, οι θόρυβοι των γειτόνων ή οι θόρυβοι στους χώρους εργασίας. Η Οδηγία αυτή έχει ως αντικείµενο τον περιβαλλοντικό θόρυβο, ο οποίος γίνεται αντιληπτός από τον πολίτη στο εσωτερικό της κατοικίας του και γύρω από αυτήν, στις σχετικά ήσυχες ζώνες µιας αστικής περιοχής( κατοικίας ) ή της εξοχής, εντός των νοσοκοµείων και πέριξ αυτών, εντός των σχολείων και στον περίγυρό τους, καθώς και στο εσωτερικό άλλων κτιρίων. Με την Οδηγία αυτή αποφασίστηκε Ευρωπαϊκά εναρµονισµένη εισαγωγή και καθιέρωση: Νέων δεικτών αξιολόγησης ακουστικού περιβάλλοντος, (εισαγωγή των δεικτών : Lden σε db(a) και Lnight σε db(a) σε θέµατα αξιολόγησης ), Νέων ορίων περιβαλλοντικού θορύβου (εθνική διερεύνηση καθιέρωσης ορίων ποιότητας ακουστικού περιβάλλοντος βάσει των παραπάνω δεικτών σε περιοχές γενικής κατοικίας ), Νέας εναρµονισµένης διαδικασίας συλλογής εισόδου στοιχείων υπολογισµών (µε εισαγωγή νέας µεθοδολογίας συλλογής και κωδικοποίησης στοιχείων π.χ. δεδοµένων πληθυσµού, κυκλοφοριακών φόρτων, γεωµετρικών στοιχείων κλπσυνεννοήσεως µε φορείς και συντονισµός διαδικασιών), Νέας µεθόδου αξιολόγησης επιπτώσεων θορύβου (εισαγωγή νέας αυτοµατοποιηµένης µεθοδολογίας επεξεργασίας στοιχείων σχεδίασης καµπυλών θορύβου µέσω λογισµικού), Νέας µεθοδολογίας επεξεργασίας στοιχείων έκθεσης πληθυσµού στο θόρυβο, ιερεύνησης και επιλογής βέλτιστης διαδικασίας παρουσίασης (µε εισαγωγή νέων τεχνολογιών παρουσίασης δεδοµένων και τρόπων ενηµέρωσης κοινού), Καθορισµού στόχων και δεικτών ποιότητας ακουστικού περιβάλλοντος και Καθορισµού στοιχείων ενιαίας σύνταξης έκθεσης κατάστασης ακουστικού περιβάλλοντος προς την Ευρωπαϊκή επιτροπή είκτες θορύβου και εφαρµογή Σύµφωνα µε την Οδηγία 2002/49 ως «δείκτης θορύβου» ορίζεται το φυσικό µέγεθος που χρησιµοποιείται για την περιγραφή του περιβάλλοντος θορύβου και το οποίο έχει σχέση µε επιβλαβείς επιδράσεις. Για την αξιολόγηση και διαχείριση του περιβαλλοντικού θορύβου θα 15

25 χρησιµοποιείται ο δείκτης L den (day-evening-night level) σε db(a). Ο δείκτης Lden προσδιορίζεται µε τον παρακάτω τύπο. 1.Ορισµός του επιπέδου ηµέρας-βραδιού-νύχτας L den όπου: L day : είναι η A-σταθµισµένη µακροπρόθεσµη µέση ηχοστάθµη, όπως ορίζεται στο πρότυπο ISO : 1987, προσδιορισµένη επί του συνόλου των περιόδων ηµέρας ενός έτους, L evening : είναι η A-σταθµισµένη µακροπρόθεσµη µέση ηχοστάθµη, όπως ορίζεται στο πρότυπο ISO : 1987,προσδιορισµένη επί του συνόλου των βραδινών περιόδων ενός έτους, L night : είναι η A-σταθµισµένη µακροπρόθεσµη µέση ηχοστάθµη, όπως ορίζεται στο πρότυπο ISO : 1987, προσδιορισµένη επί του συνόλου των νυχτερινών περιόδων ενός έτους, µε δεδοµένο ότι: o η ηµέρα διαρκεί δώδεκα ώρες, το βράδυ τέσσερις ώρες και η νύχτα οκτώ ώρες. Τα κράτη µέλη µπορούν να περικόψουν τη βραδινή περίοδο κατά µία ή δύο ώρες και να αυξήσουν αναλόγως την περίοδο της ηµέρας ή/και της νύχτας, υπό τον όρο ότι η επιλογή αυτή ισχύει για όλες τις πηγές, και ότι θα παράσχουν στην Επιτροπή πληροφορίες για τις συστηµατικές διαφορές σε σχέση µε τις βασικές επιλογές, o η αρχή της ηµέρας (και κατά συνέπεια η αρχή του βραδιού και της νύκτας) καθορίζεται από το κράτος µέλος (η επιλογή αυτή ισχύει για όλες τις πηγές θορύβου). Οι εξ ορισµού τιµές είναι (τοπική ώρα) : έως έως έως07.00 Επιπλέον ένα έτος αντιστοιχεί στο υπόψιν έτος όσον αφορά την εκποµπή θορύβων και σε ένα µέσο έτος όσον αφορά τις καιρικές συνθήκες, και τέλος λαµβάνεται υπόψη ο προσπίπτων θόρυβος, πράγµα που σηµαίνει ότι ο ήχος που ανακλάται στην πρόσοψη του συγκεκριµένου κτιρίου δεν λαµβάνεται υπόψη (κατά κανόνα, αυτό σηµαίνει διόρθωση 3 db σε περίπτωση µέτρησης). Το ύψος του σηµείου αξιολόγησης του Lden εξαρτάται από την εκάστοτε περίσταση: σε περίπτωση υπολογισµού για τους σκοπούς της στρατηγικής χαρτογράφησης θορύβων σε σχέση µε την έκθεση στο θόρυβο µέσα και κοντά στα κτίρια, τα σηµεία αξιολόγησης βρίσκονται σε ύψος 4,0 ± 0,2 m (3,8 4,2 m) πάνω από το έδαφος και στην πιο εκτεθειµένη 16

26 πρόσοψη. Για το σκοπό αυτό, η πιο εκτεθειµένη πρόσοψη είναι ο εξωτερικός τοίχος που είναι απέναντι και πιο κοντά προς τη συγκεκριµένη πηγή θορύβου. Για άλλους σκοπούς, µπορούν να γίνονται άλλες επιλογές, σε περίπτωση µέτρησης για τους σκοπούς της στρατηγικής χαρτογράφησης θορύβου σε σχέση µε την έκθεση στο θόρυβο µέσα και κοντά σε κτίρια, µπορούν να επιλέγονται άλλα ύψη αλλά δεν θα πρέπει ποτέ να είναι κάτω του 1,5 m από το έδαφος και τα αποτελέσµατα πρέπει να διορθώνονται σύµφωνα µε ισοδύναµο ύψος 4 m. 2. Ορισµός του δείκτη νυχτερινού θορύβου Ο δείκτης νυχτερινού θορύβου( ή δείκτης διαταραχών του ύπνου) Lnight είναι η A- σταθµισµένη µακροπρόθεσµη µέση ηχοστάθµη, όπως ορίζεται στο πρότυπο ISO : 1987, προσδιορισµένη µε βάση όλες τις νυχτερινές περιόδους επί ένα έτος µε δεδοµένο ότι: o η νύκτα διαρκεί οκτώ ώρες, όπως ορίζεται στο σηµείο 1, o ένα έτος είναι το υπόψιν έτος όσον αφορά τις ηχητικές εκποµπές και ένα µέσο έτος όσον αφορά τις καιρικές συνθήκες, o λαµβάνεται υπόψιν ο προσπίπτων ήχος, o σηµείο αξιολόγησης είναι αυτό που προβλέπεται για τον δείκτη Lden EL Επίσηµη Εφηµερίδα των Ευρωπαϊκών Κοινοτήτων L 189/19 3. Πρόσθετοι δείκτες θορύβου Σε µερικές περιπτώσεις, εκτός των δεικτών L den και L night, και, κατά περίπτωση, των δεικτών L day και L evening, µπορεί να αποδειχθεί αποτελεσµατική η χρησιµοποίηση ειδικών δεικτών θορύβου και αντίστοιχων οριακών τιµών. ίνονται τα ακόλουθα παραδείγµατα: o η εξεταζόµενη πηγή θορύβου λειτουργεί µόνο για µικρό χρονικό διάστηµα (για παράδειγµα λιγότερο από το 20 % του χρόνου των ολικών ηµερήσιων, βραδινών ή νυχτερινών περιόδων ενός έτους), o ο µέσος αριθµός ηχητικών γεγονότων, σε µια ή περισσότερες περιόδους, είναι πολύ µικρός (π.χ. λιγότερο από ένα ηχητικό γεγονός ανά ώρα ως ηχητικό γεγονός θα µπορούσε να ορισθεί ο θόρυβος που διαρκεί λιγότερο από πέντε λεπτά, π.χ. ο o θόρυβος από διερχόµενο τραίνο ή αεροπλάνο), o η εµπεριεχόµενη συνιστώσα χαµηλών συχνοτήτων είναι ισχυρή, o Lamax ή SEL (επίπεδο έκθεσης στο θόρυβο) για προστασία κατά τη διάρκεια της νυχτερινής περιόδου στην περίπτωση αιχµών θορύβου, o επιπρόσθετη προστασία κατά τα Σαββατοκύριακα ή σε ορισµένες χρονικές στιγµές του έτους, o επιπρόσθετη προστασία της ηµερήσιας περιόδου, o επιπρόσθετη προστασία της βραδινής περιόδου, 17

27 o συνδυασµός θορύβων από διάφορες πηγές, o ήσυχες περιοχές στην ύπαιθρο, o θόρυβος µε έντονα τονικά συστατικά, o θόρυβος µε απότοµο (ωθητικό) χαρακτήρα Τα κράτη µέλη εφαρµόζουν τους δείκτες θορύβου L den και L night για την προετοιµασία και την αναθεώρηση της στρατηγικής χαρτογράφησης θορύβου. Μέχρις ότου καταστεί υποχρεωτική η χρησιµοποίηση των κοινών µεθόδων αξιολόγησης για τον προσδιορισµό των L den και L night, τα κράτη µέλη µπορούν να χρησιµοποιούν για το σκοπό αυτό υπάρχοντες εθνικούς δείκτες θορύβου και συναφή δεδοµένα, τα οποία θα πρέπει να µετατρέπονται στους προαναφερόµενους δείκτες. Αυτά τα δεδοµένα δεν πρέπει να είναι παλαιότερα των τριών ετών. Προσωρινές µέθοδοι υπολογισµού του L den και του L night Προσαρµογή των εν ισχύ εθνικών µεθόδων υπολογισµού. Αν το κράτος µέλος χρησιµοποιεί εθνικές µεθόδους για τον προσδιορισµό των µακροπρόθεσµων δεικτών, οι µέθοδοι αυτές µπορούν να συνεχίσουν να εφαρµόζονται µε την προϋπόθεση ότι είναι προσαρµοσµένες(defra, 2002). Για τις περισσότερες εθνικές µεθόδους το γεγονός αυτό συνεπάγεται την εισαγωγή της βραδινής περιόδου ως χωριστής περιόδου προς εξέταση και την εισαγωγή του µέσου όρου για ολόκληρο το έτος. Μερικές ισχύουσες µέθοδοι πρέπει επίσης να προσαρµοσθούν σε ό,τι αφορά τον µη συνυπολογισµό των ανακλάσεων στις προσόψεις, την ενσωµάτωση της νυχτερινής περιόδου ή/και το σηµείο αξιολόγησης. Η εξαγωγή µέσου όρου για ένα έτος απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή. Στις διακυµάνσεις ενός έτους συµβάλλουν τόσο οι διακυµάνσεις των πηγών εκποµπής όσο και οι διακυµάνσεις των ηχητικών µεταδόσεων. Συνιστώµενες προσωρινές µέθοδοι υπολογισµού Στα κράτη µέλη που δεν διαθέτουν κάποιες εθνικές µεθόδους υπολογισµού ή στα κράτη µέλη που επιθυµούν να περάσουν σε κάποια άλλη µέθοδο υπολογισµού προτείνονται µέθοδοι από την Οδηγία ενώ για τους Θορύβους Οδικής Κυκλοφορίας και συνιστάται η γαλλική εθνική µέθοδος υπολογισµού «NMPB-Routes-96 (SETRA CERTU-LCPC-CSTB)», όπως αναφέρεται στο «Article du 5 mai 1995 relatif au bruit des infrastructures routieres, Journal Officiel du 10 mai 1995, article 6» και στο γαλλικό πρότυπο «XPS ». Αναφορικά µε τα εισερχόµενα δεδοµένα που αφορούν τις εκποµπές, τα έγγραφα αυτά αναφέρονται στον «Guide du bruit des transports terrestres,fascicule prιvision des niveaux sonores, CETUR 1980». 18

28 Προσωρινές µέθοδοι µέτρησης του Lden και του Lnight Αν ένα κράτος µέλος επιθυµεί να χρησιµοποιήσει τη δική του επίσηµη µέθοδο µέτρησης, η µέθοδος αυτή προσαρµόζεται σύµφωνα µε τον ορισµό των δεικτών που προαναφέρθηκαν. Αν το κράτος µέλος δεν διαθέτει επίσηµη µέθοδο µέτρησης ή προτιµά να υιοθετήσει άλλη µέθοδο, η µέθοδος µπορεί να βασίζεται στον ορισµό του δείκτη και των αρχών που εκτίθενται στο δηµοσίευµα ISO : 1987 και ISO : 1982.Τα αποτελέσµατα που προκύπτουν από µετρήσεις εµπρός στην πρόσοψη ενός κτιρίου ή εµπρός σε άλλο στοιχείο αντανάκλασης, πρέπει να διορθώνονται ώστε να αφαιρείται η συµβολή της αντανάκλασης στην πρόσοψη αυτή ή στο συγκεκριµένο άλλο στοιχείο (κατά γενικό κανόνα, αυτό συνεπάγεται διόρθωση 3 db σε περίπτωση µέτρησης) Στρατηγική χαρτογράφηση θορύβου Στρατηγικός χάρτης θορύβων είναι η παρουσίαση δεδοµένων σχετικών µε ένα από τα ακόλουθα: o µια υπάρχουσα, προγενέστερη ή προβλεπόµενη ηχητική κατάσταση υπό µορφή δείκτη θορύβου, o η υπέρβαση µιας οριακής τιµής, o ο εκτιµώµενος αριθµός κατοικιών, σχολείων και νοσοκοµείων σε µια ορισµένη περιοχή που εκτίθενται σε συγκεκριµένες τιµές ενός δείκτη θορύβου, o ο εκτιµώµενος αριθµός ανθρώπων που βρίσκονται σε περιοχή εκτεθειµένη σε θόρυβο. Οι στρατηγικοί χάρτες θορύβου µπορούν να παρουσιάζονται στο κοινό ως: γραφικές παραστάσεις, αριθµητικά δεδοµένα σε πίνακες, αριθµητικά δεδοµένα υπό ηλεκτρονική µορφή.οι στρατηγικοί χάρτες θορύβου για πολεοδοµικά συγκροτήµατα πρέπει να δίνουν ιδιαίτερη έµφαση στο θόρυβο που εκπέµπεται από: την οδική κυκλοφορία, τη σιδηροδροµική κυκλοφορία, τα αεροδρόµια, τους χώρους βιοµηχανικών δραστηριοτήτων, συµπεριλαµβανοµένων των λιµένων. Η στρατηγική χαρτογράφηση θορύβου χρησιµοποιείται για τους ακόλουθους σκοπούς: o παροχή δεδοµένων που αποστέλλονται στην Επιτροπή o πηγή πληροφοριών για τους πολίτες o βάση για σχέδια δράσης Καθένας από τους στόχους αυτούς απαιτεί διαφορετικό τύπο στρατηγικών χαρτών θορύβου. Το Τµήµα καταπολέµησης θορύβου και Ακτινοβολιών (Τ.Κ.Θ) που υπάγεται στο ΥΠΕΧΩ Ε, αξιοποιώντας τα Κοινοτικά Κονδύλια από το Β & Γ Κ.Π.Σ προχώρησε στην ανάθεση µελετών για την έκδοση 29 χαρτών Κυκλοφοριακού θορύβου σε µεγάλους ήµους της χώρας (Καραµέρος,2008). Το έργο έχει ολοκληρωθεί, και τα συµπεράσµατα των χαρτών 19

29 ήταν ότι το % των κατοίκων, αυτών των περιοχών, ζουν εκτεθειµένοι σε αρκετά υψηλές στάθµες θορύβου. Οι ήµοι που χαρτογραφήθηκαν είναι : Πίνακας 2.3 ήµοι όπου πραγµατοποιήθηκε χαρτογράφηση Κυκλοφοριακού Θορύβου Πηγή: Καραµέρος, Σχέδια δράσης Τα κράτη µέλη µεριµνούν ώστε, το αργότερο στις 18 Ιουλίου 2008, να έχουν εκπονηθεί από τις αρµόδιες αρχές σχέδια δράσης για τη διαχείριση, εντός των επικρατειών τους, των προβληµάτων και των επιδράσεων του θορύβου, συµπεριλαµβανόµενου εν ανάγκη του περιορισµού του θορύβου: α) σε σηµεία κοντά σε µεγάλους οδικούς άξονες, όπου καταγράφεται κυκλοφορία άνω των έξι εκατοµµυρίων οχηµάτων ετησίως, µεγάλους σιδηροδροµικούς άξονες όπου διακινούνται άνω των συρµών ετησίως και µεγάλα αεροδρόµια, β) σε πολεοδοµικά συγκροτήµατα άνω των κατοίκων. Τα σχέδια αυτά αποβλέπουν επίσης στην προστασία των ήσυχων περιοχών από την αύξηση του θορύβου. Τα µέτρα που λαµβάνονται στα πλαίσια των σχεδίων επαφίενται στη διακριτική ευχέρεια των τοπικών αρχών αλλά θα πρέπει να αποσκοπούν, κυρίως, στην αντιµετώπιση προτεραιοτήτων οι οποίες ενδέχεται να επισηµανθούν λόγω υπέρβασης κάποιας οικείας οριακής τιµής ή βάσει άλλων κριτηρίων της εκλογής των κρατών µελών, και να εφαρµόζονται ιδίως στις πιο σηµαντικές περιοχές, οι οποίες προσδιορίζονται σύµφωνα µε την επιχειρηθείσα χαρτογράφηση θορύβου. 20

30 Τα κράτη µέλη µεριµνούν ώστε το αργότερο στις 18 Ιουλίου 2013, να έχουν εκπονηθεί από τις αρµόδιες αρχές σχέδια δράσης, κυρίως για την αντιµετώπιση προτεραιοτήτων οι οποίες ενδέχεται να επισηµανθούν λόγω υπέρβασης κάποιας οικείας οριακής τιµής ή βάσει άλλων κριτηρίων της εκλογής των κρατών µελών για τα πολεοδοµικά συγκροτήµατα και για τους µεγάλους οδικούς και σιδηροδροµικούς άξονες εντός των επικρατειών τους. Τα κράτη µέλη ενηµερώνουν την Επιτροπή για τα άλλα Συναφή κριτήρια. Τα σχέδια δράσης επανεξετάζονται, και εν ανάγκη αναθεωρούνται, όποτε σηµειώνονται σηµαντικές εξελίξεις που επηρεάζουν την υπάρχουσα κατάσταση θορύβου και, πάντως, τουλάχιστον κάθε πέντε χρόνια µετά την ηµεροµηνία της έγκρισής τους. Τα γειτνιάζοντα κράτη µέλη συνεργάζονται για τα σχέδια δράσης στις περιοχές κοντά στα µεταξύ τους σύνορα. Τα κράτη µέλη µεριµνούν ώστε να ακούγεται η γνώµη του κοινού σχετικά µε προτάσεις για σχέδια δράσης, να του δίνεται εγκαίρως και ουσιαστικά η ευκαιρία να συµµετέχει στην προετοιµασία και την αναθεώρηση των σχεδίων δράσης, να λαµβάνονται υπόψη τα αποτελέσµατα της συµµετοχής αυτής και να ενηµερώνεται το κοινό για τις λαµβανόµενες αποφάσεις. Πρέπει να προβλέπονται λογικά χρονοδιαγράµµατα, που να αφήνουν αρκετό χρόνο για κάθε στάδιο της συµµετοχής του κοινού. Όταν η υποχρέωση διεξαγωγής διαδικασίας συµµετοχής του κοινού απορρέει ταυτόχρονα από την παρούσα οδηγία και από άλλο κοινοτικό νοµοθέτηµα, τα κράτη µέλη µπορούν να προβλέπουν κοινές διαδικασίες, ώστε να αποφεύγεται η επικάλυψη. Τα σχέδια δράσης πρέπει να περιλαµβάνουν τουλάχιστον τα ακόλουθα στοιχεία: περιγραφή του πολεοδοµικού συγκροτήµατος, των µεγάλων οδικών και σιδηροδροµικών αξόνων ή των µεγάλων αεροδροµίων και άλλων πηγών θορύβου που λαµβάνονται υπόψη, o υπεύθυνη αρχή, o νοµικό πλαίσιο, o τυχόν ισχύουσες οριακές τιµές, o περίληψη αποτελεσµάτων της χαρτογράφησης θορύβου, o εκτίµηση του αριθµού ατόµων που εκτίθενται στο θόρυβο, επισήµανση προβληµάτων και καταστάσεων προς βελτίωση, o ιστορικό των δηµόσιων διαβουλεύσεων που διοργανώθηκαν o µέτρα κατά του θορύβου τα οποία ήδη εφαρµόζονται και σχέδια τα οποία προετοιµάζονται, o σχεδιαζόµενες δράσεις των αρµόδιων αρχών για τα επόµενα πέντε χρόνια, συµπεριλαµβανοµένων µέτρων για τη διατήρηση των ήσυχων περιοχών, o µακροπρόθεσµη στρατηγική, o χρηµατοοικονοµικές πληροφορίες (εφόσον υπάρχουν): προϋπολογισµοί, αξιολόγηση κόστους/απόδοσης, 21

31 o αξιολόγηση κόστους/ωφελείας, o προβλεπόµενες διατάξεις για την αξιολόγηση της εφαρµογής και των αποτελεσµάτων του σχεδίου δράσης. Στις δράσεις που σχεδιάζουν οι αρµόδιες αρχές στους αντίστοιχους τοµείς αρµοδιότητάς τους, µπορούν να συγκαταλέγονται π.χ. οι ακόλουθες: o κυκλοφοριακός σχεδιασµός, o χωροταξικός σχεδιασµός, o τεχνικά µέτρα επί των πηγών θορύβου, o επιλογή πηγών χαµηλότερου θορύβου, o περιορισµοί στη διάδοση των θορύβων, o κανονιστικά ή οικονοµικά µέτρα ή κίνητρα. Κάθε σχέδιο δράσης θα πρέπει να περιλαµβάνει εκτιµήσεις αναφορικά µε τη µείωση του αριθµού των επηρεαζόµενων ατόµων (ενοχλήσεις, διαταραχές ύπνου κτλ) Ενηµέρωση των πολιτών Οι στρατηγικοί χάρτες θορύβου καθώς και τα σχέδια δράσης πρέπει να καθίστανται διαθέσιµα και να διαδίδονται στο κοινό σύµφωνα µε την οικεία κοινοτική νοµοθεσία και ιδίως, την οδηγία 90/313/ΕΟΚ του Συµβουλίου σχετικά µε την ελεύθερη πληροφόρηση για θέµατα περιβάλλοντος µε χρήση των διαθέσιµων πληροφορικών τεχνολογιών.τα κράτη µέλη δηµοσιεύουν τους χάρτες θορύβου στο ιαδίκτυο (Internet) σε συγκεκριµένη χρονική περίοδο από την έγκρισή τους και διασφαλίζουν τη δηµόσια διαβούλευση και την ενσωµάτωση των αποτελεσµάτων της πριν από την έγκριση των σχεδίων δράσης.τα κράτη µέλη συγκεντρώνουν τους χάρτες θορύβου και µαζί µε τις πληροφορίες που περιλαµβάνονται σε αυτούς, καθώς και τα Σχέδια δράσης και τη σύνοψή τους τα διαβιβάζουν στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή, η οποία δηµοσιεύει ανά πενταετία µια ανακεφαλαιωτική έκθεση. Σκοπός της Οδηγίας 90/313/ΕΟΚ, σύµφωνα µε το άρθρο 1 είναι, αφενός να εξασφαλισθεί η ελεύθερη πρόσβαση σε πληροφορίες σχετικές µε το περιβάλλον, τις οποίες διαθέτουν οι δηµόσιες αρχές, καθώς και η ελεύθερη διάδοση των πληροφοριών αυτών και αφετέρου, να ορισθούν οι βασικοί όροι και προϋποθέσεις παροχής των πληροφοριών αυτών Νοµοθετικές εφαρµογές στην Ελλάδα Η εφαρµογή της οδηγίας ταξινοµήθηκε σε δύο φάσεις που έκαστη περιέχει τρεις άξονες (Καραµέρος,2008) : Α Φάση : Α.1Πολεοδοµικά συγκροτήµατα της χώρας µε πληθυσµό άνω των κατοίκων. Α.2 Οδικοί άξονες µε ετήσια κυκλοφορία άνω των οχηµάτων. Α.3 Μεγάλα αεροδρόµια της χώρας µε ετήσιες πτήσεις άνω των

32 Β Φάση : Β.1Πολεοδοµικά συγκροτήµατα της χώρας µε πληθυσµό άνω των κατοίκων. Β.2Οδικοί άξονες µε ετήσια κυκλοφορία άνω των οχηµάτων. Β.3Μεγάλα αεροδρόµια της χώρας µε ετήσιες πτήσεις άνω των Η φάση Α.1 µε εφαρµογή ήµους Αθήνας Θεσσαλονίκης βρίσκεται σε ανάθεση. Η φάση Α.3 µε εφαρµογή τον.α.α. Ελ. Βενιζέλος βρίσκεται σε εξέλιξη. Υπολογίζεται ότι σύντοµα από τα κονδύλια του Τέταρτου Κοινοτικού Πλαισίου Στήριξης της Ε.Ε. θα ανατεθούν και οι υπόλοιπες φάσεις. Εκτός των άλλων τοπικών ιδιοµορφιών της Ελλάδας που επηρεάζουν τις στάθµες θορύβου της χώρας καθώς και τις επιπτώσεις στους στον πληθυσµό, το πιο σηµαντικό πρόβληµα που χαρακτηρίζει τον Ελληνικό χώρο σε θέµατα περιβαλλοντικού θορύβου είναι η συστηµατική καθυστέρηση εναρµόνισης µε την κοινοτική Νοµοθεσία και τις κατευθύνσεις που αυτή προτείνει για την ολοκληρωµένη αντιµετώπιση του προβλήµατος. Τα ολοκληρωµένα σχέδια καταπολέµησης θορύβου (noise action plans) που συνδυάζουν όλες εκείνες τις δράσεις στις οποίες αναφέρεται η Οδηγία 2002/49/ΕΚ (καταγραφή, χαρτογράφηση, ενηµέρωση πολιτών και τοπικών αρχών,σχέδια δράσης) απουσιάζουν από τον ευρύτερο ελληνικό χώρο πλην ελάχιστων µεµονωµένων περιπτώσεων ( ήµοι Βέροιας, Ιωαννιτών, Ηρακλείου, Ψυχικού, Ρεθύµνου που αντιστοιχούν µόλις στο 0,5% του συνόλου). Τα σχέδια αυτά όπου πραγµατοποιήθηκαν, κατέγραψαν την αρνητική υπάρχουσα κατάσταση του ακουστικού περιβάλλοντος καθώς και την δυσαρέσκεια των πολιτών (κυρίως µέσω ερωτηµατολογίων) για τις υψηλές στάθµες θορύβου του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν και δουλεύουν. Οι αντιδράσεις χαρακτήριζαν τον κυκλοφοριακό θόρυβο ως την υπ αριθµόν 1 πηγή περιβαλλοντικού θορύβου µε σηµαντική διαφορά από τις υπόλοιπες πηγές (πηγές από βιοµηχανίες, κατοικίες κτλ) ενώ σηµαντικό ποσοστό αντιδράσεων αναφερόταν και στις οχλήσεις από τις διάφορες εγκαταστάσεις αναψυχής. Εντούτοις παρά τη δυσαρέσκεια που εκφράζει το µεγαλύτερο µέρος των πολιτών των ελληνικών πόλεων σχετικά µε το πρόβληµα του περιβαλλοντικού θορύβου, η συµµετοχή των ίδιων στην προσπάθεια αντιµετώπισής του δεν είναι σε καµία περίπτωση ικανοποιητική και αυτό υποδεικνύει επιπλέον ότι µέχρι σήµερα σε µεγάλο βαθµό η απόπειρα ευαισθητοποίησης του κοινού από τους διάφορους φορείς δεν έχει πετύχει αισθητά αποτελέσµατα. Στο πίνακα που ακολουθεί δίδονται οι κυριότερες νοµοθετικές ρυθµίσεις για τον θόρυβο που σχετίζεται µε την οδική κυκλοφορία στην Ελλάδα, που έχουν εφαρµογή. 23

33 Πίνακας 2.4 : Οι κυριότερες Νοµοθετικές ρυθµίσεις για τον θόρυβο στην Ελλάδα ΕΙ ΟΣ ΝΟΜΟΣ/Ο ΗΓΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΦΕΚ Ευρωπαική Νοµοθεσία και σχετική εναρµόνισή της στο Ελληνικό Θεσµικό πλαίσιο Γενικά Υπάρχουσα Νοµοθεσία για τη ηχορρύπανση του περιβάλλοντος ίκυκλα- Αυτοκίνητα- Σταθµοί αυτοκινήτων Ο ΗΓΙΑ 2002/49/ΕΚ Ο ΗΓΙΑ 2000/14/ΕΕ Κ.Υ.Α 13586/724/2006 Κ.Υ.Α /2028 Ν. 1515/87 και Ν.1561/85 Ν. 3010/02 Υ.Α.Η.Π.1014/703/ Φ104 Υ.Α.Η.Π.15393/233 2/2002 Οδηγία 78/1015/ΕΟΚ Υ.Α. 1220/13/ Οδηγία 25/6/2002 µε την αξιολόγηση και διαχείριση περιβαλλοντικού θορύβου Εξοπλισµός υποκείµενος σε όρια θορύβου «Καθορισµός µέτρων, όρων και µεθόδων για την αξιολόγηση και διαχείριση του θορύβου στο περιβάλλον, σε συµµόρφωση µε τις διατάξεις τις Οδηγίας 2002/49/ΕΚ σχετικά µε την αξιολόγηση και τη διαχείριση του περιβαλλοντικού θορύβου, του Συµβουλίου της Μέτρα και όροι για τις εκποµπές θορύβου στο περιβάλλον από εξοπλισµό προς χρήση σε εξωτερικούς χώρους Ρυθµιστικό σχέδιο και πρόγραµµα προστασίας περιβάλλοντος της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας και Θεσσαλονίκης Περί εναρµόνισης του Ν. 1650/86 µε τις οδηγίες 97/11 Ε.Ε. και 96/61 Ε.Ε., ιαδικασία οριοθέτησης και ρυθµίσεις θεµάτων για τα υδατορέµατα και άλλες διατάξεις. Περί κατάταξης δηµόσιων και ιδιωτικών έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες σύµφωνα µε το άρθρο 3 του ν. 1650/86 Όπως αντικαταστάθηκε µε το άρθρο 1 του νόµου «Μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων(μπε) Περί προσεγγίσεως των νοµοθεσιών των κρατών- µελών των ορίων θορύβου στο αποδεκτό επίπεδο και στην διάταξη εξατµίσεως των µοτοσικλετών Ν.349/21 Περί καθορισµού ορίων θορύβου προκαλούµενων από τα αυτοκίνητα οχήµατα, µοτοσικλέτες, µοτοποδήλατα και τρόπος µέτρησης αυτών. 384/ Β/ ΦΕΚ 18/Α/85 ΦΕΚ 148/Β/85 ΦΕΚ 91/Α/02 ΦΕΚ 1022/Β/02 ΦΕΚ 532/Β/2 ΦΕΚ 75/Β/70 Υ.Α / Περί τροποποιήσεων και συµπληρώσεως της αριθ. 1220/13/79 ΚΥΑ- Περί καθορισµού ορίων θορύβου, 24 ΦΕΚ 1093/Β/80

34 Αντιθορυβικά πετάσµατα Κ.Υ.Α / Σεπτ Πηγή: Εγνατία Οδός Α.Ε., 2007 προκαλούµενου από τα αυτοκίνητα, µοτοσικλέτες και µοτοποδήλατα και τρόποι µετρήσεων αυτών Καθορισµός δεικτών και ανωτάτων επιτρεπόµενων ορίων θορύβου που προέρχεται από την κυκλοφορία σε οδικά και συγκοινωνιακά έργα. Τεχνικές Προδιαγραφές εκπόνησης οριστικής µελέτης ηχοπετασµάτων για την προστασία από οδικό κυκλοφοριακό θόρυβο/ ΥΠΕΧΩ Ε/ ΝΣΗ ΕΑΡΘ. ΤΜΗΜΑ ΚΑΤΑΠΟΛΕΜΗΣΗΣ ΘΟΡΥΒΟΥ ΦΕΚ 395/Β/92 Η εν λόγω ανεπάρκεια από τη πλευρά της Ελλάδας σε θέµατα αξιολόγησης και διαχείρισης του περιβαλλοντικού θορύβου θα δηµιουργεί αναπόφευκτα προστριβές µε την Ευρωπαϊκή Επιτροπή η οποία πιέζει για την έγκαιρη εναρµόνιση και ενσωµάτωση της κοινοτικής νοµοθεσίας στις επιµέρους εθνικές νοµοθεσίες των κρατών-µελών. Προσφάτως η Ευρωπαϊκή Επιτροπή απέστειλε προειδοποιητική επιστολή στην Ελλάδα και σε άλλα δέκα κράτη µέλη επειδή δεν ενσωµάτωσαν όπως όφειλαν την Οδηγία 2002/49/ΕΚ στην εθνική τους Νοµοθεσία µέχρι τις 18 Ιουλίου 2004 καθιστώντας σαφές ότι θα προχωρήσει στην επιβολή κυρώσεων για την µη συµµόρφωσή τους. Την ευθύνη για την εφαρµογή των παραπάνω αποφάσεων καλείται λοιπόν να αναλάβει η Ελλάδα εκπληρώνοντας έτσι τις υποχρεώσεις της απέναντι στην ΕΕ. Οι υποχρεώσεις αυτές αφορούν κυρίως στην χαρτογράφηση του θορύβου σε πόλεις µε πληθυσµό πάνω από κατοίκους, στην ενηµέρωση των πολιτών σε θέµατα θορύβου και στην ταυτόχρονη παροχή δεδοµένων προς την Ευρωπαϊκή Ένωση. Η εναρµόνιση µε τις Ευρωπαϊκές Οδηγίες είναι µονόδροµος, όχι µόνο επειδή είναι υποχρεωτική, αλλά και επειδή για πρώτη φορά µε τις Οδηγίες αυτές καθορίζεται ένα πλαίσιο συγκεκριµένων ενεργειών µε µεγάλες πιθανότητες επίτευξης του επιθυµητού στόχου, που δεν είναι άλλος από την αντιµετώπιση του περιβαλλοντικού θορύβου. 25

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΘΝΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ Ο ΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ 3.1 Εισαγωγή Μέθοδοι πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου αναπτύχθηκαν σε διάφορες χώρες. Κάποιες από αυτές προήχθησαν από δηµόσιες αρχές, υπεύθυνες για το σχεδιασµό καταπολέµησης του θορύβου σε εθνικές µεθόδους πρόβλεψης. Στην περίπτωση αυτή η χρήση άλλων µεθόδων πρόβλεψης επιτρέπεται µόνο εφόσον ο χρήστης παρουσιάζει αποτελέσµατα όµοια µε αυτά που θα προέκυπταν από την επίσηµη εθνική µέθοδο πρόβλεψης. Οι διάφορες µέθοδοι πρόβλεψης χαρακτηριζόµενες από διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης και αξιοπιστίας δύναται να κατηγοριοποιηθούν, βάση της µεθόδου εφαρµογής ως εξής(oecd,1995): Αναλυτικές Μέθοδοι: Βασίζονται σε νοµογραφήµατα, πίνακες ή απλές αναλυτικές εξισώσεις. Οι µέθοδοι αυτοί χρησιµοποιούνται στην προκαταρτική αξιολόγηση και εφαρµόζονται σε απλές περιπτώσεις. Αρχικά προσδιορίζεται το επίπεδο θορύβου πηγής βάση της γενικής εξίσωσης υπολογισµού, ενώ νοµογραφήµατα και πίνακες χρησιµοποιούνται για τη διόρθωση αυτής λόγω τοπογραφίας και άλλων παραµέτρων επιρροής της διάδοσης. Φυσικά µοντέλα Κλίµακας: Η προσοµοίωση µε χρήση µοντέλων κλίµακας επιτρέπει την αναλυτική αναπαραγωγή πολύπλοκων περιπτώσεων. Ωστόσο το βασικό πρόβληµα είναι το υψηλό κόστος και η δυσκολία απόδοσης των ακουστικών ιδιοτήτων των πραγµατικών επιφανειών. Αριθµητικές προσοµοιώσεις µε αυτοµατοποιηµένους υπολογισµούς, µε τη χρήση λογισµικού H/Y, οι οποίες µπορούν να χρησιµοποιηθούν για τα περισσότερα τοπογραφικά σενάρια και να αξιολογήσουν την ακουστική διάδοση, ανάκλαση και τα 26

36 φαινόµενα απορρόφησης. Η ανάλυση και η ακρίβεια των αποτελεσµάτων εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του µοντέλου και την ποιότητα των δεδοµένων εισαγωγής. Επίσης υφίσταται κατηγοριοποίηση βάση του σχεδιασµού των εκάστωτε µεθόδων ως εξής(βούγιας,1995): Εµπειρικές µέθοδοι οι οποίες βασίζονται σε τεχνικές µετρήσεων του κυκλοφοριακού θορύβου παρά την οδό και εξασφαλίζουν τη µεγαλύτερη επαφή µε τις πραγµατικές συνθήκες στις πόλεις σήµερα. Το πρόβληµά τους είναι η αδυναµία ελέγχου των παραµέτρων που υπεισέρχονται και οι αλληλεπιδράσεις ανάµεσα στις παραµέτρους αυτές παραµένουν όµως ευρύτατα διαδεδοµένες ακόµα και σήµερα. Η πρόβλεψη του θορύβου γίνεται τελικά µε τη διαµόρφωση µαθηµατικών σχέσεων που συναρτούν τον κυκλοφοριακό θόρυβο µε τις βασικότερες κάθε φορά παραµέτρους επιρροής (συνήθως του κυκλοφοριακού φόρτου ή της κυκλοφοριακής σύνθεσης, της ταχύτητας, του πλάτους κλπ). Θεωρητικές µέθοδοι που έχουν χαµηλότερο κόστος παραγωγής βασίζονται σε αναλυτικές τεχνικές προσοµοίωσης του κυκλοφοριακού θορύβου που παράγεται από κάθε ένα µεµονωµένο όχηµα. Μπορούν έτσι να επεκταθούν σε µελέτες περιπτώσεων που είναι δύσκολο να παρατηρηθούν στην πράξη, όµως υπόκεινται πάντα στον κίνδυνο να µην µπορούν να ερµηνεύσουν ορθά ποικίλους παράγοντες που επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσµα στην πράξη. Οι θεωρητικές µέθοδοι µπορεί να διακριθούν σε τρεις κατηγορίες: 1)Μέθοδοι συνεχούς γραµµικής πηγής, οι οποίες υποθέτουν πως η κυκλοφορία αποτελεί µια συνεχή γραµµική πηγή µε γνωστή ακουστική ισχύ ανά µονάδα. 2)Μέθοδοι διακεκριµένης πηγής, οι οποίες υποθέτουν πως τα οχήµατα αποτελούν διακεκριµένες σηµειακές πηγές µε συνεχή κατανοµή κατά µήκος µιας υποθετικής ισοδύναµης λωρίδας κυκλοφορίας 3)Μέθοδοι προσοµοίωσης, οι οποίες θεωρούν τα οχήµατα ως διακεκριµένες πηγές κατανεµηµένες τυχαία κατά µήκος µιας υποθετικής ισοδύναµης λωρίδας κυκλοφορίας. 3.2 Μέθοδοι πρόβλεψης Κατηγοριοποίηση οχηµάτων στα εθνικά µοντέλα πρόβλεψης οδικού κυκλοφοριακού θορύβου Ο διαχωρισµός των οχηµάτων σε κατηγορίες στα διάφορα µοντέλα πρόβλεψης θορύβου γίνεται καταρχήν για τον ακριβέστερο προσδιορισµό του βασικού επιπέδου θορύβου και κατά δεύτερον για τον υπολογισµό των παραµέτρων µετασχηµατισµού όπως για παράδειγµα τη διόρθωση για την επιφάνεια του εδάφους, καθώς υπάρχει άρρηκτη σχέση µεταξύ της 27

37 επιρροής της επιφάνειας της οδού και του τύπο του οχήµατος (Swedish National Road and Transport Research Institute). Ο πίνακας 3.1 παρουσιάζει συνοπτικά τις κατηγορίες οχηµάτων σε µερικά από τα σηµαντικότερα µοντέλα που χρησιµοποιούνται σήµερα ή βρίσκονται υπό συζήτηση. Πίνακας 3.1:Κατηγορίες οχηµάτων ανά µοντέλο πρόβλεψης οδικού θορύβου Μοντέλο Κατηγορίες οχηµάτων που χρησιµοποιούνται Ελαφρά οχήµατα NMPB( Γαλλία και ΕΕ) Βαρέα οχήµατα Ελαφρά οχήµατα Nordic (1996) Βαρέα οχήµατα Αυτοκίνητα υο-αξονικά βαρέα οχήµατα Nord (2000) Πολυαξονικά βαρέα οχήµατα Μοτοσικλέτες Μοτοποδήλατα Ελαφρά οχήµατα RLS90 (Γερµανία) Βαρέα οχήµατα (>2,8 τόνοι µεικτό βάρος) Ελαφρά οχήµατα (αυτοκίνητα, µοτοσικλέτες, µοτοποδήλατα) CRTN ( Ην. Βασίλειο) Βαρέα οχήµατα (>1,525 τόνοι χωρίς φορτίο) Μοτοσικλέτες Αυτοκίνητα Ολλανδική Μέθοδος Μεσαία οχήµατα: βαν, φορτηγά, λεωφορεία) (Κάτω Χώρες) Βαρέα οχήµατα: φορτηγά > 2 άξονες ή >2 λάστιχα σε κάθε άξονα Ελαφρά οχήµατα STL-86 (Ελβετία) Βαρέα οχήµατα Αυτοκίνητα Μεσαία φορτηγά TNM ( Η.Π.Α) Βαρέα φορτηγά Λεωφορεία Μοτοσικλέτες Αυτοκίνητα ίκυκλα TNP-MM, 1997(Ινδία) Τρίκυκλα Φορτηγά Επιβατηγά αυτοκίνητα Μικρού µεγέθους οχήµατα ASJ Model ( Ιαπωνία) Μεσαίου µεγέθους οχήµατα Μεγάλου µεγέθους οχήµατα Πηγή: Swedish National Road and Transport Research Institute 28

38 Στη µέθοδο των H.Π.Α TNM, αρχικά συλλέχθηκαν στοιχεία για έντεκα κατηγορίες οχηµάτων εκ των οποίων επιλέχτηκαν τελικά οι πέντε που αναφέρθηκαν στον πίνακα 3.1. Στο Ιαπωνικό µοντέλο του 1998 τα οχήµατα ταξινοµήθηκαν σε τέσσερις κατηγορίες (µεγάλου,µεσαίου, µικρού µεγέθους και επιβατηγά αυτοκίνητα). Ωστόσο ο διαχωρισµός σε βαρέα και ελαφρά οχήµατα είναι επίσης αποδεκτός. Τα τελευταία χρόνια γίνεται αντιληπτή η τάση για πιο λεπτοµερή κατηγοριοποίηση όπως στα µοντέλα Nord 2000, TNM, DISIAPYR και ASJ σε αντίθεση µε τα παλαιότερα CRTN, Nordic, RLS90 και NMPB. Το γεγονός αυτό αντικατοπτρίζει τη φιλοδοξία που υπάρχει για όλο και µεγαλύτερες ακρίβειες σε συνδυασµό µε την εξέλιξη των διαδικασιών υπολογισµού. Η Γαλλική µέθοδος υπολογισµού η οποία προωθείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση ως η προσωρινή µέθοδος υπολογισµού του οδικού θορύβου στην Ευρώπη, διακρίνει δύο κατηγορίες οχηµάτων (Guide de Bruit):τα ελαφρά οχήµατα(<3,5 τόνοι) και τα βαρέα οχήµατα( 3,5 τόνοι). Πρόσφατα ειπώθηκε ότι για µια ιδανικότερη ταξινόµηση θα πρέπει να περιλαµβάνονται οι εξής κατηγορίες: o Ελαφρά οχήµατα(µε µεικτό βάρος <3,5 τόνοι) o Βαρέα οχήµατα µε µεικτό βάρος από 3,5 έως 12 τόνους o Βαρέα οχήµατα µε µεικτό βάρος πάνω από 12 τόνους o ίτροχα µηχανοκίνητα οχήµατα Καθώς θεωρήθηκε δύσκολο να βρεθούν στοιχεία για την παραπάνω κατηγοριοποίηση τελικά επιλέχθηκαν για την µέθοδο NMPB οι δύο κατηγορίες των ελαφρών και των βαρέων οχηµάτων Μέθοδος Οµοσπονδιακής Υπηρεσίας Οδών (Η.Π.Α.)-FHWA Το 1978 δηµοσιεύτηκε από την Οµοσπονδιακή Οδική ιεύθυνση (FHWA) Η.Π.Α. το µοντέλο µε τίτλο «FHWA-Μοντέλο Προσδιορισµού Κυκλοφοριακού Θορύβου» (Barry and Reagan).Τα ιδιαίτερα στοιχεία που παρουσιάζει είναι η χρήση της µέσης ενεργειακής στάθµης L eq για κάθε κατηγορία οχήµατος (Επιβατικά- ιαξονικά οχήµατα, Φορτηγά µεσαίου τύπου- ιαξονικά, βαριά Φορτηγά), η απόσταση αναφοράς 15m, η χρονική διάρκεια υπολογισµού, οι γωνίες όψεως παρατηρητή οδού, η εξασθένιση λόγω φράγµατος φυτοκάλυψης κτλ. Αποτελεί µέθοδο η οποία βρίσκει εφαρµογή σε συνθήκες ελεύθερης κυκλοφοριακής ροής για οδούς ταχείας κυκλοφορίας.εξέλιξη και βελτίωση του προηγούµενου οδήγησε σε στο µοντέλο STAMINA- λογισµικό (Ruder et all., 1978). Περεταίρω αλλαγές προέκυψαν µε στόχο την ενηµέρωση των βασικών επιπέδων εκποµπών θορύβου οχηµάτων, τη συνεργασία του µοντέλου µε προγράµµατα CAD και τη συσχέτιση του θορύβου µε ατµοσφαιρικούς παράγοντες. Η πλέον πρόσφατη έκδοση είναι η FHWA TNM Version 1 [Menge et al., 1998] όπου εκτός του προσδιορισµού ωριαίου ισοδύναµου σταθερού επιπέδου θορύβου L eq(1h) δίδεται η 29

39 δυνατότητα υπολογισµού του εικοσιτετραώρου ισοδύναµου σταθερού επιπέδου θορύβου Ldn και του ηµερήσιου απογευµατινού-νυχτερινού ισοδύναµου σταθερού δείκτη Lden. Παρά την ιδιαίτερα τελειοποιηµένη µορφή του, το µοντέλο αυτό θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί µε ιδιαίτερα µεγάλη προσοχή εκτός των Η.Π.Α. εξαιτίας των διαφορετικών συνθηκών από τις οποίες προέκυψε (Βούγιας,1995). Η βασική εξίσωση που συσχετίζει τους παράγοντες επιρροής είναι : L eq(1h) = EL 1 +A traffic +A d -A s ) [3.1] Όπου: EL 1 :το επίπεδο εκποµπής θορύβου για τον i τύπο οχήµατος A traffic : η προσαρµογή του κυκλοφοριακού φόρτου και η ταχύτητα του i οχήµατος A d : η προσαρµογή που θα πραγµατοποιηθεί λόγω της απόστασης ανάµεσα στην οδό και τον δέκτη A s : η προσαρµογή που θα λαµβάνει υπόψη την επίδραση στο επίπεδο θορύβου του εδάφους και του ποικίλου διαµορφωµένου περιβάλλοντος χώρου µεταξύ οδού και δέκτη Οδηγίες Οδικής Ηχοπροστασίας (Γερµανία)- RLS 90 Η Γερµανική κυβέρνηση το 1990 εξέδωσε τις Οδηγίες Οδικής Ηχοπροστασίας (Richtlinien fur den Larmschutz an Strassen- RLS 90) οι οποίες διαδέχτηκαν τις οδηγίες RLS 81. Το παραγόµενο ηχητικό επίπεδο µιας οδού ή µιας λωρίδας κυκλοφορίας, ορίζεται ως στάθµη εκποµπής και συµβολίζεται L m,e (µέσο επίπεδο θορύβου Βάρους Α) και προσδιορίζεται λαµβάνοντας υπόψη τον κυκλοφοριακό φόρτο, το ποσοστό των φορτηγών οχηµάτων, τη µέγιστη επιτρεπόµενη ταχύτητα κίνησης, το είδος της επιφάνειας του οδοστρώµατος και τη κατά µήκος κλίση της οδού. Παρέχει επίσης τη δυνατότητα προσδιορισµού διορθώσεων λόγω ανάκλασης, πολλαπλών ανακλάσεων, ατµοσφαιρικής απορρόφησης, µετεωρολογικών απωλειών και της επιρροής στο επίπεδο θορύβου του δέκτη για σηµατοδοτούµενες διασταυρώσεις- συµβολές. Σηµαντικό στοιχείο αποτελεί ο υπολογισµός ωριαίου κυκλοφοριακού φόρτου και ποσοστού φορτηγών οχηµάτων για τις εξής κατηγορίες οδών: αυτοκινητοδρόµους, πρωτεύον οδικό δίκτυο επαρχιακών οδών, κατηγοριοποίηση η οποία εφαρµόζεται και στην Ελλάδα. Η εξίσωση προσδιορισµού του βασικού επιπέδου θορύβου για απόσταση αναφοράς 25m και 4m πάνω από το έδαφος, δίνεται από τη σχέση: L m (25) = log [q ( p)] Η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται σε συνθήκες ελεύθερης αλλά και διακοπτόµενης ροής. [3.2] 30

40 3.2.4 Βρετανική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου CRTN Η Βρετανική Μέθοδος πρωτοδηµοσιεύτηκε το 1975, αντικαταστάθηκε το 1988 από τη νέα µέθοδο, ώστε να συµπεριληφθούν πρόσφατα αποτελέσµατα ερευνών. Το βασικό επίπεδο θορύβου για απόσταση αναφοράς 10m, προσδιορίζεται από τις σχέσεις : L 10(18h) = logQ [3.3] L 10 (1h) = logq [3.4] Η µέθοδος αυτή δύναται να εφαρµοστεί σε συνθήκες ελεύθερης αλλά και διακοπτόµενης ροής, αν και γεγονός αποτελεί ότι προήλθε από µετρήσεις σε συνθήκες ταχείας κυκλοφορίας (Βούγιας,1995) Σκανδιναβική Μέθοδος Πρόβλεψης Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- TemaNord 1996:525 Οι Σκανδιναβικές χώρες ( ανία, Φινλανδία, Νορβηγία και Σουηδία) συνεργάστηκαν επί σειρά ετών µε στόχο την ανάπτυξη, αναθεώρηση και εναρµόνιση µεθόδων προσδιορισµού του οδικού κυκλοφοριακού θορύβου. Η πρώτη έκδοση της Σκανδιναβικής µεθόδου πρόβλεψης δηµοσιεύτηκε το 1978, η δεύτερη το 1989 και η Τρίτη αναθεώρηση δηµοσιεύτηκε το 1996 βασιζόµενη σε έρευνες οι οποίες διεξήχθησαν και στα τέσσερα κράτη από το 1989 (Nordic Noise Group, 1996). Η βασική µορφή της εξίσωσης προσδιορισµού είναι : L Aeq =L 1 + L 2 + L 3 + L 4 + L 5 [3.5] Όπου L 1 το βασικό επίπεδο θορύβου για δύο κατηγορίες οχηµάτων (επιβατικά και βαρέα οχήµατα), υπολογίζοντας αρχικά το επίπεδο ηχητικής πίεσης έκαστης κατηγορίας συναρτήσει της ταχύτητας για απόσταση αναφοράς 10m και έπειτα το ισοδύναµο επίπεδο θορύβου έκαστης κατηγορίας σε db(a) συναρτήσει του αριθµού οχηµάτων και της χρονικής διάρκειας προσδιορισµού τους. Τα L 2, L 3, L 4 και L 5 αποτελούν διορθώσεις επί του βασικού επιπέδου. Για αστικές περιοχές αρκεί ο προσδιορισµός των παραµέτρων L 1, L 2 και L 4. Ο προσδιορισµός των επιµέρους παραµέτρων επιρροής γίνεται µε τη χρήση µαθηµατικών εξισώσεων, νοµογραφηµάτων και πινάκων. Μοναδικότητα της Σκανδιναβικής Μεθόδου αποτελεί ο προσδιορισµός του µέγιστου επιπέδου ηχητικής πίεσης L AFmax όπου ακολουθείται επίσης η παραπάνω αναφερόµενη λογική των πέντε βηµάτων. Στα τέλη του 2001 δηµοσιεύτηκε η Νέα Σκανδιναβική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου Nord Η µέθοδος χωρίζεται σε δύο µέρη, τον προσδιορισµό της εκποµπής πηγής και την ηχητική διάδοση, ώστε να είναι δυνατό το 31

41 δεύτερο µέρος να χρησιµοποιηθεί και για τον προσδιορισµό του σιδηροδροµικού θορύβου. Αρχή της µεθόδου αποτελεί ότι έκαστο όχηµα αποτελεί µια κινητή πηγή η οποία συντίθεται από αριθµό επί µέρους ηχητικών πηγών για ευρύ φάσµα συχνοτήτων. Η ένταση έκαστης πηγής εξαρτάται από την κατηγορία του οχήµατος, την ταχύτητα, την επιφάνεια του οδοστρώµατος και τις συνθήκες οδήγησης. Όλοι οι υπολογισµοί διεξάγονται στο ένα τρίτο ζωνών οκτάβας Ολλανδική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- SRM II 2002 Το 1982 δηµοσιεύθηκαν από το Υπουργείο Περιβάλλοντος οι «Οδηγίες Προσδιορισµού και µετρήσεων κυκλοφοριακού θορύβου» (OECD, 1995),όπου δίδονται δύο µέθοδοι προσδιορισµού: SRMI, µεθοδολογία που εφαρµόζεται κυρίως σε προκαταρτικό στάδιο προσδιορισµού για απλές περιπτώσεις και η SRM II, µεθοδολογία που διακρίνεται για τη πολυπλοκότητά της.σήµερα εφαρµόζεται η αναθεώρηση του 2002 βασισµένη στο πρότυπο ακτινικών καµπυλών για ευνοϊκές µετεωρολογικές συνθήκες και τη θεωρία Maekawa για τον προσδιορισµό της επίδρασης φράγµατος. Η διαίρεση της οδού σε επιµέρους τµήµατα µε µήκος το οποίο προκύπτει από τη θέση του δέκτη για γωνία όψεως 5 ο, ο προσδιορισµός της ακουστικής εκποµπής έκαστης κατηγορίας οχηµάτων (επιβατικά, φορτηγά µεσαίου τύπου και βαρέα φορτηγά), η αξιολόγηση διόρθωσης για διασταυρώσεις, η ελάχιστη ταχύτητα κίνησης των 30km/h, η αξιολόγηση διόρθωσης για ανακλάσεις σε προσόψεις κτιρίων, οδηγεί σε ένα πολύπλοκο µοντέλο πρόβλεψης το οποίο εφαρµόζεται σε συνθήκες ελεύθερης αλλά και διακοπτόµενης ροής. Η εξίσωση προσδιορισµού του επιπέδου θορύβου είναι: L q V V V m m Ei, m= 10log + ai, m+ β i, mlog + Csurface, m 0, m i m+ C Hm [3.6] Όπου: a i,m +β i,m log(v m /V o,m ): το επίπεδο ηχητικής πίεσης σε db(a) για έκαστη κατηγορία οχήµατος ι : ο δείκτης ζώνης οκτάβας, ο οποίος ποικίλει από 1 έως 8 ανάλογα µε την αντίστοιχη µέση συχνότητα m: δείκτης κατηγορίας οχηµάτων V: µέση ταχύτητα έκαστης κατηγορίας οχηµάτων V o : ταχύτητα αναφοράς-70km/h C surface : διόρθωση επιφάνειας οδοστρώµατος C H : διόρθωση κατά µήκος κλίσης 32

42 3.2.7 Αυστριακή Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- RVS 3.02 Η Αυστριακή µέθοδος αρχικά δηµοσιεύτηκε το 1983 (OECD, 1995), σήµερα χρησιµοποιείται η αναθεώρηση του 1995 (Larmkontor, 2001). Η µέθοδος αυτή εφαρµόζεται σε συνθήκες ελεύθερης κυκλοφοριακής ροής. Τα στοιχεία που τη χαρακτηρίζουν είναι: απόσταση αναφοράς 25m, ο προσδιορισµός του επιπέδου θορύβου έκαστης κατηγορίας οχηµάτων (επιβατικά, λεωφορεία και δίκυκλα, φορτηγά µεσαίου τύπου και βαρέα φορτηγά) ανάλογα µε την επιφάνεια του οδοστρώµατος και την ταχύτητα. Σηµαντικό στοιχείο αποτελεί ο υπολογισµός του κυκλοφοριακού φόρτου και του ποσοστού µη επιβατικών οχηµάτων για τις εξής κατηγορίες οδών: περιφερειακές και διεθνείς. Όλοι οι υπολογισµοί εξαρτώνται από τη συχνότητα ζώνες οκτάβας στην οποία διεξάγονται Ελβετική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου- STL Η Ελβετική µέθοδος αρχικά δηµοσιεύτηκε το 1986 (OECD, 1995), σήµερα χρησιµοποιείται η αναθεώρηση του 1995 (Hofmann, 1997). Αποτελεί µέθοδο απλή δίνοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στη διόρθωση λόγω ανάκλασης αντανάκλασης σε κατοικηµένες περιοχές Γαλλική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου NMPB Η Γαλλική Μέθοδος αρχικά δηµοσιεύτηκε το 1980 (Guide de Bruit), σήµερα χρησιµοποιείται η αναθεώρηση του 1996 (NMPB- Routes-96) «Νέα Γαλλική Μέθοδος Προσδιορισµού Οδικού Κυκλοφοριακού Θορύβου συµπεριλαµβανοµένων των µετεωρολογικών επιδράσεων» Το 2001 παρουσιάστηκε το Γαλλικό πρότυπο XP S «Ακουστική-Οδικός και Σιδηροδροµικός Θόρυβος, προσδιορισµός της ηχητικής εξασθένισης κατά την υπαίθρια διάδοση, συµπεριλαµβανοµένων των µετεωρολογικών επιδράσεων», περιγράφοντας ακριβώς την ίδια µεθοδολογία όπως και το NMPB. Η Γαλλική µέθοδος προσδιορισµού NMPB και το πρότυπο XP S συστήνεται να χρησιµοποιηθούν στο µεσοδιάστηµα έως ότου εφαρµοστεί ενιαία µέθοδος πρόβλεψης στα Κράτη-Μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Το επίπεδο ακουστικής ισχύος L Awi σε db(a) µιας µεµονωµένης σηµειακής πηγής i για ένα δεδοµένο διάστηµα οκτάβας προκύπτει από τον ακόλουθο τύπο: : L Awi = [(E VL + 10 lgq VL ) + (E PL +10 lg Q PL )] lg(l i )+ R (j) [3.7] E VL και E PL : είναι τα επίπεδα εκποµπής του θορύβου έτσι όπως ορίζονται στο Guide 33

43 οχήµατα du bruit, για τα ελαφριά και βαριά οχήµατα αντιστοίχως Q VL και Q PL : είναι αντιστοίχως οι ωριαίοι φόρτοι για τα ελαφριά και βαριά για την υπό µελέτη περίοδο l i : είναι το µήκος σε µέτρα του τµήµατος της γραµµής της πηγής i R (j) : είναι η τιµή του φάσµατος του οδικού θορύβου 3.3 Βρετανική Μέθοδος Πρόβλεψης Κυκλοφοριακού Θορύβου- CRTN Η µέθοδος πρόβλεψης Κυκλοφοριακού θορύβου της Μ. Βρετανίας (Calculation of Road Traffic Noise) χωρίζεται σε δύο µέρη: στο 1 ο Μέρος γίνεται ο υπολογισµός του θορύβου λαµβάνοντας υπόψη τις κυκλοφοριακές παραµέτρους ενώ στο 2 ο Μέρος δίνονται πρόσθετα στοιχεία για τον υπολογισµό του θορύβου σε ειδικές περιπτώσεις πχ. ιασταυρώσεις. Η µέθοδος µπορεί να εφαρµοστεί σε συνθήκες ελεύθερης αλλά και διακοπτόµενης ροής. Όλες οι τιµές επιπέδων θορύβου εκφράζονται βάσει του στατιστικού ωριαίου δείκτη L 10(1h), ή του στατιστικού 18-ωρου δείκτη L 10(18h). O δείκτης L 10(1h) ορίζει το επίπεδο του θορύβου το οποίο υπερβαίνει το 10% του χρόνου παρατήρησης για χρονική περίοδο αναφοράς τη µία ώρα. Ο δείκτης L 10(18h) ορίζει τον αριθµητικό µέσο όρο των τιµών του ωριαίου δείκτη L 10(1h) για καθεµιά από τις δεκαοχτώ ωριαίες περιόδους από τις 6.00 έως τις Η πηγή του κυκλοφοριακού θορύβου(γραµµική πηγή) λαµβάνεται 0,5m από την επιφάνεια του οδοστρώµατος σε απόσταση 3,5m από την πλησιέστερη οριογραµµή. 1 ο Μέρος Α) ιαίρεση της οδού σε επιµέρους τµήµατα Η προς µελέτη οδός διαιρείται σε τµήµατα ανάλογα µε τα κυκλοφοριακά στοιχεία, την κατά µήκος κλίση, τα οριζοντιογραφικά στοιχεία (ευθυγραµµίες, καµπύλες) και τη διαφοροποίηση στη διάδοση του θορύβου. Β)Υπολογισµός του βασικού επιπέδου θορύβου σε κάθε επιµέρους τµήµα Το βασικό επίπεδο θορύβου σε απόσταση αναφοράς 10m από την οριογραµµή εξαρτάται από τον κυκλοφοριακό φόρτο, την ταχύτητα κίνησης, τη σύνθεση της κυκλοφορίας, την κατά µήκος κλίση της οδού και την επιφάνεια του οδοστρώµατος. 1)Βασικό επίπεδο θορύβου: το βασικό επίπεδο θορύβου L10(1h) σε db(a) για δεδοµένο κυκλοφοριακό φόρτο q και ταχύτητα 75km/h µε µηδενική συµµετοχή βαρέων οχηµάτων και µηδενική κατά µήκος κλίση υπολογίζεται από την σχέση: L 10(1h) = 42,2+10log (q) [3.8] Και ο αντίστοιχος δείκτης L 10(18h) : 34

44 L 10(18h) = log(Q) [3.9] 2) ιόρθωση λόγω βαρέων οχηµάτων και ταχύτητας : Η διόρθωση στο βασικό επίπεδο θορύβου για το ποσοστό των βαρέων οχηµάτων (p) και την ταχύτητα (V) δίνεται από την εξίσωση: C p,v = 33log(V /V)+ 10log(1+5p/ V)-68.8 [3.10] 3) ιόρθωση λόγω κατά µήκος κλίσης της οδού: Η διόρθωση της κατά µήκους κλίσης της οδού G προσδιορίζεται από την εξίσωση: C G = 0.3G [3.11] 4) ιόρθωση λόγω της επιφάνειας του οδοστρώµατος: Η διόρθωση λόγω της επιρροής του οδοστρώµατος εξαρτάται από ένα σύνολο παραγόντων όπως, το ποσοστό των αδρανών στην επιφάνεια, τη σύνθεση των αδρανών, τις µηχανικές ιδιότητες και την υφή της επιφάνειας. Για µη υδατοπερατά οδοστρώµατα και ταχύτητα V 75km/h η διόρθωση προσδιορίζεται από τις εξισώσεις: C SC =10 log (90TD+30)-20 db(a),για δύσκαµπτα οδοστρώµατα [3.12] C SB =10 log (90TD+60)-20 db(a),για εύκαµπτα οδοστρώµατα [3.13] όπου TD το βάθος µακρουφής. Για µη υδατοπερατά, ασφαλτικά και δύσκαµπτα οδοστρώµατα µε ταχύτητα V<75 km/h θα πρέπει να µειωθεί το βασικό επίπεδο θορύβου κατά 1 db(a). Για υδατοπερατά οδοστρώµατα θα πρέπει να µειωθεί το βασικό επίπεδο θορύβου κατά 3,5dB(A) ανεξαρτήτως της ταχύτητας κίνησης. Γ) ιάδοση Μετά τον προσδιορισµό του βασικού επιπέδου θορύβου, ακολουθούν διορθώσεις σχετικές µε την επίδραση της απόστασης από τη γραµµική πηγή, τη φύση της επιφάνειας του εδάφους και την αντανάκλαση από την ύπαρξη εµποδίων. 5) ιόρθωση λόγω απόστασης :Για σηµεία τα οποία βρίσκονται σε απόσταση µεγαλύτερη ή ίση µε 4m από την πλησιέστερη οριογραµµή της οδού η διόρθωση της απόστασης δίνεται από την εξίσωση: C d =-10log (d /13.5) db(a) [3.14] 35

45 όπου d η άµεση απόσταση της θέσης ενεργής πηγής από τον δέκτη έτσι ώστε: d = ( d + 3.5)^2+ h^2, d η οριζόντια απόσταση από την άκρη του οδοστρώµατος στη προβολή του δέκτη στο έδαφος και h το ύψος του δέκτη από το επίπεδο του οδοστρώµατος όπως φαίνεται και στο σχήµα 3.1 έκτης (R) Συντοµότερη διαδροµή S-R Άκρο οδού Προσοµοίωση Γραµµική πηγή θορύβου Σχήµα 3.1 Προσδιορισµός της απόστασης d 5) ιόρθωση λόγω απορρόφησης του εδάφους: Η διόρθωση αυτή προσδιορίζεται βάση της µέσης υψοµετρικής διαφοράς της ηχητικής διάδοσης(h), της απόστασης από την οριογραµµή (d) και της απορροφητικότητας του εδάφους (Ι) µεταξύ της πλησιέστερης οριογραµµής της οδού και του δέκτη. Για µη απορροφητική παράπλευρη επιφάνεια ο δείκτης απορροφητικότητας είναι 0.Η διόρθωση λόγω απορροφητικότητας γειτονικής εδαφικής επιφάνειας προσδιορίζεται από τις εξισώσεις: C g =5.2 I log 3 ( ) d db(a), για Η<0,75 C g =5.2 I log 6H 1.5 ( ) db(a), d για 0,75 Η< (d+5)/6 C g =0 db(a), για Η (d+5)/6 [3.15] 6) ιόρθωση λόγω της παρουσίας φράγµατος: Η διόρθωση λόγω παρεµβολής φράγµατος (τοιχεία, κτίρια, ηχοπετάσµατα κτλ) εξαρτάται από τη σχετική θέση της πηγής, του δέκτη και ης κορυφής του εµποδίου. Η περιοχή µεταξύ του εµποδίου και του δέκτη χωρίζεται σε δύο ζώνες, τη φωτεινή και τη σκιασµένη ζώνη (σχήµα 3.2).Η διόρθωση φράγµατος που εφαρµόζεται στο βασικό επίπεδο θορύβου υπολογίζεται µε τη βοήθεια του σχήµατος

46 Σχήµα 3.2 Γεωµετρία της διαφοράς διαδροµής για τον προσδιορισµό της διόρθωσης φράγµατος Σχήµα 3.3 ιόρθωσης φράγµατος σε συνάρτηση µε τη διαφορά διαδροµής )Ανακλάσεις 7) ιόρθωση επίδρασης πρόσοψης: Για σηµεία λήψεως σε απόσταση 1m από την πρόσοψη ενός κτιρίου απαιτείται διόρθωση: C R = +2.5 [3.16] 37

47 8) ιόρθωση επίδρασης απέναντι πρόσοψης: Όπου υφίσταται αντανακλαστική επιφάνεια στην απέναντι πλευρά του σηµείου λήψεως µε ύψος µεγαλύτερο του 1,5m η διόρθωση προσδιορίζεται από την εξίσωση: C RO =+1.5 (θ/ θ ) [3.17] όπου θ το άθροισµα ων γωνιών όψεως των εµποδίων (θ =θ+θ2+θ3+θ4) και θ η συνολική τους γωνία όψεως. Σχήµα 3.4: Προσδιορισµός της επίδρασης των απέναντι προσόψεων Η ίδια µεθοδολογία ακολουθείται και στην περίπτωση ύπαρξης κάθετων οδών όπου ως γωνία όψεως θ ορίζεται το άθροισµα των γωνιών όψεως έκαστου εµποδίου από το σηµείο λήψης στην απέναντι όψη της κύριας οδού και θ η συνολική αυτή γωνία όψης. Το µήκος του τµήµατος προσδιορισµού ορίζεται από τη γωνία όψης θ, όπου λόγω αυτής της διαφοροποίησης απαιτείται διόρθωση γωνίας όψης, η οποία προσδιορίζεται από την εξίσωση: C a =10 log ( θ ) 180 [3.18] Tέλος συνδυάζουµε τη συνεισφορά κάθε τµήµατος της οδού για να δώσουµε την τελικά υπολογιζόµενη στάθµη θορύβου L 10 (18ωρ) στο σηµείο λήψεως R από το σύνολο του οδικού έργου µε την σχέση 3.19 L 10 (ολικό) = 10 log 10 [ Σ Αntilog 10 (Ln/10) ] [3.19] 38

48 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΤΟ ΓΑΛΛΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΘΟΡΥΒΟΥ: ΜΕΘΟ ΟΣ NMPB ROUTES Εισαγωγή Στο παρόν Κεφάλαιο θα γίνει µια αναλυτική περιγραφή της σηµερινής χρησιµοποιούµενης Γαλλικής Μεθόδου υπολογισµού και των παραµέτρων που λαµβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισµό του οδικού θορύβου. Η µέθοδος αυτή, η οποία λαµβάνει υπόψη της την επίδραση των µετεωρολογικών επιδράσεων και παρουσιάστηκε το 1996, βασίζεται στον Οδηγό Guide de Bruit του 1980 από τον οποίο και παίρνει πολλά από τα στοιχεία της καθώς και στο γαλλικό πρότυπο XPS µε την ονοµασία του οποίου αναφέρεται και συχνά. Το 2002 εκδίδεται η Οδηγία 2002/49 της Ευρωπαϊκής Κοινότητας και το 2003 η Ευρωπαϊκή Ένωση δηµοσιεύει µία νέα διορθωτική σύσταση για το θόρυβο από τις µεταφορές όπου δίνονται κατευθυντήριες γραµµές σχετικά µε τις αναθεωρηµένες µεθόδους υπολογισµού της Οδηγίας 2002/ Η Σύσταση της Ευρωπαϊκής Ένωσης 2003/613/ΕΚ για θόρυβο από τις µεταφορές Γενικά Σύµφωνα µε το άρθρο 6 και το παράρτηµα II της Οδηγίας 2002/49/EΚ, οι προσωρινές µέθοδοι υπολογισµού για τον προσδιορισµό των δεικτών Lden και Lnight για τους θορύβους οδικής και σιδηροδροµικής κυκλοφορίας, καθώς και τους αεροπορικούς θορύβους συνιστώνται στα κράτη µέλη που δεν διαθέτουν κάποιες εθνικές µεθόδους υπολογισµού ή στα κράτη µέλη που επιθυµούν να περάσουν σε κάποια άλλη µέθοδο υπολογισµού. Όπως αναφέρθηκε και στο Κεφάλαιο 2 όπου και παρουσιάστηκε αναλυτικά η Οδηγία, για τους θορύβους οδικής κυκλοφορίας η µέθοδος που προτείνεται είναι η Γαλλική εθνική µέθοδος 39

49 υπολογισµού «NMPB-Routes-96 (SETRA-CERTU-LCPC-CSTB)», όπως αναφέρεται στο «Arrete du 5 mai 1995 relatif au bruit des infrastructures routieres, Journal Officiel du 10 mai 1995, Article 6» και στο γαλλικό πρότυπο «XPS ». Ένα χρόνο µετά από την δηµοσίευση και κοινοποίηση της Οδηγίας 2002/49 στα κράτη µέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, διατυπώνεται εκ νέου µια σύσταση, η 2003/613/ΕΚ, σύµφωνα µε την οποία η Επιτροπή καλείται να δηµοσιεύσει κατευθυντήριες γραµµές σχετικές µε τις αναθεωρηµένες µεθόδους υπολογισµού και να παράσχει δεδοµένα εκποµπής για τους αεροπορικούς θορύβους και τους θορύβους της οδικής και σιδηροδροµικής κυκλοφορίας µε βάση τα υπάρχοντα στοιχεία. Τα δεδοµένα παρέχονται µε βάση την αναθεώρηση των υπαρχόντων στοιχείων που είναι διαθέσιµα προς χρήση µε τις συνιστώµενες προσωρινές µεθόδους υπολογισµού για το θόρυβο που προκαλούν οι µεταφορές. Αν και τα δεδοµένα εκποµπής που παρέχουν οι κατευθυντήριες γραµµές που αναφέρονται στην σύσταση δεν είναι δυνατό να καλύψουν κάθε πιθανή κατάσταση που µπορεί να προκύψει στην Ευρώπη, ιδίως όσον αφορά τις οδικές και τις σιδηροδροµικές µεταφορές, παρέχονται τρόποι για τη συγκέντρωση επιπλέον δεδοµένων µέσω των µετρήσεων. Τέλος, η χρήση των δεδοµένων που παρέχουν οι κατευθυντήριες γραµµές δεν είναι υποχρεωτική, τα δε κράτη µέλη που επιθυµούν να εφαρµόσουν τις προσωρινές µεθόδους υπολογισµού είναι ελεύθερα να χρησιµοποιούν άλλα δεδοµένα, εφόσον κρίνουν ότι αυτό είναι σκόπιµο, υπό την προϋπόθεση ότι αυτά τα δεδοµένα είναι κατάλληλα προς χρήση µε τις αντίστοιχες µεθόδους. Στις κατευθυντήριες αυτές γραµµές, η µέθοδος για τον υπολογισµό του Οδικού Θορύβου αναφέρεται ως «µέθοδος XPS » Προσαρµογή της µεθόδου προσδιορισµού του θορύβου οδικής κυκλοφορίας «NMPB-Routes-96» Η συνιστώµενη στην Ε.Ε. προσωρινή µέθοδος υπολογισµού για το θόρυβο της οδικής κυκλοφορίας είναι η γαλλική εθνική µέθοδος υπολογισµού «NMPB-Routes-96».Η µέθοδος αυτή περιγράφει λεπτοµερή διαδικασία για τον υπολογισµό της ηχοστάθµης που προκαλεί η οδική κυκλοφορία πλησίον µιας οδού, λαµβανοµένης υπόψη της επίδρασης των καιρικών συνθηκών που επηρεάζουν τη διάδοση Η µακροπρόθεσµη ηχοστάθµη L longterm ή L ilt αλλιώς υπολογίζεται µε τον εξής τύπο: L ilt =10 lg (p i 10 LF/10 + (1-p) 10 LH/10 ) όπου: LF,: η ηχοστάθµη που υπολογίζεται υπό ευνοϊκές συνθήκες διάδοσης του θορύβου, LΗ,: η ηχοστάθµη που υπολογίζεται υπό οµοιογενείς συνθήκες διάδοσης του θορύβου, [4.1] 40

50 p: η µακροπρόθεσµη συχνότητα εµφάνισης καιρικών συνθηκών, ευνοϊκών για τη διάδοση του θορύβου Πίνακας 4.1: Συνοπτικός πίνακας απαιτούµενων προσαρµογών Αντικείµενο Αποτέλεσµα σύγκρισης/ενέργεια είκτης θορύβου Οι ορισµοί των βασικών δεικτών είναι πανοµοιότυποι: ισοδύναµη A- σταθµισµένη συνεχής ηχοστάθµη, προσδιοριζόµενη καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, λαµβανοµένων υπόψη των διακυµάνσεων της εκποµπής και της µετάδοσης. Ωστόσο, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι κοινοί δείκτες θορύβου, συµπεριλαµβανοµένων των τριών περιόδων αξιολόγησης ηµέρας, βραδιού, νυκτός σύµφωνα µε την οδηγία 2002/49/EΚ. Πηγή Τα δεδοµένα εκποµπής σχετικά µε την πηγή που παρέχονται στον οδηγό Guide du Bruit προσαρµόζονται προκειµένου να ληφθούν υπόψη οι διορθώσεις για το οδόστρωµα. ιάδοση Επίδραση καιρικών Ορισµός του ποσοστού εµφάνισης ευνοϊκών συνθηκών συνθηκών Ατµοσφαιρική Πρέπει να επιλεγούν σε εθνικό επίπεδο δεδοµένα προκειµένου να απορρόφηση καταρτισθεί πίνακας µε το συντελεστή ατµοσφαιρικής εξασθένησης σε συνάρτηση µε τη συνήθη θερµοκρασία και τη σχετική υγρασία των διαφόρων υπό εξέταση ευρωπαϊκών περιφερειών βάσει του προτύπου ISO εδοµένα εκποµπής ιαδικασία µέτρησης Η µέθοδος XPS αναφέρεται στον οδηγό «Guide du Bruit 1980» ως το κατ' εξοχήν µοντέλο υπολογισµού του θορύβου οδικής κυκλοφορίας. Εάν κράτος µέλος που υιοθετεί την εν λόγω προσωρινή µέθοδο υπολογισµού επιθυµεί να επικαιροποιήσει τους συντελεστές εκποµπής, συνιστάται η διαδικασία µέτρησης που περιγράφεται ακολούθως. Πρέπει να επισηµανθεί ότι το 2002 οι γαλλικές αρχές δροµολόγησαν σχέδιο για την αναθεώρηση των τιµών εκποµπής. Πρέπει να ληφθούν υπόψη αυτές οι νέες τιµές και οι µέθοδοι που αναπτύχθηκαν για τον προσδιορισµό τους, όταν αυτές δηµοσιευθούν από τις αρµόδιες αρχές, ώστε να καταστεί δυνατή, εφόσον κριθεί σκόπιµη και αναγκαία, η χρήση τους ως δεδοµένων αναφοράς για τον υπολογισµό του θορύβου οδικής κυκλοφορίας. Το επίπεδο εκποµπής θορύβου ενός οχήµατος χαρακτηρίζεται από τη µέγιστη ηχοστάθµη διέλευσης L Amax σε db, προσδιοριζόµενη σε ύψος 7,5 m από τον κεντρικό άξονα της πορείας του οχήµατος. Αυτή η ηχοστάθµη προσδιορίζεται ξεχωριστά για διάφορους τύπους οχηµάτων, ταχύτητες και κυκλοφορίες. Ενώ προσδιορίζεται η κλίση της οδού, δεν λαµβάνεται υπόψη το οδόστρωµα. Προς το σκοπό της συµβατότητας µε τις αρχικές συνθήκες µέτρησης, 41

51 απαιτούνται µετρήσεις µε βάση τα ηχητικά χαρακτηριστικά των οχηµάτων για οχήµατα που κινούνται σε ένα από τα ακόλουθα είδη οδοστρώµατος: σκυρόδεµα, πολύ λεπτό ασφαλτικό σκυρόδεµα 0/14, ηµικοκκώδες ασφαλτικό σκυρόδεµα 0/14, επιφανειακή µόνωση 6/10, επιφανειακή µόνωση 10/14. Στη συνέχεια προστίθεται διόρθωση για το οδόστρωµα σύµφωνα µε τον πίνακα 4.2 που αναφέρεται παρακάτω. Οι µετρήσεις µπορούν να πραγµατοποιηθούν είτε σε µεµονωµένα οχήµατα σε κυκλοφορία είτε σε συγκεκριµένες διαδροµές υπό ελεγχόµενες συνθήκες. Η ταχύτητα του οχήµατος πρέπει να µετράται µε ραντάρ Doppler (ακρίβεια περίπου 5 % µε χαµηλές ταχύτητες). Η κυκλοφορία προσδιορίζεται είτε µε υποκειµενική παρατήρηση (επιταχυνόµενη, επιβραδυνόµενη ή συνεχής) είτε µε µετρήσεις. Το µικρόφωνο τοποθετείται σε ύψος 1,2 m υπεράνω του εδάφους και σε οριζόντια απόσταση 7,5 m από τον κεντρικό άξονα της πορείας του οχήµατος. Για χρήση σε συνδυασµό µε τη µέθοδο XPS και σύµφωνα µε τις προδιαγραφές του οδηγού Guide du Bruit 1980, η στάθµη ηχητικής ισχύος Lw και η εκποµπή θορύβου E υπολογίζονται από τη µετρηθείσα ηχητική πίεση Lp και την ταχύτητα του οχήµατος V µε τους τύπους : L w = Lp + 25,5 [4.2] E= L w -10logV -50 Εκποµπή θορύβου και κυκλοφορία Η εκποµπή θορύβου E της σχέσης 4.3 είναι ηχοστάθµη που µπορεί να περιγραφεί σε db(a) ως η ηχοστάθµη Leq που προκαλείται από ένα και µόνο όχηµα ανά ώρα, υπό συνθήκες κυκλοφορίας που αποτελούν συνάρτηση: του τύπου οχήµατος, της ταχύτητας, της κυκλοφορίας και του διαµήκους περιτυπώµατος. [4.3] Τύποι οχηµάτων Για την αξιολόγηση του θορύβου χρησιµοποιούνται δύο τύποι οχηµάτων: ελαφρά οχήµατα (οχήµατα µε καθαρό φορτίο κάτω των 3,5 τόνων) και βαρέα οχήµατα (οχήµατα µε καθαρό φορτίο µεγαλύτερο ή ίσο των 3,5 τόνων). Ταχύτητα Για λόγους απλούστευσης, η παράµετρος της ταχύτητας του οχήµατος χρησιµοποιείται στην παρούσα µέθοδο για το συνολικό µέσο εύρος ταχυτήτων (από 20 έως 120 χιλιόµετρα/ώρα). Ωστόσο, στην περίπτωση των µικρότερων ταχυτήτων (κάτω των 60 ή 70 χιλιοµέτρων/ώρα ανάλογα µε την περίπτωση), η µέθοδος τελειοποιείται µε την παράµετρο της κυκλοφορίας που περιγράφεται στη συνέχεια. Για τον προσδιορισµό της µακροπρόθεσµης ηχοστάθµης 42

52 Leq αρκεί να είναι γνωστή η µέση ταχύτητα στόλου οχηµάτων. Αυτή η µέση ταχύτητα ενός στόλου οχηµάτων µπορεί να ορισθεί ως: η µέση ταχύτητα V50 ή η ταχύτητα την οποία επιτυγχάνουν ή υπερβαίνουν τα οχήµατα σε ποσοστό 50 % επί του συνόλου ή η µέση ταχύτητα V50 συν το ήµισυ της τυπικής απόκλισης των ταχυτήτων. Για όλες τις µέσες ταχύτητες που προσδιορίζονται µε µια από τις δύο αυτές µεθόδους και υπολείπονται των 20 χιλιοµέτρων/ώρα ορίζεται η τιµή 20 χιλιόµετρων/ώρα. Εάν τα διαθέσιµα δεδοµένα δεν επαρκούν για την ακριβή εκτίµηση της µέσης ταχύτητας, πρέπει να εφαρµόζεται ο ακόλουθος γενικός κανόνας: για κάθε τµήµα της οδού χρησιµοποιείται η µέγιστη επιτρεπτή ταχύτητα αυτού του τµήµατος. Σε κάθε περίπτωση τροποποίησης της µέγιστης επιτρεπτής ταχύτητας πρέπει να ορίζεται νέο τµήµα οδού. Για τις µικρότερες ταχύτητες (κάτω των χιλιοµέτρων/ώρα ανάλογα µε την περίπτωση) εφαρµόζεται πρόσθετη διόρθωση υπό αυτές τις συνθήκες πρέπει να εφαρµόζονται διορθώσεις για ένα από τα τέσσερα είδη κυκλοφορίας. Τέλος, όλες οι ταχύτητες κάτω των 20 χιλιοµέτρων/ώρα υπολογίζονται εξ ορισµού ως 20 χιλιόµετρα/ώρα. ιάφορα είδη κυκλοφορίας Το είδος της κυκλοφορίας αποτελεί συµπληρωµατική της ταχύτητας παράµετρο, η οποία περιλαµβάνει τα στοιχεία της επιτάχυνσης, της επιβράδυνσης, της ισχύος του κινητήρα και της αυξοµειούµενης ή σταθερής ροής κυκλοφορίας. Ακολούθως ορίζονται τέσσερις κατηγορίες: Σταθερή συνεχής κυκλοφορία: τα οχήµατα κινούνται µε σχεδόν σταθερή ταχύτητα στο υπό εξέταση τµήµα της οδού. Η κυκλοφορία είναι σταθερή, δηλαδή έχει σταθερή ροή ως προς το χώρο και το χρόνο, για περιόδους τουλάχιστον δέκα λεπτών. Ενδέχεται να παρατηρηθούν διακυµάνσεις κατά τη διάρκεια της ηµέρας, όχι όµως και αιφνίδιες ή ρυθµικές διακυµάνσεις. Επιπλέον, δεν υπάρχουν επιταχύνσεις ούτε επιβραδύνσεις, παρά µόνο σταθερή ταχύτητα. Αυτό το είδος κυκλοφορίας αντιστοιχεί στην κυκλοφορία των αυτοκινητοδρόµων ή των εθνικών οδών, των αστικών οδών ταχείας κυκλοφορίας (εκτός των ωρών αιχµής) και των κύριων αστικών οδών. Αυξοµειούµενη συνεχής κυκλοφορία: κυκλοφορία µε σηµαντικό ποσοστό οχηµάτων σε µεταβατική κατάσταση (δηλαδή που επιταχύνουν ή επιβραδύνουν), η οποία δεν είναι σταθερή ούτε ως προς το χρόνο (δηλαδή παρατηρούνται αιφνίδιες διακυµάνσεις της κυκλοφορίας εντός µικρών χρονικών διαστηµάτων) ούτε ως προς το χώρο (δηλαδή στο υπό εξέταση τµήµα της οδού υφίστανται ανά πάσα στιγµή ανοµοιογενείς συγκεντρώσεις οχηµάτων). Ωστόσο, για το συγκεκριµένο είδος κυκλοφορίας είναι δυνατόν να ορισθεί µια µέση συνολική ταχύτητα, σταθερή και επαναλαµβανόµενη για επαρκή χρονικά διαστήµατα. Αυτό το είδος κυκλοφορίας αντιστοιχεί στην κυκλοφορία των οδών στο κέντρο των πόλεων, των κύριων οδών στα όρια της συµφόρησης, των συνδετήριων οδών µε πολυάριθµες 43

53 διαβάσεις, των χώρων στάθµευσης αυτοκινήτων, των διαβάσεων πεζών και των διασταυρώσεων προς οικισµούς. Αυξοµειούµενη επιταχυνόµενη κυκλοφορία: πρόκειται για αυξοµειούµενη και συνεπώς ανοµοιογενή κυκλοφορία. Ωστόσο, σηµαντικό ποσοστό των οχηµάτων επιταχύνει, γεγονός που συνεπάγεται ότι η έννοια της ταχύτητας είναι σηµαντική µόνο σε συγκεκριµένα σηµεία, καθώς δεν είναι σταθερή κατά τη µετακίνηση. Αυτό συµβαίνει συνήθως σε οδούς ταχείας κυκλοφορίας ύστερα από διασταυρώσεις ή σε συνδετήριους κλάδους κόµβων αυτοκινητοδρόµων, σε σταθµούς διοδίων κ.λπ. Αυξοµειούµενη επιβραδυνόµενη κυκλοφορία: πρόκειται για είδος κυκλοφορίας, ακριβώς αντίθετο µε το προαναφερθέν, όπου σηµαντικό ποσοστό των οχηµάτων επιβραδύνει. Αυτό το είδος κυκλοφορίας παρατηρείται συνήθως στα σηµεία προσέγγισης σηµαντικών αστικών κόµβων, σε εξόδους αυτοκινητοδρόµων ή οδών ταχείας κυκλοφορίας, ή στα σηµεία προσέγγισης σταθµών διοδίων κ.λπ. Τρεις διαµήκεις µηκοτοµές Ακολούθως ορίζονται τρεις διαµήκεις µηκοτοµές προκειµένου να ληφθούν υπόψη οι διαφορετικές εκποµπές θορύβου σε συνάρτηση µε την κλίση της οδού: οριζόντια οδός ή οριζόντιο τµήµα οδού µε κλίση στην κατεύθυνση της κυκλοφορίας κατώτερη του 2 %, ανερχόµενη οδός είναι η οδός µε ανιούσα κλίση στην κατεύθυνση της κυκλοφορίας ανώτερη του 2 %, κατερχόµενη οδός είναι η οδός µε κατιούσα κλίση στην κατεύθυνση της κυκλοφορίας ανώτερη του 2 %. Αυτός ο ορισµός ισχύει απόλυτα στην περίπτωση των µονόδροµων. Στην περίπτωση της αµφίδροµης κυκλοφορίας, η ακριβής εκτίµηση απαιτεί το χωριστό υπολογισµό για κάθε κατεύθυνση οδήγησης και την άθροιση των αποτελεσµάτων αυτών των υπολογισµών. Ο οδηγός Guide du bruit περιλαµβάνει νοµογράµµατα τα οποία δίδουν τιµές ηχοστάθµης L eq (1 ώρας) σε db(a) (γνωστή και ως εκποµπή θορύβου E). Παρέχονται διαφορετικές τιµές ηχοστάθµης για µεµονωµένα ελαφρά οχήµατα (στην περίπτωση αυτή, η εκποµπή θορύβου αναφέρεται ως «E lv») και µεµονωµένα βαρέα οχήµατα (στην περίπτωση αυτή, η εκποµπή θορύβου αναφέρεται ως «E hv») ανά ώρα. Για αυτούς τους διαφορετικούς τύπους οχηµάτων, η εκποµπή θορύβου E αποτελεί συνάρτηση της ταχύτητας, της κυκλοφορίας και του διαµήκους περιτυπώµατος.παρόλο που η ηχοστάθµη των νοµογραµµάτων δεν περιλαµβάνει διορθώσεις για το οδόστρωµα, οι κατευθυντήριες γραµµές της σύστασης 2003/613/ΕΚ παρέχουν µέθοδο διορθώσεων Η εξαρτώµενη από τη συχνότητα βασική στάθµη ηχητικής ισχύος L Awi, σε db(a) µιας σύνθετης σηµειακής πηγής i, σε ένα δεδοµένο διάστηµα οκτάβας j, υπολογίζεται από τις 44

54 επιµέρους τιµές της ηχοστάθµης των ελαφρών και των βαρέων οχηµάτων που προκύπτουν από το νοµόγραµµα 2 του οδηγού Guide du Bruit 1980 (αναφερόµενο ως «νοµόγραµµα 2») µε τον ακόλουθο τύπο: L Awi = L Αw +10log(li)+ R(j)+Ψ όπου: [4.4] L Aw,: η συνολική στάθµη ηχητικής ισχύος ανά µέτρο κατά µήκος της διαδροµής προς την τύπο: καθορισµένη γραµµή πηγής, σε db(a), όπως υπολογίζεται µε τον L Aw,=10log(10 (Elv+10log Qlv)/ (Ehv+10log Qhv)/10 )+20 [4.5] όπου: Elv : η εκποµπή θορύβου ελαφρών οχηµάτων, όπως ορίζεται στο νοµόγραµµα 2, Ehv: η εκποµπή θορύβου βαρέων οχηµάτων, όπως ορίζεται στο νοµόγραµµα 2, Qlv : η κυκλοφορία ελαφρών οχηµάτων κατά το χρονικό διάστηµα αναφοράς, Qlv : η κυκλοφορία βαρέων οχηµάτων κατά το χρονικό διάστηµα αναφοράς, Ψ: η διόρθωση της ηχοστάθµης για το οδόστρωµα, όπως ορίζεται παρακάτω li: το µήκος του τµήµατος της γραµµικής πηγής που αντιπροσωπεύει µια σηµειακή πηγή i του εν λόγω τµήµατος σε µέτρα, R(j): η τιµή φάσµατος, σε db(a), για το διάστηµα οκτάβας j ιόρθωση για το οδόστρωµα Όταν η ταχύτητα υπερβαίνει ορισµένη τιµή, ο συνολικός θόρυβος που εκπέµπει ένα όχηµα προκύπτει κυρίως από το θόρυβο της επαφής ελαστικού-οδοστρώµατος. Ο θόρυβος αυτός εξαρτάται από την ταχύτητα και τον τύπο του οχήµατος, το είδος του οδοστρώµατος (ιδίως στην περίπτωση πορωδών οδοστρωµάτων και οδοστρωµάτων που περιορίζουν την εκποµπή θορύβου), καθώς και από το είδος των ελαστικών. Ο οδηγός Guide du bruit 1980 ορίζει τυπική εκποµπή θορύβου επί τυποποιηµένου. Η ακολούθως περιγραφόµενη µέθοδος προτείνεται προκειµένου να συµπεριληφθούν στον υπολογισµό διορθώσεις για το οδόστρωµα. Η µέθοδος αυτή είναι συµβατή µε το πρότυπο EN ISO Ορισµοί ειδών οδοστρώµατος Λεία άσφαλτος (ασφαλτικό σκυρόδεµα ή ασφαλτική µαστίχη): αυτό είναι το οδόστρωµα αναφοράς που ορίζει το πρότυπο EN ISO Πρόκειται για πυκνό, λείας υφής οδόστρωµα από ασφαλτικό σκυρόδεµα ή µείγµα σκύρων-ασφαλτικής µαστίχης, µε µέγιστο µέγεθος σκύρων χιλιοστά. 45

55 Πορώδες οδόστρωµα: πρόκειται για οδόστρωµα µε όγκο πόρων τουλάχιστον 20 %. Η παλαιότητα του οδοστρώµατος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα πέντε έτη (ο περιορισµός για την παλαιότητα λαµβάνει υπόψη την τάση πορωδών οδοστρωµάτων να καθίστανται λιγότερο απορροφητικά µε την πάροδο του χρόνου λόγω της πλήρωσης των πόρων. Ο περιορισµός για την παλαιότητα επιτρέπεται να παραβλεφθεί σε περίπτωση ειδικής συντήρησης. Ωστόσο, µετά τα πρώτα πέντε έτη πρέπει να διεξαχθούν µετρήσεις για τον προσδιορισµό των ηχητικών ιδιοτήτων του οδοστρώµατος. Η ιδιότητα περιορισµού του θορύβου αυτού του οδοστρώµατος είναι συνάρτηση της ταχύτητας του οχήµατος). Σκυρόδεµα και κυµατοειδής άσφαλτος: συνίσταται από σκυρόδεµα και άσφαλτο ανώµαλης υφής. Λιθόστρωτο λείας υφής: κυβόλιθοι σε απόσταση µικρότερη από 5 χιλιοστά µεταξύ τους. Λιθόστρωτο ανώµαλης υφής: κυβόλιθοι σε απόσταση µεγαλύτερη ή ίση από 5 χιλιοστά µεταξύ τους. Λοιπά οδοστρώµατα: πρόκειται για ανοικτή κατηγορία, στην οποία τα κράτη µέλη µπορούν να προβλέψουν διορθώσεις για άλλα οδοστρώµατα. Προκειµένου να διασφαλίζεται η εναρµόνιση των χρήσεων και των αποτελεσµάτων, απαιτούνται δεδοµένα σύµφωνα µε το πρότυπο EN ISO Αυτά τα δεδοµένα θα πρέπει να εισάγονται στον πίνακα 4.2. Για όλες τις µετρήσεις ισχύει ότι οι ταχύτητες διέλευσης πρέπει να είναι ίσες µε τις ταχύτητες αναφοράς του προτύπου. Για την αξιολόγηση των συνεπειών του ποσοστού βαρέων οχηµάτων χρησιµοποιείται µια εξίσωση υπολογισµού του στατιστικού δείκτη διέλευσης (SPBI). Κατά τον υπολογισµό του εν λόγω δείκτη χρησιµοποιείται ποσοστό 10 %, 20 %, 30 % αντίστοιχα για καθένα από τα τρία ποσοστιαία πεδία που ορίζονται στον πίνακα 4.2 (0-15 %, % και > 25 %). Πίνακας 4.2: Προτεινόµενη µέθοδος διορθώσεων για το οδόστρωµα Κατηγορίες οδοστρωµάτων ιόρθωση επιπέδου θορύβου Ψ 0-60 km/h km/h km/h Πορώδες οδόστρωµα 1 db 2 db 3 db Λεία άσφαλτος (ασφαλτικό σκυρόδεµα ή 0 db ασφαλτική µαστίχη) Σκυρόδεµα και κυµατοειδής + 2 db άσφαλτος Λιθόστρωτο λείας υφής + 3 db Λιθόστρωτο ανώµαλης υφής + 6 db 46

56 4.3 Η Γαλλική Μέθοδος υπολογισµού θορύβου NMPB- Routes- 96 Η Γαλλική Μέθοδος υπολογισµού θορύβου NMPB- Routes- 96 που θα παρουσιαστεί στη συνέχεια αποτελεί µια µέθοδο υπολογισµού των επιπέδων του Θορύβου που προέρχεται από την Οδική Κυκλοφορία σε εξωτερικό χώρο και επιτρέπει τον υπολογισµό του σύµφωνα µε τη νέα Νοµοθεσία λαµβάνοντας υπόψη τις µετεωρολογικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή υπολογισµού. Σύµφωνα µε το διάταγµα της 5 ης Μαΐου 1995( και ειδικά του άρθρου 6), η µέθοδος που θα παρουσιαστεί στη συνέχεια είναι αρκετά κοντά στις αρχές του προτύπου ISO Επαναχρησιµοποιεί σε µεγάλο βαθµό τις ίδιες σχέσεις αλλά διαφέρει ουσιαστικά τόσο σε ότι αφορά τη διόρθωση για τις επιδράσεις των καιρικών συνθηκών που επηρεάζουν τη διάδοση όσο και στον υπολογισµό των µακροπρόθεσµων επιπέδων θορύβου σε µια περιοχή. Στην ουσία, το πρότυπο ISO περιγράφει µια λεπτοµερή µέθοδο υπολογισµού για ατµοσφαιρικές συνθήκες ιδιαίτερα ευνοϊκές στη διάδοση του ήχου (οι συνθήκες αυτές δεν είναι παρά ένα µέρος του συνόλου των παρατηρούµενων µετεωρολογικών συνθηκών σε µια περιοχή) και προτείνει µια συµβατική διόρθωση που επιτρέπει την εκτίµηση της τιµής των πραγµατικών µακροπρόθεσµων επιπέδων θορύβου (το πραγµατικό επίπεδο θορύβου είναι αυτό που προκύπτει ως αποτέλεσµα του συνόλου των παρατηρούµενων καιρικών συνθηκών σε µια περιοχή λαµβάνοντας υπόψιν την πιθανότητα εµφάνισής τους).φάνηκε ότι αυτός ο τρόπος προσέγγισης (δηλαδή ο λεπτοµερής υπολογισµός σε ιδιαίτερες συνθήκες και µια συµβατική διόρθωση) δεν ήταν ικανοποιητικός σε σχέση µε τις απαιτήσεις της Γαλλικής Νοµοθεσίας και τις ιδιαιτερότητες του εθνικού εδάφους της ή την τοπογραφία γεγονός που τον καθιστά µη εφαρµόσιµο. Γι αυτό το λόγο η Μέθοδος που θα περιγραφτεί στη συνέχεια προτείνει µια εναλλακτική του προτύπου ISO για τον υπολογισµό των µακροπρόθεσµων ηχητικών επιπέδων: οι υπολογισµοί γίνονται µε λεπτοµερή τρόπο για δύο τύπους καιρικών συνθηκών πολύ καλά διαχωρισµένους µεταξύ τους: Ευνοϊκές συνθήκες στη διάδοση του ήχου Οµοιογενείς ατµοσφαιρικές συνθήκες Το τελικό αποτέλεσµα προκύπτει από την άθροιση των ηχητικών επιπέδων που παρατηρούνται σε αυτούς τους δύο τύπους συνθηκών ενισχυόµενο από τη πιθανότητα εµφάνισής τους στην υπό µελέτη περιοχή. Το γεγονός αυτό οδηγεί στην ανακατασκευή ενός προφίλ µε ποικίλες ατµοσφαιρικές συνθήκες κατά τη διάρκεια µιας µεγάλης χρονικής περιόδου εξοµοιώνοντας τις µη ευνοϊκές συνθήκες στη διάδοση του ήχου µε τις οµοιογενείς που οδεύουν σε µια µεγαλύτερη προστασία των παρόδιων κατοίκων. 47

57 Κατά συνέπεια, η µέθοδος NMPB- Routes-96 φιλοδοξεί να προσεγγίσει το σύνολο των παρατηρούµενων µετεωρολογικών συνθηκών µιας περιοχής αναπαριστώντας αυτές µε δύο τύπου συµβατικών ατµοσφαιρικών καταστάσεων. Εξάλλου, το πρότυπο ISO παρουσιάζει ιδιαίτερα κενά όταν πρόκειται να επεξεργαστεί προβλήµατα που σχετίζονται µε τις µεταφορικές υποδοµές. Η παρούσα µέθοδος προτείνει τρόπους να καλυφθούν αυτά τα κενά. Η µέθοδος NMPB- Routes-96 είναι µία λεπτοµερής µέθοδος υπολογισµού που λειτουργεί σε ζώνες οκτάβων από 125Hz έως 4kHz και βασίζεται στην ανάλυση των πηγών που προκαλούν τον θόρυβο σε σηµειακές πηγές. Η παρουσίαση στη συνέχεια αφορά στον θόρυβο που προέρχεται από την Οδική κυκλοφορία. Η µέθοδος θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί και για τον σιδηροδροµικό θόρυβο. Η µέθοδος είναι έγκυρη για υπολογισµούς που αφορούν απόσταση έως 800m από την λωρίδα κυκλοφορίας και έναν δέκτη τοποθετηµένο σε ύψος τουλάχιστον 2m πάνω από το έδαφος Ορισµοί Προκειµένου να γίνουν κατανοητά όσα παρουσιάζονται στη συνέχεια για το µοντέλο κρίνεται σκόπιµο να δοθούν οι ορισµοί των ευνοϊκών και οµοιογενών συνθηκών που αναφέρθηκαν παραπάνω καθώς και των µη ευνοϊκών συνθηκών: Οµοιογενείς συνθήκες ως προς τη διάδοση (conditions homogenes): Σύνολο ατµοσφαιρικών συνθηκών που οδηγούν σε µια ατµόσφαιρα οµοιογενή όσον αφορά τη διάδοση του ήχου. Στην περίπτωση αυτή, η ακουστική ενέργεια διαδίδεται σε ευθεία γραµµή. Ευνοϊκές συνθήκες ως προς τη διάδοση (conditions favorables): Σύνολο ατµοσφαιρικών συνθηκών που παράγουν µια (επανα)κάθοδο της ακουστικής ενέργειας προς το έδαφος και οδηγούν σε ηχητικά επίπεδα στον δέκτη ανώτερα από αυτά που παρατηρούνται σε οµοιογενείς συνθήκες. Μη ευνοϊκές συνθήκες προς τη διάδοση (conditions defavorables): Σύνολο ατµοσφαιρικών συνθηκών που παράγουν µια επάνοδο της ακουστικής ενέργειας προς τον ουρανό και οδηγούν σε ηχητικά επίπεδα στον δέκτη κατώτερα από αυτά που παρατηρούνται σε οµοιογενείς συνθήκες Ανάλυση των µετεωρολογικών φαινοµένων µιας περιοχής Η κατανόηση των φυσικών φαινοµένων προκειµένου να εξηγηθεί η προέλευση των ακουστικών διακυµάνσεων σε µεγάλη απόσταση είναι πολύ σηµαντική για να γίνει σωστή ανάλυση των αποτελεσµάτων των επιπέδων θορύβου που µετρήθηκαν ή υπολογίστηκαν. 48

58 Η επίδραση των καιρικών συνθηκών είναι µετρήσιµη όταν η απόσταση πηγή-δέκτης είναι µεγαλύτερη από µια ορισµένη απόσταση και εξαρτάται από την απόσταση αυτή. Είναι ακόµα σηµαντικότερο ο ποµπός ή ο δέκτης να είναι κοντά στο έδαφος. Η ποικιλία των ηχητικών επιπέδων σε µεγάλη απόσταση οφείλεται στο φαινόµενο της διάθλασης των ακουστικών κυµάτων στη χαµηλή ατµόσφαιρα. Αυτή η διάθλαση οφείλεται στη ποικιλία της ταχύτητας του ήχου στη ζώνη διάδοσης που προκαλείται από τις διαφοροποιήσεις της θερµοκρασίας του αέρα και της ταχύτητας του ανέµου. Γενικά, θα µπορούσε να ειπωθεί ότι πάνω σε επίπεδο έδαφος αυτά τα µετεωρολογικά χαρακτηριστικά δεν εξαρτώνται παρά από το ύψος υπολογισµού πάνω από την επιφάνεια του εδάφους, πράγµα που σηµαίνει ότι για ένα οριζόντιο επίπεδο και ένα δεδοµένο ύψος αυτά είναι σχετικά όµοια. Εννοείται πως το φαινόµενο της διάθλασης των ακουστικών κυµάτων είναι πάντα πιο έντονο στα κάθετα επίπεδα. Ο τύπος της διάδοσης χαρακτηρίζεται από το κατακόρυφο προφίλ της ταχύτητας του ήχου ή από την κάθετη διαβάθµισή της. Έτσι ανάλογα µε αυτά τα χαρακτηριστικά η διάδοση του ήχου γίνεται σε διαφορετικές συνθήκες. Οι θερµικοί και αεροδυναµικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα του ανέµου είναι: Θερµικοί παράγοντες: οι θερµικές εναλλαγές ανάµεσα στο έδαφος και τα χαµηλά στρώµατα της ατµόσφαιρας οδηγούν σε ποικιλία θερµοκρασιών του αέρα σε σχέση µε το ύψος πάνω από το έδαφος και άρα σε ποικιλία της ταχύτητας του ήχου. Υπό κανονικές συνθήκες η θερµοκρασία αυξάνεται µε την αύξηση του ύψους πάνω από το έδαφος, αυτό ονοµάζεται ποσοστό σφάλµατος και είναι για ξηρό αέρα 1 ο C/100m. Όταν συνεπώς η θερµοκρασία των ανώτερων στρωµάτων της ατµόσφαιρας είναι µεγαλύτερη από αυτή των κατώτερων οι ηχητικές ακτίνες κάµπτονται προς τα πάνω, µε αποτέλεσµα τη µείωση της στάθµης του ήχου στην πηγή και τη δηµιουργία ζώνης σκιάς. Αντιθέτως όταν τα ανώτερα ατµοσφαιρικά στρώµατα έχουν µικρότερη θερµοκρασία από ότι τα κατώτερα οι ηχητικές ακτίνες κάµπτονται προς τα κάτω µε αποτέλεσµα την αύξηση της ηχητικής στάθµης και τη διάδοση του ήχου σε µεγαλύτερες αποστάσεις. Η επίδραση της θερµοκρασίας παρουσιάζει ενδιαφέρον σε µεγάλες αποστάσεις από την πηγή. Αεροδυναµικοί παράγοντες: Η επίδραση του ανέµου στην ηχητική διάδοση είναι άµεσα συνδεδεµένη µε τη διαδροµή του ήχου σε µικρή απόσταση από το έδαφος διότι ο ήχος κοντά στη εδαφική επιφάνεια κινείται µε πολύ µικρότερη ταχύτητα λόγω τριβής. εδοµένου ότι ο άνεµος επιβραδύνει όσο µειώνεται το ύψος, δηµιουργεί κλίση της ταχύτητας κίνησης (λόγω διαφορικής µετακίνησης του µέσου ) όσον αφορά την οριζόντια επιφάνεια.αυτή η κλίση της ταχύτητας τείνει να κάµψει τα ηχητικά κύµατα προς τα κάτω για την ίδια κατεύθυνση κίνησης του ανέµου και αντίστοιχα προς τα επάνω για την αντίθετη κατεύθυνση κίνησης του ανέµου. 49

59 Αποτέλεσµα του φαινοµένου αυτού είναι να δηµιουργείται ζώνη σκιάς (µείωση ηχητικής στάθµης- µη ευνοϊκές συνθήκες) και ζώνη συγκέντρωσης (αύξηση ηχητικής στάθµηςευνοϊκές συνθήκες). Άνεµος µε ταχύτητα 10 km/h δύναται να αυξήσει τη στάθµη πίεσης ήχου κατά 3 db στα 75m στη ζώνη συγκέντρωσης και να επιφέρει αντίστοιχη µείωση σε ανάλογη απόσταση στη ζώνη σκιάς. Σχήµα 4.1: Ηχητική εξασθένηση φάσµατος Α ανάλογα µε τη κατεύθυνση του ανέµου και την απόσταση από την πηγή (m) Σχήµα 4.2: Επίδραση θερµοκρασίας στην ηχητική διάδοση 50

60 Ο πίνακας 4.3 επιτρέπει την εκτίµηση της επιρροής των µετεωρολογικών παραγόντων στα επίπεδα θορύβου. Οι στήλες U1 έως U5 χαρακτηρίζουν τη κατάσταση του ανέµου και οι γραµµές T1 έως T5 αντιστοιχούν σε θερµικά δεδοµένα: Πίνακας 4.3: Εκτίµηση της επιρροής των µετεωρολογικών παραγόντων στα επίπεδα θορύβου U1 υνατός άνεµος (3-5m/s) αντίθετος στη φορά ποµπού-δέκτη U2 Άνεµος µέσος έως αδύναµος(1-3 m/s) αντίθετος ή ισχυρός άνεµος, λίγο αντίθετος U3 Μηδενικός άνεµος ή οποιοσδήποτε διερχόµενος άνεµος U4 Άνεµος µέσης έως αδύναµης ισχύος ή λίγο ισχυρός άνεµος U5 Ισχυρός άνεµος Τ1 Τ2 Τ3 Τ4 Τ5 Μέρα και υψηλή ακτινοβολία και επιφάνεια ξηρή και λίγος άνεµος Ίδιες συνθήκες όπως στην Τ1 αλλά τουλάχιστον µία δεν είναι επαληθευµένη Ανατολή ή ύση του ηλίου (νεφελώδης καιρός µε αέρα και επιφάνεια όχι και τόσο υγρή ) Νύχτα(νεφελώδης ή µε άνεµο) Νύχτα και ουρανός καθαρός(ξάστερος) και άνεµος αδύναµος Πηγή:NMPB-Routes-96 U1 U2 U3 U4 U5 Τ Τ Z + Τ3 - - Z + + Τ4 - Z Τ Στον παραπάνω πίνακα µπορούµε να διακρίνουµε 5 τύπους διάδοσης: -- Εξασθένηση πολύ ισχυρή που αντιστοιχεί σε ακουστικές ακτίνες ισχυρά ανοδικές (µη ευνοϊκές συνθήκες) - Εξασθένηση αρκετά ισχυρή που αντιστοιχεί σε ακουστικές ακτίνες ανοδικές (µη ευνοϊκές συνθήκες) Ζ Μηδενικές καιρικές συνθήκες που αντιστοιχούν σε ακουστικές ακτίνες που διαδίδονται γενικά µε τρόπο ευθύγραµµο (οµοιογενείς συνθήκες) 51

61 + Μέτρια αύξηση του ηχητικού επίπεδου που αντιστοιχεί σε ακουστικές ακτίνες καθοδικές (ευνοϊκές συνθήκες) ++ Αύξηση αρκετά ισχυρή του ηχητικού επιπέδου που ανταποκρίνεται σε ακουστικές ακτίνες ισχυρά καθοδικές (µη ευνοϊκές συνθήκες) Οι καταστάσεις µε πράσινο αντιστοιχούν σε απίθανες καιρικές συνθήκες. Τέλος είναι σηµαντικό να σηµειωθεί ότι οι διαφορές που παρατηρούνται στις «ευνοϊκές» και «µη ευνοϊκές» συνθήκες δεν είναι ίσες σε απόλυτη αξία: οι µειώσεις του ηχητικού επιπέδου είναι πολύ πιο σηµαντικές από τις αυξήσεις. Επιπλέον οι αποστάσεις των ηχητικών επιπέδων είναι µικρότερες σε περίπτωση διάδοσης σε κατάσταση «ευνοϊκών» συνθηκών παρά µη ευνοϊκών µε άλλα λόγια τα ηχητικά επίπεδα στις ευνοϊκές συνθήκες είναι λιγότερο διεσπαρµένα Γενικό πλάνο της µεθόδου υπολογισµού NMPB- Routes-96 Η πραγµατοποίηση των υπολογισµών της µεθόδου NMPB- Routes-96 γίνεται στα ακόλουθα βήµατα και φαίνεται παραστατικά στο ιάγραµµα 4.1: 1 ο Βήµα: Ανάλυση των πηγών του θορύβου σε σηµειακές ηχητικές πηγές. 2 ο Βήµα: Καθορισµός του επιπέδου της ακουστικής ισχύος καθεµιάς από τις πηγές. 3 ο Βήµα: Αναζήτηση των διαδροµών διάδοσης ανάµεσα σε κάθε µια πηγή και τον δέκτη ( διαδροµές άµεσες, ανακλώµενες ή περιθλώµενες) 4 ο Βήµα: Για κάθε διαδροµή διάδοσης: Υπολογισµός της διάδοσης σε ευνοϊκές συνθήκες Υπολογισµός της διάδοσης σε οµοιογενείς συνθήκες Υπολογισµός του µακροπρόθεσµου επιπέδου που προκύπτει από τις ευνοϊκές και τις οµοιογενείς συνθήκες 5 ο Βήµα: Άθροιση των µακροπρόθεσµων ηχητικών επιπέδων κάθε διαδροµής, που επιτρέπει επιπλέον τον υπολογισµό του συνολικού επιπέδου θορύβου στον δέκτη. 52

62 Ανάλυση σε σηµειακές πηγές Καθορισµός της ακουστικής δύναµης καθεµιάς από τις σηµειακές πηγές Για κάθε µία σηµειακή πηγή Επανάληψη για κάθε πηγή Αναζήτηση διαδροµών διάδοσης ανάµεσα στη σηµειακή πηγή και τον δέκτη Άµεση διαδροµή Ανακλώµενη διαδροµή Περιθλώµενη διαδροµή Για καθεµία διαδροµή διάδοσης Επανάληψη για κάθε διαδροµή Υπολογισµός της εξασθένησης: Λόγω γεωµετρικής απόκλισης Λόγω ατµοσφαιρικής απορρόφησης Περίθλαση όχι ναι Υπολογισµός της εξασθένησης µιας περιθλώµενης διαδροµής σε ευνοϊκές συνθήκες Υπολογισµός της εξασθένησης λόγω της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες Υπολογισµός της εξασθένησης µιας περιθλώµενης διαδροµής σε οµοιογενείς συνθήκες Υπολογισµός της εξασθένησης λόγω της επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες Υπολογισµός του µακροπρόθεσµου επιπέδου γι αυτή τη διαδροµή διάδοσης Υπολογισµός της µακροπρόθεσµης συνεισφοράς αυτής της σηµειακής πηγής: συσσώρευση του µακροπρόθεσµου επιπέδου όλων των υπαρχουσών διαδροµών διάδοσης ανάµεσα στη σηµειακή πηγή και τον δέκτη. Υπολογισµός της µακροπρόθεσµης συνεισφοράς της υποδοµής: συσσώρευση της µακροπρόθεσµης συνεισφοράς όλων των σηµειακών πηγών ιάγραµµα 4.1: Γενικό πλάνο της µεθόδου υπολογισµού NMPB- Routes

63 Για µία σηµειακή πηγή Si ακουστικής ισχύος L Awi και για µια δεδοµένη ζώνη οκτάβας, το συνεχές ισοδύναµο επίπεδο θορύβου σε ένα σηµείο δέκτη R σε δεδοµένες ατµοσφαιρικές συνθήκες δίνεται µε βάση τους παρακάτω υπολογισµούς: Για µια δεδοµένη ζώνη οκτάβας: Επίπεδο θορύβου σε ευνοϊκές συνθήκες για τη διαδροµή Si -R L i,f =L Awi - A i,f [4.6] Όπου: A i,f : το σύνολο τον παραγόντων που προκαλούν εξασθένηση του ηχητικού σήµατος σε ευνοϊκές συνθήκες, πιο αναλυτικά: A i,f =Α div +A atm +A sol,f +A dif,f Όπου: [4.7] Α div : είναι η εξασθένηση λόγω γεωµετρικής απόκλισης A atm : είναι η εξασθένηση λόγω ατµοσφαιρικής απορρόφησης A sol,f : είναι η εξασθένηση λόγω της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες. A dif,f : είναι η εξασθένηση λόγω περίθλασης σε ευνοϊκές συνθήκες. Επίπεδο θορύβου σε οµοιογενείς συνθήκες για τη διαδροµή Si R L i,h =L Awi -A i,h Όπου: A i,h : το σύνολο τον παραγόντων που προκαλούν εξασθένηση του ηχητικού σήµατος σε οµοιογενείς συνθήκες, πιο αναλυτικά: [4.8] A i,h =Α div +A atm +A sol,h +A dif,h Όπου: A sol,η : είναι η εξασθένηση λόγω της επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες. A dif,η : είναι η εξασθένηση λόγω περίθλασης σε οµοιογενείς συνθήκες. [4.9] Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου για τη διαδροµή Si R Το µακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου που οφείλεται στη σηµειακή πηγή i επιτυγχάνεται από το ενεργητικό άθροισµα των επιπέδων θορύβου σε οµοιογενείς και ευνοϊκές συνθήκες, που παράγονται από την ύπαρξη µέσων ευνοϊκών συνθηκών pi στην διαδροµή Si R : L i, LT =10 lg (p i 10 Li,F/10 + (1-p i ) 10 Li,H/10 ) [4.10] 54

64 Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου στο σηµείο R για όλες τις διαδροµές Το συνολικό επίπεδο θορύβου στον δέκτη για µια δεδοµένη ζώνη οκτάβας προκύπτει από το άθροισµα των ηχητικών συνεισφορών του συνόλου των σηµειακών πηγών και των ενδεχόµενων εικονικών πηγών τους : L eq,lt = 10lg [ ι L i,,lt + i L i,lt ] [4.11] Όπου i : αντιπροσωπεύει το σύνολο των σηµειακών πηγών, i : το σύνολο των εικονικών πηγών που αντιστοιχούν στις ανακλάσεις πάνω στα κάθετα εµπόδια. Συνολικό µακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου στο σηµείο R Το συνολικό επίπεδο θορύβου µετρηµένο σε db(a) προκύπτει από το άθροισµα των επιπέδων σε καθεµία από τις ζώνες οκτάβων : L Aeq, LT = 10lg [ 6 j= Leq,LT (j) ] [4.12] Το επίπεδο L Aeq, LT θεωρείται το τελικό µακροπρόθεσµο ηχητικό επίπεδο στον σηµείο του δέκτη Περιγραφή της πηγής Αρχικά γίνεται ο διαχωρισµός του δρόµου σε σειρά γραµµικών πηγών (lignes de sources). Ο αριθµός και η θέση αυτών των γραµµικών πηγών εξαρτάται από την επιδιωκόµενη ακρίβεια. Συνήθως επιλέγεται µια γραµµή στο κέντρο κάθε λωρίδας κυκλοφορίας (σχήµα 4.3). Ακόµα είναι πιθανόν ανάλογα µε τις συνθήκες της διάδοσης η επιλογή της γραµµικής πηγής να είναι µια για κάθε πλευρά κίνησης της κυκλοφορίας. Τέλος πιο σπάνια συναντάται η αντιπροσώπευση όλου του δρόµου από µία µόνο γραµµική πηγή τοποθετηµένη στον άξονα του δρόµου. Στη συνέχεια γίνεται και ο διαχωρισµός κάθε γραµµικής πηγής σε µεµονωµένες σηµειακές πηγές. Το επίπεδο ακουστικής ισχύος L Awi σε db(a) µιας µεµονωµένης σηµειακής πηγής i για ένα δεδοµένο διάστηµα οκτάβας προκύπτει από τον ακόλουθο τύπο: L Awi = [(E VL + 10 lgq VL ) + (E PL +10 lg Q PL )] lg(l i )+ R (j) Όπου: E VL και E PL : είναι τα επίπεδα εκποµπής του θορύβου έτσι όπως ορίζονται στο [4.13] 55

65 Guide du bruit, για τα ελαφριά και βαριά οχήµατα αντιστοίχως Q VL και Q PL : είναι αντιστοίχως οι ωριαίοι φόρτοι για τα ελαφριά και βαριά οχήµατα για την υπό µελέτη περίοδο l i : είναι ο χωρικός διαχωρισµός σε µέτρα R (j) : είναι η τιµή του φάσµατος του οδικού θορύβου που δίνεται στον πίνακα που ακολουθεί : Πίνακας 4.5 : ιαστήµατα οκτάβας και οι αντίστοιχες τιµές του φάσµατος του οδικού θορύβου j ιάστηµα Τιµές (Rj) οκτάβας σε db(a) Hz Hz Hz khz khz khz -12 S i+ 1 S i- 1 S i d ( i- 1, i) d ( i, i+ 1 ) li= ( d ( i- 1, i) + d ( i, i+ 1 ) ) / 2 Σχήµα 4.3:Χωρικός διαχωρισµός σηµειακών πηγών Αναλυτική παρουσίαση των παραγόντων που επηρεάζουν τη διάδοση του οδικού θορύβου υπολογισµοί Όπως αναφέρθηκε σε προηγούµενη ενότητα οι δέκτες θα πρέπει να βρίσκονται τουλάχιστον σε ύψος 2m πάνω από την επιφάνεια του εδάφους και άλλα 2m µπροστά από τις προσόψεις των κτιρίων. Η µέθοδος υπολογίζει τα ηχητικά επίπεδα σε ελεύθερο πεδίο. Ο θόρυβος ακολουθεί µια διαδροµή έως ότου καταλήξει στον δέκτη και οι διαδροµές αυτές µπορεί να είναι δύο τύπων: 1. ιαδροµές άµεσες από την πηγή προς τον δέκτη. Πρόκειται για διαδροµές ευθύγραµµες του διαδιδόµενου θορύβου, στις οποίες ενσωµατώνονται ενδεχόµενες περιθλάσεις ή ανακλάσεις πάνω στο έδαφος. 56

66 2. ιαδροµές ανακλώµενες, όπου δηλαδή ο θόρυβος ανακλάται πάνω σε κάθετα εµπόδια που συναντάει κατά τη διάδοσή του.αυτός ο τύπος της διάδοσης επιλύεται µε τη βοήθεια της µεθόδου των εικονικών πηγών. Τέλος αξίζει να σηµειωθεί ότι η σηµαντικότερη διαφορά ανάµεσα στις οµοιογενείς συνθήκες διάδοσης και τις ευνοϊκές οφείλεται στη κάµψη των ακτινών: ευθύγραµµες σε οµοιογενείς συνθήκες ενώ καµπύλες προς το έδαφος σε ευνοϊκές συνθήκες. Γεωµετρική απόκλιση Η εξασθένηση του ήχου εξαιτίας της γεωµετρικής απόκλισης λαµβάνει υπόψη της την αποδυνάµωση του επιπέδου θορύβου εξαιτίας της απόστασης διάδοσης. Για µια σηµειακή ηχητική πηγή σε ελεύθερο πεδίο, η εξασθένηση σε db δίνεται από τη σχέση: A div =20 lg(d) +11 Όπου : d : η άµεση απόσταση ανάµεσα στην πηγή και στον δέκτη (απόσταση απουσία παρεµβαλλόµενου εµποδίου), σε µέτρα [4.14] Ατµοσφαιρική απορρόφηση Καθώς ένα ηχητικό κύµα διαδίδεται σε ατµοσφαιρικό περιβάλλον απορροφάται µικρή ποσότητα της ηχητικής ενέργειας από την ατµόσφαιρα. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ατµοσφαιρική απορρόφηση είναι η θερµοκρασία, η συχνότητα του ηχητικού κύµατος και κυρίως η υγρασία. Η εξασθένηση του ήχου λόγω της ατµοσφαιρικής απορρόφησης, A atm (σε db), λόγω της διάδοσης σε µια απόσταση d δίνεται από τη σχέση: A atm = a d / 1000 [4.15] Όπου : d : η άµεση απόσταση ανάµεσα στην πηγή και στον δέκτη σε µέτρα a : ο συντελεστής ατµοσφαιρικής εξασθένησης σε db/kmστην ακριβή κεντρική συχνότητα για κάθε µια ζώνη οκτάβας όπως φαίνεται και στον πίνακα που ακολουθεί και εξαρτάται από τη θερµοκρασία, τη συχνότητα και την υγρασία: Πίνακας 4.5: Συντελεστής ατµοσφαιρικής απορρόφησης a σε db/km ανά ζώνη οκτάβας Συχνότητα (Hz) a (db/ km)

67 Οι τιµές του συντελεστή απορρόφησης a δίνονται για θερµοκρασία 15 ο C και σχετική υγρασία 70%. Επίδραση του εδάφους Η εξασθένηση εξαιτίας της επίδρασης του εδάφους είναι καταρχήν το αποτέλεσµα της αλληλεπίδρασης ανάµεσα στον ήχο που ανακλάται από την επιφάνεια του εδάφους και του ήχου που διαδίδεται απευθείας από την πηγή προς τον δέκτη. Η εξασθένηση λοιπόν του ήχου αναφορικά µε το έδαφος έχει να κάνει τόσο µε τη φύση των εδαφών όσο και µε τις ατµοσφαιρικές συνθήκες που επικρατούν κατά τη διάδοση του θορύβου. Κατά συνέπεια η παρούσα µέθοδος περιγράφει δύο διαφορετικούς τρόπους υπολογισµού βασισµένες όµως στις ίδιες αρχές, τον υπολογισµό των τιµών της εξασθένησης εξαιτίας της επίδρασης του εδάφους σε ατµοσφαιρικές συνθήκες ευνοϊκές και οµοιογενείς. Στις ευνοϊκές συνθήκες, η διαδικασία υπολογισµού είναι σχεδόν η ίδια µε αυτήν που προτείνει και το πρότυπο ISO Οι απορροφητικές ιδιότητες των εδαφών εξαρτώνται από το πορώδες τους. Τα σκληρά εδάφη προκαλούν γενικά ανάκλαση ενώ τα πορώδη απορροφούν την ηχητική ακτινική ενέργεια. Για τις λειτουργικές ανάγκες παρουσίασης της µεθόδου, η ηχητική απορρόφηση ενός εδάφους συµβολίζεται µε τον αδιάστατο συντελεστή G που µπορεί να πάρει τιµές από 0 έως 1. ιακρίνονται δύο τύποι εδαφών : G= 0, αντιστοιχεί σε ανακλαστική εδαφική επιφάνεια (οδοστρώµατα, νερό, πάγος, σκυρόδεµα και όλες οι επιφάνειες µε χαµηλό πορώδες), G= 1, σε απορροφητική εδαφική επιφάνεια (χορτολιβαδικές εκτάσεις, εδάφη µε ξυλώδη βλάστηση, καλλιεργήσιµες εκτάσεις) και τέλος, 0<G<1, στην περίπτωση εδαφών που το πορώδες τους διαφέρει κατά µήκος µιας διαδροµής. Σ αυτή τη τελευταία περίπτωση ο συντελεστής G υπολογίζεται όπως φαίνεται στο σχήµα που ακολουθεί: Σχήµα 4.4: Καθορισµός του συντελεστή G trajet σε µια διαδροµή διάδοσης 58

68 Στο παραπάνω σχήµα ισχύει:g trajet =(0*d 1 +0*d 2 +1*d 3 +1*d 4 )/d=(d 3 +d 4 )/d,oπου d=d 1 +d 2 +d 3 +d 4. Όταν η πηγή και ο δέκτης βρίσκονται κοντά σε πλήρως ανακλαστική εδαφική επιφάνεια, τότε ο ήχος ανακλάται και στο σηµείο λήψης παρατηρείται το φαινόµενο της συµβολής του απ ευθείας διαδιδόµενου ήχου µε τον ανακλώµενο µε αποτέλεσµα να παρατηρείται αύξηση του επιπέδου θορύβου καθώς λόγω της ανάκλασης του ήχου εκπέµπεται διπλάσια ενέργεια από ότι αν δεν υπήρχε ανάκλαση. Στην περίπτωση που η επιφάνεια είναι µαλακή όπως το χόρτο κτλ τότε η ανάκλαση είναι µηδενική λόγω της απορρόφησης της ηχητικής ακτινικής ενέργειας από την εδαφική επιφάνεια. Ύψη πάνω από το έδαφος Με το γράµµα h σηµειώνονται τα πραγµατικά ύψη µετρηµένα κάθετα σε σχέση µε το έδαφος, ενώ µε το γράµµα z σηµειώνονται τα ισοδύναµα ύψη σε µέτρα, µετρηµένα ορθογωνίως µε αναφορά το επίπεδο του µέσου εδάφους (το µέσο έδαφος προκύπτει µε την εφαρµογή της µεθόδου των ελαχίστων τετραγώνων στο προφίλ του πραγµατικού επιπέδου µεταξύ της πηγής και του δέκτη. Οι δείκτες r και s υποδηλώνουν αντίστοιχα τη πλευρά του δέκτη (recepteur) και της πηγής (source) αντίστοιχα (σχήµα 4.5). Σχήµα 4.5 : Ισοδύναµα ύψη µε αναφορά το επίπεδο του εδάφους Υπολογισµός της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες Στο πρότυπο ISO οι τιµές της επίδρασης του εδάφους υπολογίζονται χωριστά για το τµήµα της διαδροµής που είναι κοντά στην πηγή, ανάµεσα στην πηγή και τον δέκτη, και κοντά στον δέκτη. Για αυτό το λόγο εισάγονται τρεις ζώνες οι οποίες χαρακτηρίζονται ως: ζώνη της πηγής, ενδιάµεση ζώνη και ζώνη του δέκτη. Στο πρότυπο ISO καθώς και σε άλλες µεθόδους υπολογισµού το εύρος αυτών των ζωνών καθορίζεται µε ακρίβεια. Αυτό επιτρέπει την επεξεργασία των δεδοµένων ενός µεγάλου αριθµού πηγών όπως για παράδειγµα στη περίπτωση βιοµηχανικού θορύβου. Καθώς εδώ ενδιαφέρει µόνο ο θόρυβος που προέρχεται από µια υποδοµή οδική ή σιδηροδροµική κρίνεται άσκοπος ο σαφής 59

69 καθορισµός αυτών των ζωνών.στην µέθοδο NMPB-Routes -96 δεν κρίνεται απαραίτητος ο ακριβής αυτός καθορισµός των ζωνών. Σε καθεµία από τις ζώνες αντιστοιχεί ένας διαφορετικός συντελεστής G.Οι συντελεστές αυτοί ορίζονται ως Gs, Gm και Gr για τις ζώνες πηγής, ενδιάµεση και δέκτη αντίστοιχα. Στη συγκεκριµένη περίπτωση (σχήµα 4.4) θεωρούνται µόνο δύο συντελεστές: ένας συντελεστής Gs στη περιοχή της πηγής και ένας συντελεστής Gtrajet που αντιστοιχεί στα µέσα χαρακτηριστικά του εδάφους της διαδροµής διάδοσης που εφαρµόζεται στη µεσαία ζώνη και στη ζώνη του δέκτη (Gm=Gr=Gtrajet). Αν η πηγή του θορύβου που ενδιαφέρει αντιπροσωπεύει µια οδική υποδοµή τότε θεωρείται ότι το έδαφος που βρίσκεται κοντά στη πηγή είναι ανακλώµενης φύσης (Gs=0).Για τους υπολογισµούς της επίδρασης του εδάφους στη µεσαία ζώνη και τη ζώνη του δέκτη, ο συντελεστής Gtrajet υπολογίζεται ίσος µε το λόγο του απορροφούµενου εδάφους στο σύνολο της διαδροµής διάδοσης. Ορισµένες φορές, καθώς η πηγή και ο δέκτης βρίσκονται κοντά (Dp 30(zs+zr)), η διάκριση µεταξύ της φύσης των εδαφών που βρίσκονται κοντά στη πηγή και αυτών κοντά στον δέκτη χάνει την αξία της. Σε περιορισµένες περιπτώσεις, αν ο δέκτης είναι πολύ κοντά στην άκρη του οδοστρώµατος, το έδαφος στη πλευρά του δέκτη δεν υπολογίζεται ως απορροφητικό. Για αυτό το λόγο γίνεται διόρθωση του παράγοντα του εδάφους G trajet µε τον ακόλουθο τρόπο: Αν dp 30(zs+zr) : [4.16] G trajet = G trajet [d p / [30(z s +z r )]] Αν dp > 30(zs+zr) : G trajet = G trajet [4.17] H εξασθένηση λόγω της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες στο σύνολο της διαδροµής διάδοσης δίνεται λοιπόν από της σχέση: A sol,f = A s,f +A m,f + A r,f [4.18] Όπου A s,f, A m,f, A r,f είναι οι εξασθενίσεις λόγω της επίδρασης του εδάφους κοντά στη πηγή, στην ενδιάµεση ζώνη ανάµεσα στη πηγή και τον δέκτη και κοντά στον δέκτη αντίστοιχα, υπολογισµένες σύµφωνα µε τον πίνακα 4.4 (προσαρµοσµένες σε αυτές του προτύπου ISO ). Πίνακας 4.6 : Σχέσεις υπολογισµού της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες Ονοµαστική κεντρική συχνότητα (Hz) A s,f ή A r,f (db) A m,f (db) 125-1,5+ G a (z) -3 q (1-G) 60

70 250-1,5+ G b (z) 500-1,5+ G c (z) ,5+ G d (z) ,5 (1-G) ,5 (1-G) Όπου : a (z)=1,5+3,0e -0,12(z-5)^2 (1-e dp/ 50 )+5,7e -0,09 z ^2 (1-e -2,8.10 ^(-6) dp ^ 2 ) b (z)=1,5+8,6e -0,09z^2 (1-e dp/50 ) c (z)=1,5+14,0e -0,46z^2 (1-e dp/50 ) d (z)=1,5+5,0e -0,9z^2 (1-e dp/50 ) [4.19] [4.20] [4.21] [4.22] q = 0 εάν d p 30 (z s + z r ) q=1-30 (z s + z r )/ d p εάν d p >30 (z s + z r ) [4.23] Στους παραπάνω υπολογισµούς : για τον υπολογισµό του A s,f θεωρείται z=z s και G=G s για τον υπολογισµό του A r,f θεωρείται z = z r και G = G trajet για τον υπολογισµό του A m,f θεωρείται G = G trajet Υπολογισµός της επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες Στην περίπτωση του υπολογισµού σε οµοιογενείς ατµοσφαιρικές συνθήκες όπου οι ηχητικές ακτίνες είναι ευθύγραµµες, δεν υπάρχει τρόπος να γίνει διάκριση µεταξύ των ζωνών της πηγής, την ενδιάµεση και του δέκτη. Έτσι εδώ θεωρείται ένας συντελεστής εδάφους G trajet µοναδικός για το σύνολο της διαδροµής διάδοσης και ταυτόσηµος µε αυτόν που χρησιµοποιείται για τον υπολογισµό σε ευνοϊκές συνθήκες. Η εξασθένηση λόγω της επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες υπολογίζεται από τις παρακάτω σχέσεις: 61

71 1) Εάν G trajet 0 : k^2 2Cf. Zs Cf 2Cf. zr Cf Asol, H = 10[4 ( zs^2 + )( zr^2 + )] 3(1 G trajet) dp^2 k k k k [4.24] Όπου: k =2πf c /c : f c είναι η κεντρική ακριβής συχνότητα της οκτάβας υπολογισµού σε Hertz (125, 250,500,1000,2000,4000 Hz)και c η ταχύτητα του ήχου στον αέρα που ισούται µε 340m/s c f = dp ω 1+ ωd dp ( e ^ ( ωdp ) ) p : oι τιµές του w υπολογίζονται παρακάτω συναρτήσει των f και Gtrajet w=(0,0185 f 2,5 G 2,6 trajet)/( f 1,5 G 2,6 trajet+1, f 0,75 G 1,3 trajet+1, ) Αν το A sol,h είναι κάτω από -3(1- G trajet ) παίρνουµε Α sol,h = -3(1- G trajet ). Ο όρος -3(1- G trajet ) λαµβάνει υπόψη το γεγονός ότι καθώς η πηγή και ο δέκτης βρίσκονται µακριά, η πρώτη ανάκλαση στη πλευρά της πηγής δε θα συµβεί πάνω στο οδόστρωµα αλλά πάνω στο φυσικό έδαφος. 2) Εάν G trajet = 0 : A sol = -3dB [4.25] Περίθλαση Στη συνέχεια θα γίνει ανάλυση του φαινοµένου της περίθλασης για κάθε εµπόδιο που συναντάται κατά τη διαδροµή διάδοσης του θορύβου. Αν η διαδροµή «περνάει» ακριβώς πάνω από το εµπόδιο που παρεµβάλλεται η εξασθένηση υπολογίζεται µε τον τρόπο που περιγράφεται στη προηγούµενη ενότητα για την εξασθένηση του ήχου λόγω της επίδρασης του εδάφους. Στην ουσία γίνεται µια σύγκριση στη συχνότητα των 500 Hz του πόσο διαφοροποιείται το βήµα δ βάσει της ποσότητας λ/20 (θα είναι -0,034m στα 500Hz). Αν η διαφορά του βήµατος δ είναι κάτω από τα -0,034m, δεν υπάρχει τρόπος να υπολογιστεί η περίθλαση.η πηγή και ο δέκτης θεωρούνται ότι είναι άµεσα ορατά και ο υπολογισµός γίνεται για όλες τις ζώνες οκτάβων όπως περιγράφεται στη διαδικασία της προηγούµενης ενότητας. Στην αντίθετη περίπτωση εφαρµόζεται ο υπολογισµός της περίθλασης όπως περιγράφεται στη παρούσα ενότητα και πάλι για όλες τις ζώνες οκτάβων. Η µεθοδολογία της ενότητας αυτής εφαρµόζεται για όλες τις συνθήκες διάδοσης (οµοιογενείς ή ευνοϊκές, απλή ή πολλαπλή περίθλαση). 62

72 Στη διαδικασία που περιγράφεται στη συνέχεια λαµβάνεται υπόψη ο όρος A sol της εξασθένησης λόγω της επίδρασης του εδάφους.γι αυτό το λόγο ο παραπάνω όρος δεν επαναϋπολογίζεται στις σχέσεις υπολογισµού [4.7] και [4.9]. Το σχήµα 4.6 απεικονίζει τη γενική µέθοδο υπολογισµού της εξασθένησης εξαιτίας του φαινοµένου ης περίθλασης. Η µέθοδος αυτή βασίζεται στην ανάλυση της διαδροµής διάδοσης σε δύο µέρη: τη πλευρά της πηγής που βρίσκεται ανάµεσα στη πηγή και το σηµείο περίθλασης, και τη πλευρά του δέκτη που βρίσκεται ανάµεσα στο σηµείο περίθλασης και τον δέκτη. Υπολογίζονται: Η επίδραση του εδάφους στη πλευρά της πηγής, sol(s,o) Η επίδραση του εδάφους στη πλευρά του δέκτη sol(o,r) Και τρεις περιθλάσεις : ανάµεσα στη πηγή S και τον δέκτη R, dif(s,r), ανάµεσα στην εικονική πηγή S και R, dif(s,r) και ανάµεσα στην πηγή S και τον εικονικό δέκτη R, dif(s,r ). Σχήµα 4.6: Γενική αρχή υπολογισµού της εξασθένησης λόγω περίθλασης S : πηγή R : δέκτης S : εικονική πηγή µε αναφορά το µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά της πηγής R : εικονικός δέκτης µε αναφορά το µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά του δέκτη O : σηµείο περίθλασης Zs : ισοδύναµο ύψος της πηγής S µε αναφορά το µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά της πηγής Zo,s : ισοδύναµο ύψος του σηµείου περίθλασης Ο µε αναφορά στο µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά της πηγής Zr : ισοδύναµο ύψος του δέκτη R µε αναφορά στο µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά του δέκτη Zo,r :ισοδύναµο ύψος στο σηµείο περίθλασης Ο µε αναφορά στο µέσο επίπεδο εδάφους στη πλευρά του δέκτη 63

73 Καθαρή περίθλαση Για καθαρή περίθλαση, απουσία της επίδρασης του εδάφους, η εξασθένηση δίνεται από: 1)Εάν (40/λ)C δ -2 : dif=10 lg (3+(40/λ)C δ) [4.26] 2)Εάν (40/λ)C δ<-2 dif= 0 db Όπου: [4.27] λ : είναι το µήκος κύµατος στην κεντρική ονοµαστική συχνότητα της ζώνης οκτάβας που υπολογίζεται δ: είναι η µεταβολή του βήµατος ανάµεσα στη διαδροµή µε περίθλαση και στην άµεση διαδροµή C : είναι ένας συντελεστής που λαµβάνει υπόψη τις πολλαπλές περιθλάσεις C =1 για µια απλή περίθλαση C = [1+(5λ/e) 2 ] / [1/3+ (5λ/e) 2 ] για µια πολλαπλή περίθλαση όπουe είναι η συνολική απόσταση ανάµεσα στις ακραίες περιθλάσεις (σχήµα 4.7) στην περίπτωση των πολλαπλών περιθλάσεων Οι τιµές dif θα είναι: 1) Εάν dif <0 : dif =0 db 2) Εάν dif >25 : dif =25 db για περίθλαση σε µια οριζόντια ακµή Υπολογισµός της µεταβολής του βήµατος Η µεταβολή του βήµατος δ υπολογίζεται για ένα οριζόντιο επίπεδο που περιλαµβάνει την πηγή και τον δέκτη. α) Οµοιογενείς συνθήκες Απλή περίθλαση 64

74 Πολλαπλή περίθλαση Σχήµα 4.7:Υπολογισµός της µεταβολής του βήµατος σε οµοιογενείς συνθήκες(τα σηµεία Ο, Ο1,Ο2 είναι τα σηµεία περίθλασης) β) Ευνοϊκές συνθήκες Στις ευνοϊκές συνθήκες γίνεται µετακίνηση του σηµείου Α που βρίσκεται στο δεξί µέρος της ακµής περίθλασης, προς το πάνω µέρος της ποσότητας h της ακµής περίθλασης. Σε αντίθεση µε τις οµοιογενείς συνθήκες όπου τα σηµεία S και R µπορεί και να είναι «κρυµµένα» µεταξύ τους, στις ευνοϊκές συνθήκες τα σηµεία αυτά είναι άµεσα ορατά µεταξύ τους. Απλή περίθλαση Σχήµα 4.8: Υπολογισµός της µεταβολής του βήµατος σε ευνοϊκές συνθήκες S : Πηγή R : έκτης A : Σηµείο άµεσης διαδροµής S-R σε ευθύγραµµη διάδοση τοποθετηµένο στα δεξιά της ακµής περίθλασης O : Σηµείο περίθλασης A : Μετακίνηση του σηµείου Α κατακόρυφα κατά µια ποσότητα h Για τις πολλαπλές περιθλάσεις σε ευνοϊκές συνθήκες εφαρµόζονται οι παρακάτω αρχές: Πολλαπλή περίθλαση Σχήµα 4.9:Παράδειγµα υπολογισµού της µεταβολής του βήµατος σε ευνοϊκές συνθήκες, στην περίπτωση των πολλαπλών περιθλάσεων 65

75 δ=so 1 +O 1 O 2 +O 2 O 3 +O 3 O 5 +O 5 R- (SA 1+SA 2 +Α 2Α 3 +Α 3Α 5+Α 5R) [4.28] Η ποσότητα h (σε µέτρα) υπολογίζεται σύµφωνα µε της σχέση d 1d 2 h = [4.29] 2γ Όπου: γ :αντιπροσωπεύει την ακτίνα της καµπύλης της ακουστικής διαδροµής, σε µέτρα. Η ποσότητα γ θα ισούται µε 8d, όπου d η απευθείας απόσταση διάδοσης χωρίς να µπορεί να γίνει κατώτερη από 1000m (εάν γ 1000m, γ=1000m) Υπολογισµός της εξασθένησης λόγω περίθλασης A dif Η εξασθένηση του θορύβου λόγω του φαινοµένου της περίθλασης λαµβάνει υπόψη της τόσο την επίδραση του εδάφους στη πλευρά της πηγής όσο και στη πλευρά του δέκτη, υπολογίζεται σύµφωνα µε τη γενική σχέση: A dif = dif(s,r)+ sol(s,o) + sol(o,r) [4.30] Όπου: dif(s,r) : είναι η εξασθένηση λόγω περίθλασης ανάµεσα στην πηγή S και τον δέκτη R sol(s,o) :είναι η εξασθένηση λόγω της επίδρασης του εδάφους στη πλευρά της πηγής ενισχυµένη από την περίθλαση στη πλευρά της πηγής sol(o,r) :είναι η διάδοση λόγω της επίδρασης του εδάφους στη πλευρά του δέκτη, ενισχυόµενη από την περίθλαση στη πλευρά του δέκτη Υπολογισµός του όρου sol(s,o): sol(s,o) =-20 lg(1+(10 -Asol(S,O)/20-1) 10 -( dif(s,r)- dif(s,r)/20 ) [4.31] Όπου: Asol(S,O) :είναι η εξασθένηση του ήχου λόγω της επίδρασης του εδάφους ανάµεσα στη πηγή S και το σηµείο περίθλασης O.Για τις οδικές κατασκευές και εφόσον η ακµή περίθλασης δεν είναι πολύ αποµακρυσµένη γίνεται παραδοχή της τιµής των -3dB, 66

76 λαµβάνοντας υπόψη την ανάκλαση πάνω στην υποδοµή, Asol(S,O)=-3dB (σε οµοιογενείς και ευνοϊκές συνθήκες). Στις υπόλοιπες περιπτώσεις, ο όρος Asol(S,O) υπολογίζεται σύµφωνα µε τις συνθήκες που επικρατούν στις ευνοϊκές και οµοιογενείς συνθήκες µε τις παρακάτω υποθέσεις : zr=zo,s d=so σε ευνοϊκές συνθήκες Gs=0 Gm=Gr=G trajet υπολογισµένο ανάµεσα στα S και O σε οµοιογενείς συνθήκες G=G trajet υπολογισµένο ανάµεσα στα S και O dif(s,r):είναι η εξασθένηση λόγω της περίθλασης ανάµεσα στην εικονική πηγή S και R υπολογισµένη σύµφωνα µε σχ.14 dif(s,r): είναι η εξασθένηση λόγω της περίθλασης ανάµεσα στην S και R υπολογισµένη σύµφωνα µε σχ.14 Υπολογισµός του όρου sol(s,r): sol(o,r) =-20 lg(1+(10 -Asol(O,R)/20-1) 10 -( dif(s,r )- dif(s,r)/20 ) [4.32] Όπου: Asol(Ο,R):είναι η εξασθένηση του ήχου λόγω της επίδρασης του εδάφους ανάµεσα στο σηµείο περίθλασης Ο και τον δέκτη R υπολογισµένο ανάλογα µε την περίπτωση για ευνοϊκές ή οµοιογενείς συνθήκες σύµφωνα µε τις παρακάτω υποθέσεις: zs=zo,r d=or σε ευνοϊκές συνθήκες Gs =Gm=Gr=Gtrajet υπολογισµένο ανάµεσα στα Ο και R σε οµοιογενείς συνθήκες G=Gtrajet υπολογισµένο ανάµεσα στα O και R dif(s,r ):είναι η εξασθένηση λόγω της περίθλασης ανάµεσα στην πηγή S και τον εικονικό δέκτη R υπολογισµένη σύµφωνα µε το σχήµα 4.7 dif(s,r): είναι η εξασθένηση λόγω της περίθλασης ανάµεσα στην S και R υπολογισµένη σύµφωνα µε το σχήµα

77 4.4 Το λογισµικό Mithra Γενικά Η διαµόρφωση της ακουστικής εξάπλωσης στον εξωτερικό χώρο, και ειδικά στις κατοικηµένες ζώνες, πρέπει να εφαρµόζει όλες τις παραµέτρους που επηρεάζουν την διάδοση του θορύβου, µεταξύ άλλων την τοπογραφία, την τοποθεσία, τα πετάσµατα/ εµπόδια, την φύση του εδάφους, και σε συγκεκριµένες περιπτώσεις τον άνεµο και την ετερογένεια της ατµόσφαιρας (Βογιατζής,1999). Ακολουθώντας µία µεθοδική έρευνα το λογισµικό MITHRA (CSTB Centre Scientifique et Technique du Batiment) εφαρµόζει ένα νέο γρήγορο αλγόριθµο για την έρευνα των ακουστικών διαδροµών µεταξύ πηγών θορύβου και δεικτών σε µία πολύπλοκη τοποθεσία που επιτρέπει την µείωση αυτών των δυσκολιών. Αυτός ο αλγόριθµος χρησιµοποιεί ένα συγκεκριµένο αριθµό απλοποιηµένων υποθέσεων που επιτρέπουν την χρήση ενός ακτινωτού µοντέλου που ακολουθεί µία αντίστροφα σχεδιασµένη µέθοδο, από τον δέκτη. Το λογισµικό ΜΙΤΗRΑ είναι βασισµένο σε αυτόν τον γρήγορο αλγόριθµο που ερευνά τις ακουστικές διαδροµές µεταξύ των πηγών θορύβου και των δεκτών σε µία πολύπλοκη αστική τοποθεσία. Οι διαδροµές απεικονίζονται από ακτίνες, οι οποίες είναι ευθείες, περιθλασµένες, ανακλώµενες (από το έδαφος ή από κάθετες προσόψεις) ή ένα συνδυασµό από αυτά τα δυο τελευταία. Χωρίς να περιορίζεται από την σειρά της αντανάκλασης και περίθλασης, ο αλγόριθµος προσαρµόζεται καλά στην πρόβλεψη του οδικού κυκλοφοριακού θορύβου, όπως επίσης και σε κλειστές διατάξεις όπως το κέντρο µίας µεγάλης πόλης µε µεγάλη πυκνότητα δόµησης και επίσης ανοιχτούς διατάξεις που περικλείουν απέραντους χώρους ανάµεσα από τις δοµήσεις ή ακόµα περισσότερο, ορεινές περιοχές, για την επιρροή του ανάγλυφου του εδάφους στην εξάπλωση του θορύβου. Το λογισµικό που αποτελεί επικαιροποίηση και µετεξέλιξη της κλασσικής Γαλλικής µεθόδου Guide du Bruit είναι δοµηµένο έτσι ώστε να επιτρέπει : Την εισαγωγή δεδοµένων και τον έλεγχό τους: ψηφιοποίηση της άµεσης και ευρύτερης περιοχής, εισαγωγή σηµείων δεκτών και την εισαγωγή των χαρακτηριστικών κίνησης κυκλοφορίας. Την έρευνα των υπαρχόντων διαδροµών ανάµεσα από ένα συγκεκριµένο σηµείο και τα κανάλια κυκλοφορίας, και τον ακουστικό υπολογισµό. Την έκδοση των αποτελεσµάτων. Τρεις µέθοδοι έχουν εφαρµοστεί στο ΜΙΤΗRΑ που αφορούν τον υπολογισµό της ακουστικής εξάπλωσης µεταξύ της πηγής και του δέκτη: CSTB 92: Μέθοδος ανεπτυγµένη από το CSTB ISO 9613: Μέθοδος που έχει παρθεί από το πρότυπο ISO

78 NMPB 96: Μέθοδος ανεπτυγµένη από την οµάδα εργασίας που αποτελείται από τα παρακάτω εργαστήρια: CERTU, CSTB, LCPC, SETRA σύµφωνα µε το πλέον πρόσφατο διάταγµα της 5ης Μαΐου 1996 σχετικά µε την πρόβλεψη του οδικού θορύβου που επικαιροποιεί την ισχύουσα και στην Ελλάδα µεθοδολογία του Guide du Bruit υνατότητες Υπολογιστικών Προγραµµάτων Ακουστικής του MITHRA Ο ακουστικός υπολογισµός και η παρουσίαση των αποτελεσµάτων γίνεται µε την βοήθεια των παρακάτω βασικών γραφικών modules : Οριζόντιος χάρτης ισοθορυβικών καµπύλων : Επιτρέπει τον υπολογισµό σε ένα πλέγµα από σηµεία σε ένα σταθερό ύψος σε σχέση µε το έδαφος σε ένα ορισµένο από τον χρήστη ορθογώνιο πάνω στην οριζοντιογραφία της οδού και τελικά την σχεδίαση ισοθορυβικών καµπύλων υπό µορφή χάρτη θορύβου. Το πλέγµα γίνεται αυτόµατα από το λογισµικό µε βάση τον αριθµό των σηµείων-δεκτών τα οποία έχουν επιλεχθεί από τον χρήστη. Κάποια σηµεία τοποθετούνται αυτόµατα σε κάθε πρόσοψη των κτιρίων έτσι ώστε να αυξήσουµε την ακρίβεια του χάρτη θορύβου στις ζώνες όπου το επίπεδο θορύβου µπορεί να ποικίλει πολύ (για παράδειγµα, µεταξύ µιας ελαφριάς πρόσοψης και µιας πρόσοψης καλυµµένης από ένα κτίριο). Κάθετος χάρτης ισοθορυβικών καµπύλων ιατοµή ελέγχου : Επιτρέπει τον υπολογισµό σε ένα πλέγµα σηµείων τοποθετηµένα σε ένα κάθετο επίπεδο (διατοµή) έτσι ώστε να διαµορφωθεί ένας κάθετος χάρτης µε ισοθορυβικές καµπύλες. H ανωτέρω µεθοδολογία έχει την δυνατότητα να υπολογίζει σύµφωνα και µε τις γενικές προδιαγραφές Μελετών Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων, αλλά και µε σχετική την Απόφαση του Υπουργού ΠΕΧΩ Ε 17252/ (ΦΕΚ Β395/ ) που έχει επεξεργαστεί η /νση Ελέγχου Ατµ. Ρύπανσης και Θορύβου, τις τιµές στάθµης θορύβου των δεικτών L 10 (18ωρ) και L eq (8-20ωρ) και γενικότερα L 10 (Τ) και L eq (Τ) µε παράλληλη χάραξη των ισοθορυβικών καµπύλων διάχυσης, ώστε να είναι δυνατός ο έλεγχος πιθανής υπέρβασης των ανώτατων επιτρεπόµενων οριακών τιµών, δηλ. τους περιβαλλοντικούς όρους λειτουργίας. Στην Ελλάδα, η ανωτέρω νοµοθετική ρύθµιση καθορίζει την ανώτατη επιτρεπόµενη τιµή των ανωτέρω δεικτών, µόνο για τα νέα οδικά συγκοινωνιακά έργα. Στην συνέχεια δίνονται χαρακτηριστικά αποτελέσµατα του λογισµικού και της µεθόδου NMBP96. 69

79 Σχήµα 4.10:Οριζόντιος χάρτης ισοθορυβικών καµπύλων Σχήµα 4.11:Κάθετος χάρτης ισοθορυβικών καµπύλων ιατοµή ελέγχου 70

80 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΓΑΛΛΙΚΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ - ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΒΡΕΤΑΝΙΚΗ ΜΕΘΟ Ο 5.1 Παράδειγµα υπολογισµού επιπέδου θορύβου χωρίς παρεµβολή εµποδίου ανάµεσα στη πηγή και τον δέκτη Στο πρώτο παράδειγµα υπολογισµού που παρουσιάζεται στη συνέχεια γίνεται ο υπολογισµός του επιπέδου θορύβου σε µια περιοχή του κέντρου της Θεσσαλονίκης και συγκεκριµένα στην Λεωφόρο Μ. Αλεξάνδρου στο ύψος του υπό ανέγερση Νέου ηµαρχείου της πόλης. Η πηγή θορύβου θεωρείται σε ύψος 0,5m από το επίπεδο του δρόµου ενώ ο δέκτης βρίσκεται σε ύψος 5m από το επίπεδο του δρόµου σε µια απόσταση 19,5m από τη πηγή (σχήµατα 5.1 και 5.2). Η διεύθυνση που ορίζεται από την πηγή και τον δέκτη σχηµατίζει γωνία 36 ο µε τον Βορρά. Οι τιµές του συντελεστή G είναι µηδέν (0) για την ζώνη της πηγής και ένα(1) για την ενδιάµεση ζώνη και τη ζώνη του δέκτη. Στο παράδειγµα έγινε η υπόθεση ότι τα µετεωρολογικά στοιχεία στην περιοχή είναι παρόµοια µε αυτά της πόλης της Νίκαιας στη Γαλλία και η περίοδος αναφοράς είναι η ηµέρα. Στην ίδια ακριβώς περιοχή και για τον ίδιο δέκτη, είχαν πραγµατοποιηθεί µετρήσεις των επιπέδων θορύβου στα πλαίσια του µαθήµατος Μεταφορές και Συγκοινωνιακή Πολιτική του παρόντος Μεταπτυχιακού Προγράµµατος, όπου υπολογίστηκε το επίπεδο θορύβου στο νέο ηµαρχείο σύµφωνα µε την Βρετανική Μέθοδο Υπολογισµού CRTN της οποίας οι βασικές σχέσεις και αρχές παρουσιάστηκαν στο τρίτο κεφάλαιο. Στο τρίτο µέρος του παρόντος κεφαλαίου θα γίνει συγκριτική παρουσίαση των επιπέδων που προέκυψαν από τις δύο µεθόδους υπολογισµού. 71

81 Gtrajet= 1 G= 0 16 m 3.5 m Σχήµα 5.1: Κάτοψη πηγής και δέκτη Σχήµα 5.2: Αποστάσεις µεταξύ πηγής και δέκτη Όπου d = ( d + 3.5)^2+ h^2 Το επίπεδο της ακουστικής ισχύος L Αw προκύπτει για τoυς εξής φόρτους: Q VL =2107 VL/h Q PL =90 PL/h και τις αντίστοιχες ταχύτητες V VL =57 km/h V PL =33 km/h Η απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών σηµειακών πηγών θεωρήθηκε ίση µε L 1 =30m (σηµειακές πηγές θεωρήθηκαν τα διαδοχικά οχήµατα οπότε 30m θεωρήθηκε ο χωρικός διαχωρισµός τους) και τα επίπεδα εκποµπής των ελαφρών και βαρέων οχηµάτων σύµφωνα µε το Guide de Bruit είναι: Ε VL =28 db(a) 72

82 Ε PL =45 db(a) L Aw =10lg[10 ( 38+10lg(2107)) / ( 45+10lg(90)) /10 ]+20+10lg(30)+R (j) = ,7-R (j) db(a) L Aw =107- R (j) Έτσι προκύπτει ο ακόλουθος πίνακας: Πίνακας 5.1:Επίπεδα L Aw(j) για κάθε ένα διάστηµα οκτάβας j Συχνότητα (Hz) R (j) (db(a)) L Aw(j) (db(a)) Σχήµα 5.3:Ύψη πηγής και δέκτη dp=19,5m x=3,5m d=20,13m Γεωµετρική απόκλιση Από την εφαρµογή της σχέσης 4.14 για τη γεωµετρική απόκλιση προκύπτει: A div =20lg(d)+11, όπου d η απευθείας απόσταση µεταξύ πηγής και δέκτη µε d=20,13m A div =20lg(20,13)+11 A div =37,07 db(a) 73

83 5.1.2 Ατµοσφαιρική απορρόφηση Από την εφαρµογή της σχέσης 4.15 για την ατµοσφαιρική απορρόφηση προκύπτει ο πίνακας: Α atm =a.d/1000 Πίνακας 5.2: Ατµοσφαιρική απορρόφηση ανά διάστηµα οκτάβας Κεντρική συχνότητα (Ηz) a (db/km) 0,38 1,13 2,36 4,08 8,75 26,4 Aatm (db(a)) 0,01 0,02 0,05 0,08 0,18 0, Επίδραση του εδάφους hs=zs=0,5m hr=zr=5m dp=19,5m Gs=0 Gm=Gr=1 Gtrajet= 0x3,5+ 1x16 = 0, 82 => Gtrajet=0,82 19,5 30(zs+zr)= 30(0.5+5)=> G trajet=gtrajet[dp/[30(zs+zr)]] =>G trajet=0,10 Ευνοϊκές συνθήκες H εξασθένιση λόγω της επίδρασης του εδάφους σε ευνοϊκές συνθήκες στο σύνολο της διαδροµής διάδοσης δίνεται λοιπόν από της σχέση: A sol,f = A s,f +A m,f + A r,f Για τα 125 Hz: A s,f =-1,5+ G a (z) όπου z=zs=5 και G=G trajet=0 άρα A s,f =-1,5 db(a) A r,f =-1,5+ G a (z) όπου z=zr=5 και G=G trajet=0,10 Μετά από πράξεις προκύπτει ότι: a (z)=2, και άρα A r,f =-1,5+0,10 a (z) => A r,f =-1,25 db(a) και A m,f =-3 q (1-G), όπου q=0 άρα A m,f =0 Για τα 250 Hz: A s,f =-1,5+ G b (z) όπου z=zs=5 και G=G trajet=0 άρα 74

84 A s,f =-1,5 db(a) A r,f =-1,5+ G b (z) όπου z=zr=5 και G=G trajet=0,10 Μετά από πράξεις προκύπτει ότι: b (z)=1, και άρα A r,f =-1,5+0,10 b (z) => A r,f =-1,32 db(a) και A m,f =-3 q (1-G), όπου q=0 άρα A m,f =0 Η ίδια διαδικασία επαναλαµβάνεται για όλα τα διαστήµατα οκτάβας. Οι τιµές των c (z) και d (z) είναι : c (z)=1, και d (z)=1,5 και τα αποτελέσµατα που προκύπτουν φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί: Πίνακας 5.3: Επίδραση του εδάφους ανά διάστηµα οκτάβας σε ευνοϊκές συνθήκες Συχνότητα (Hz) A s,f A m,f A r,f A sol,f db(a) 125-1,5 0-1,25-2, ,5 0-1,32-2, ,5 0-1,35-2, ,5 0-1,35-2, ,5 0-1,35-2, ,5 0-1,35-2,85 Οµοιογενείς συνθήκες Η εξασθένιση λόγω ης επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες και επειδή ισχύει ότι G trajet 0,υπολογίζεται από τις παρακάτω σχέσεις του κεφαλαίου 4: k^2 2Cf. Zs Cf 2Cf. zr Cf Asol, H = 10[4 ( zs^2 + )( zr^2 + )] 3(1 G trajet) dp^2 k k k k Όπου: k =2πf c /c c f = dp ω 1+ ωd dp ( e ^ ( ωdp ) ) p w=(0,0185 f 2,5 G 2,6 trajet)/( f 1,5 G 2,6 trajet+1, f 0,75 G 1,3 trajet+1, ) Τα αποτελέσµατα που προέκυψαν από την εφαρµογή των τύπων φαίνονται στη συνέχεια: 75

85 Πίνακας 5.4: Επίδραση του εδάφους ανά διάστηµα οκτάβας σε οµοιογενείς συνθήκες Συχνότητα (Hz) k w Cf A solh (µε εφαρµογή του τύπου) A solh (τελικό) db(a) 125 2,31 0, ,40-7,01-2, ,62 0, ,32-10,54-2, ,24 0, ,77-13,32-2, ,48 0, ,44-12,30-2, , ,10-17,33-2, , ,16-24,93-2,7 Επειδή A sol,h είναι κάτω από -3(1- G trajet ) παίρνουµε Α sol,h = -3(1- G trajet )=-2.7 db(a) Συνολικό επίπεδο στον δέκτη Ευνοικές συνθήκες Το συνολικό επίπεδο στον δέκτη υπολογίζεται από την σχέση 4.6 : L i,f =L Awi - A i,f Πίνακας 5.5: Συνολικό επίπεδο στον δέκτη σε ευνοϊκές συνθήκες Συχνότητα(Hz) L Awi A div A atm A sol,f L i,f ,07 0,01-2,75 53, ,07 0,02-2,82 62, ,07 0,05-2,85 65, ,07 0,08-2,85 68, ,07 0,18-2,85 65, ,07 0,53-2,85 60,25 Από την λογαριθµική άθροιση των παραπάνω επιπέδων προκύπτει L i,f = 72,53dB(A) Η λογαριθµική άθροιση πραγµατοποιείται σύµφωνα µε τον τύπο: L(ολικό) = 10 log 10 [ Σ Αntilog 10 (Ln/10)],όπου n τα επιµέρους επίπεδα θορύβου Οµοιογενείς συνθήκες Το σφαιρικό επίπεδο στον δέκτη υπολογίζεται από την σχέση 4.8 : L i,h =L Awi - A i,h 76

86 Πίνακας 5.6: Συνολικό επίπεδο στον δέκτη σε οµοιογενείς συνθήκες Συχνότητα(Hz) L Awi A div A atm A sol,h L i,h ,07 0, , ,07 0, , ,07 0, , ,07 0, , ,07 0, , ,07 0, ,1 db(a) Από την λογαριθµική άθροιση των παραπάνω επιπέδων προκύπτει L i,η = 72, Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου Ο υπολογισµός του µακροπρόθεσµου επιπέδου θορύβου στον δέκτη γίνεται σύµφωνα µε τη σχέση 4.10 του προηγούµενου κεφαλαίου: L i, LT =10 lg (p i 10 Li,F/10 + (1-p i ) 10 Li,H/10 ) Για να εφαρµοστεί η παραπάνω σχέση, θα πρέπει να είναι γνωστή η µέση πιθανότητα ύπαρξης ευνοϊκών συνθηκών p 2 για τη διαδροµή S1R που σχηµατίζει γωνία 36 ο µε το Βορρά, το ποσοστό αυτό υπολογίστηκε σε p 2 =35%. Τα τελικά επίπεδα θορύβου για κάθε µία από τις ζώνες οκτάβων παρουσιάζονται στον τελικό πίνακα 5.7. Πίνακας 5.7: Μακροπρόθεσµο επίπεδο θορύβου στον δέκτη Συχνότητα (Hz) L 1,F (db(a)) L 1,H (db(a)) L 1, LT ,17 58,62 57, ,73 62,61 62, ,73 65,58 65, ,7 68,55 68, ,6 65,45 65, ,25 60,1 60,15 Το συνολικό µακροπρόθεσµο ηχητικό επίπεδο προκύπτει κάνοντας την λογαριθµική άθροιση των επιµέρους επιπέδων και είναι: L 1, LT =72,5 db(a) 77

87 5.2 Παράδειγµα υπολογισµού επιπέδου θορύβου στη περίπτωση παρεµβολής εµποδίου ανάµεσα στη πηγή και τον δέκτη Στο δεύτερο παράδειγµα που παρουσιάζεται στη συνέχεια, µεταξύ της πηγής S2 και του δέκτη R παρεµβάλλεται εµπόδιο. Η σηµειακή γραµµική πηγή θεωρείται σε ύψος 0,5 m από το επίπεδο του δρόµου ενώ ο δέκτης βρίσκεται σε ύψος 5 m. Η διεύθυνση που ορίζεται από την πηγή και τον δέκτη σχηµατίζει γωνία 180 ο µε τον Βορρά. Οι τιµές του συντελεστή G είναι µηδέν(0) για την ζώνη της πηγής και ένα(1) για την ενδιάµεση ζώνη και τη ζώνη του δέκτη. Ο µετεωρολογικός σταθµός στον οποίο αναφέρεται το παράδειγµα είναι στη πόλη Cambrai12 της Γαλλίας και η περίοδος αναφοράς η βραδινή. Το επίπεδο της ακουστικής ισχύος LΑw προκύπτει για τoυς εξής φόρτους: Q VL =2000 VL/h Q PL =200 PL/h και τις αντίστοιχες ταχύτητες V VL =110 km/h V PL =90 km/h Η απόσταση µεταξύ δύο διαδοχικών σηµειακών πηγών θεωρήθηκε ίση µε L 2 =50m και τα επίπεδα εκποµπής των ελαφρών και βαρέων οχηµάτων σύµφωνα µε το Guide de Bruit είναι: Ε VL =28 db(a) Ε PL =45 db(a) Αρχικά υπολογίζονται οι τιµές dp και x σύµφωνα µε τα σχήµατα: Σχήµα 5.4: Αποστάσεις πηγής και δέκτη σε κάτοψη dp= 300 ^2+ 300^2= 300 2= 424, 3 424,3 x=14 = 14 2= 19,8m

88 Σχήµα 5.5: Αποστάσεις πηγής και δέκτη Σχήµα:5.6: Περιοχή εφαρµογής της µεθόδου υπολογισµού Εφαρµόζοντας τις παραπάνω τιµές για κάθε µία ζώνη οκτάβας j βρίσκουµε το επίπεδο ακουστικής ισχύος καθεµίας από αυτές. Έτσι έχουµε: L Aw =10lg[10 ( 38+10lg(2000)) / ( 45+10lg(200)) /10 ]+20+10lg(50)+R (j) =110-R (j) db(a) Έτσι προκύπτει ο πίνακας 5.8: Πίνακας 5.8:Επίπεδο L Aw(j) ανά διάστηµα οκτάβας j Συχνότητα (Hz) R (j) (db(a)) L Aw(j) (db(a))

89 Στη συνέχεια θα πρέπει να γίνει ο υπολογισµός της εξασθένισης λόγω γεωµετρικής απόκλισης, ατµοσφαιρικής απορρόφησης,επίδρασης του εδάφους και περίθλασης Γεωµετρική απόκλιση Από την εφαρµογή της σχέσης 4.14 για τη γεωµετρική απόκλιση προκύπτει: A div =20lg(d)+11, όπου d η απευθείας απόσταση µεταξύ πηγής και δέκτη µε d= 424,3^2+ 5^2= 424,3m Adiv=63,5 db(a) Ατµοσφαιρική απορρόφηση Από την εφαρµογή της σχέσης 4.10 για την ατµοσφαιρική απορρόφηση προκύπτει ο πίνακας: Α atm =a.d/1000 Πίνακας 5.9:Ατµοσφαιρική απορρόφηση ανά διάστηµα οκτάβας Κεντρική συχνότητα (Ηz) a (db/km) 0,38 1,13 2,36 4,08 8,75 26,4 Aatm (db(a)) 0,2 0,5 1,0 1,7 3,7 11, Επίδραση του εδάφους Στην περίπτωση που υπάρχει περίθλαση,η επίδραση του εδάφους λαµβάνεται υπόψη στον τύπο υπολογισµού της εξασθένισης λόγω περίθλασης και έτσι εδώ θεωρείται µηδενική: Asol=0 db(a) Περίθλαση Οµοιογενείς συνθήκες Σχήµα 5.7: Αποστάσεις πηγής και δέκτη παρεµβαλλοµένου του εµποδίου 80

90 Ο υπολογισµός του βήµατος της διαδροµής δ S2R γίνεται σύµφωνα µε το σχήµα 4.7 της ενότητας του προηγούµενου κεφαλαίου : δ S2R =S 2 O+OR-S 2 R= 19,8^2+ 2,5^ ,5^2 + 2^2 424,3^2 + 4,5^2 = 0,1383m Παρατηρούµε ότι δ S2R >-0,034, άρα υπάρχει πράγµατι περίθλαση Ο υπολογισµός της περίθλασης θα γίνει σύµφωνα µε τη σχέση 4.25: A dif,h = dif(s2,r)+ sol(s2,o) + sol(o,r) Ο όρος dif(s2,r) αντιστοιχεί στην εξασθένιση του ήχου λόγω απλής περίθλασης στην επιφάνεια του εµποδίου που υπολογίζεται από τη σχέση Οι δύο άλλοι όροι αντιστοιχούν στην επίδραση του εδάφους στη πλευρά πριν και µετά το εµπόδιο που εκφράζονται από τις σχέσεις 4.26 και Για παράδειγµα, θα γίνει ο υπολογισµός του στοιχείου sol(o,r) στη συχνότητα των 250 Hz. Η σχέση υπολογισµού είναι η σχέση 4.27 του προηγούµενου κεφαλαίου σύµφωνα µε την οποία προκύπτει: sol(o,r) =-20 lg(1+(10 -Asol(O,R)/20-1) 10 -( dif(s2,r )- dif(s2,r)/20 ) Στην παραπάνω σχέση : Α sol(o,r) είναι η επίδραση του εδάφους ανάµεσα στο σηµείο περίθλασης Ο και τον δείκτη R, όπως φαίνεται και στο σχήµα 5.8 Σχήµα 5.8: Απεικόνιση της πλευράς εµπόδιο-δέκτης Όπου ο συντελεστής Gtrajet=1, η επίδραση του εδάφους Α sol(o,r) υπολογίζεται από τη σχέση 4.30 και προκύπτει το εξής αποτέλεσµα: Πίνακας 5.10:Επίδραση του εδάφους για συχνότητα 250Hz Συχνότητα (Hz) Cf Α sol(o,r) ,1 8,1 81

91 dif(s2,r) υπολογίζεται από τη σχέση 4.26 µε δ S2R τη διαφορά βήµατος ανάµεσα στην πηγή S 2 και τον δέκτη R που υπολογίστηκε νωρίτερα δ S2R =0,1383 και C =1, για τα 250Hz είναι: dif(s2,r) =8,5dB(A) dif(s2,r ) υπολογίζεται επίσης από τη σχέση 4.26 µε διαφορά βήµατος δ S2R ανάµεσα στην πηγή S 2 και την εικόνα του δέκτη R.Αυτή η διαφορά του βήµατος υπολογίζεται µε τον τρόπο που φαίνεται στο παρακάτω σχήµα: Σχήµα 5.9: Υπολογισµός δ S2R δ S2R =S 2 O+OR -S 2 R =0,20m, προκύπτει για τα 250 Hz: dif(s2,r ) =9,5 db(a) Τέλος, έµεινε να υπολογιστεί και ο όρος sol(o,r) στα 250Hz: sol(o,r) =-20 lg(1+(10-8,1/20-1) 10 -(9,5-8,5)/20 )=6,8 db(a) Ο υπολογισµός του όρου sol(s2,o) γίνεται µε τρόπο ανάλογο,µε Α sol(s2,o) = -3dB(A) και δ S2 R =0,276m.Έτσι τελικά: sol(s2,o) =-2,5dB(A). Τελικά για τα 250Hz η εξασθένιση λόγω περίθλασης που προκύπτει από τη σχέση 4.25 είναι: A dif,h = dif(s2,r)+ sol(s2,o) + sol(o,r) A dif,h =8,5+(-2,5)+6,8=12,8dB(A) A dif,h =12,8dB(A), στα 250Hz Η ίδια διαδικασία εφαρµόζεται για κάθε ένα από τα διαστήµατα οκτάβας και τελικά τα αποτελέσµατα που προκύπτουν είναι τα εξής: 82

92 Πίνακας 5.11: Υπολογισµός επίδρασης του εδάφους σε οµοιογενείς συνθήκες Συχνότητα (Hz) dif(s2,r) dif(s2,r) dif(s2,r ) sol(s2,o) sol(o,r) A dif,h 125 7,0 8,5 7,7-2,6 0 4, ,5 10,5 9,5-2,5 6,8 12, ,5 12,8 11,7-2,4 5,9 14, ,8 15,5 14,2-2,3 0 10, ,5 18,3 17-2,3 0 13, ,3 21,2 19,9-2,2 0 16,1 Ευνοϊκές συνθήκες 1)Υπολογισµός δ S2R Στη περίπτωση των ευνοϊκών συνθηκών η διαδικασία που ακολουθείται είναι παρόµοια µε αυτή των οµοιογενών συνθηκών µε τη διαφορά ότι αλλάζουν οι σχέσεις υπολογισµού και εδώ λαµβάνεται υπόψιν η καµπυλότητα των ηχητικών ακτινών. Τα σηµεία S2και R ενώνονται µε µια νοητή ευθεία γραµµή. Η τοµή της γραµµής αυτής µε το εµπόδιο ορίζουν το σηµείο Α ενώ το σηµείο Α προκύπτει από την µετακίνηση του Α προς τα επάνω κατά µια απόσταση h. Πιο παραστατικά η διαδικασία φαίνεται στα σχήµατα που ακολουθούν: Σχήµα 5.10: Υπολογισµός δ S2R d 1d 2 Σύµφωνα µε της σχέση 4.29, h = µε γ=8.d=3394,3m>1000 και 2γ h=(19,8*404,5)/(2*3394,3)=1,18m ενώ η διαφορά του βήµατος προκύπτει ως εξής: δ S2R =S 2 O+OR-(S 2 Α +Α R) δ S2R = 19,8^2+ 2,5^ ,5^2 + 2^2 ( 19,8^2 + 1,39^2+ 404,5^2 + 3,11^2) = 0,101m Παρατηρείται ότι δ S2R >-0,034m, άρα υπάρχει περίθλαση 83

93 2)Υπολογισµός δ S 2R Σχήµα 5.11: Υπολογισµός δ S 2R Η ποσότητα h η ίδια όπως και στον υπολογισµό της διαδροµής S 2 R δ S2 R =S 2 O+OR-(S 2 Α +Α R) δ S2R = 19,8^2+ 3,5^ ,5^2 + 2^2 ( 19,8^2+ 1,44^2+ 404,5^2 + 4,06^2) = 0,24m 2)Υπολογισµός δ S2R Σχήµα 5.12:Υπολογισµός δ S2R Η ποσότητα h η ίδια όπως και στον υπολογισµό της διαδροµής S 2 R δ S2R =S 2 O+OR -(S 2 Α +Α R ) δ S2R = 19,8^2+ 2,5^ ,5^2 + 8^2 ( 19,8^2+ 0,92^2+ 404,5^2 + 6,42^2) = 0,164m Ο τύπος υπολογισµού της εξασθένισης λόγω περίθλασης είναι ο ίδιος και για τις ευνοϊκές συνθήκες: 84