Senere ændringer til forskriften
Ændrer i/ophæver
Redaktionel note
Den fulde tekst

Beregning af støj fra jernbaner 

 

 

Fælles nordisk beregningsmetode

 

Indholdsfortegnelse

 

1. Introduktion

2. Forudsætninger og begrænsninger

3. Metodens opbygning, LAeq,24h

4. Basisværdien, LAeq,basis

5. Korrektion for togtypen, D Ltype

6. Korrektion for farten, D Lfart

7. Korrektion ved delstrækning, D Ldelstr.

8. Korrektion for terræn, D Lterræn

9. Korrektion for skærmning, D Lskærm

10. Diverse korrektioner, D Ldiv.

11. Summation af bidrag til LAeq,24h

12. Eksempel og beregningsskema

13. Metodens opbygning, LpAmax

14. Basisværdien, LpAmax,basis

15. Korrektion for togtypen, D #type

16. Korrektion for farten, D #fart

17. Korrektion for terræn, D #terræn

18. Korrektion for skærmning, D #skærm

19. Diverse korrektioner, D #div.

20. Eksempel og beregningsskema

21. Referencer

Appendix 1: Formeludtryk til beregning af jernbanestøj

Registreringsblad

 

1. Introduktion

 

Ved hjælp af denne beregningsmetode kan det A-vægtede lydtrykniveau af den udendørs støj fra jernbanetrafik bestemmes.1) Som beregningsresultat fås enten det energiækvivalente A-vægtede lydtrykniveau på døgnbasis, LAeq,24h eller maksimalværdien LpAmax af det A-vægtede lydtrykniveau ved en togpassage.

 

1) ref. [1] omtaler ganske kort støj overført via terræn og bygningsfundamenter, og støjens frekvenssammensætning nær spor til brug for beregning af støjen indendørs.

 

Beregningsmetoden er oprindeligt udarbejdet som en fælles nordisk metode, ref. [1]. Den her foreliggende version er en omarbejdet version af ref. [1]. Ved omarbejdningen er anvisningerne på bestemmelse af LAeq,24h og LpAmax givet i hver sin selvstændige del. Dette er gjort for at lette brugeren i situationer, hvor kun den ene størrelse skal bestemmes. Flere af korrektionerne er identiske for de to beregningsstørrelser. De to dele er dermed stedvist næsten identiske. De dele af ref. [1], som er medtaget i nærværende beregningsmetode er identiske med ref. [1] med undtagelse af typekorrektionerne i afsnit 5 og 15.

 

Beregningsmetoden er et alternativ til de relativt omfattende målinger, som normalt er nødvendige for at bestemme støjniveauet med rimelig nøjagtighed. Den er tænkt som hjælpemiddel ved planlægning af områder langs banestrækninger i forbindelse med fastlæggelse af bl.a.

 

  • arealanvendelse
  • bygningsplacering og -anvendelse
  • bygningsudformning og ved
  • afhjælpning af støjproblemer

 

Metoden kan også bruges ved vurdering af de støjmæssige virkninger af ændringer af trafikken.

 

Lydteknisk Institut har omarbejdet ref. [1] til nærværende beregningsmetode. I forbindelse med det nordiske projektgruppearbejde, hvis foreløbige resultat er denne beregningsmetode, udarbejdede Lydteknisk Institut endvidere et supplement, ref. [2], der indeholder anvisninger på beregning af støjen fra stationsområder, rangerterrænet og godsterminaler.

 

De formeludtryk, som er angivet i appendix 1, stammer fra ref. [3]. Der er ikke helt overensstemmelse mellem resultater af beregninger udført ved brug af hhv. nomogrammerne fra ref. [1] og beregningsudtrykkene. Afvigelser på op til 1 dB kan optræde, især i forbindelse med beregning af skærmkorrektionen. Det anbefales at anse resultater af beregninger efter formeludtrykkene for korrekte og resultater aflæst i nomogrammer for tilnærmelser.

 

2. Forudsætninger og begrænsninger

Beregningsmetoden forudsætter bl.a.

 

  • Langskinnespor. Ved sammenlaskede spor korrigeres som angivet i afsnit 10 og 19.

 

  • Almindeligt godt vedligeholdte spor og rullende materiel. Dårlig vedligeholdelsestilstand af skinner eller hjul kan for eksempel øge det A-vægtede lydtrykniveau med 5 dB eller mere.

 

  • De såkaldte kurveskrig, bremsestøj og støj fra advarselssignaler er ikke medtaget i beregningsmetoden. Specielt kan kraftige signaler fra lokomotiver forventes at være betydningsfulde både for støjniveauet og for menneskers reaktion på støjen, hvor de bruges regelmæssigt på samme sted.

 

  • Den støj, som udstråles fra vogne og lokomotiver er stort set uændret i forhold til situationen i 1982.

 

  • Støj fra hjælpeudstyr, f.eks. køle- og varmeanlæg, samt støj fra skramlen af gods osv. er ikke medtaget.

 

  • Beregningsresultaterne svarer til de støjniveauer, man kan måle, når støjen udbreder sig i svag medvind og/eller ved svag positiv temperaturgradient. Især nær ved porøse terrænoverflader og bag skærme varierer støjniveauerne meget, afhængigt af vejrforholdene.

 

  • Terrænoverfladen forudsættes at være uden sne og ikke frossen.

 

  • Den beregnede værdi af LpAmax er tilstræbt at svare til den værdi, man ville måle med tidsvægtning SLOW (S).

 

I situationer uden skærmning har vejret i almindelighed kun ringe indflydelse på støjniveauet mindre end ca. 25 m fra sporet. Ved større afstande vil almindeligt forekommende variationer i vejrforholdene kunne bevirke forandringer på 10 dB eller mere af det A-vægtede lydtrykniveau. For bl.a. at undgå disse store usikkerheder, gælder beregningerne for medvindsforhold. Eventuelle kontrolmålinger må udføres under tilsvarende forhold.

 

Kontrolmålinger bør i øvrigt udføres sådan, at man opnår at bestemme gennemsnitsværdier for et antal togpassager. Forskellige tog af samme type kan give anledning til væsentligt forskellige støjniveauer. Dette gælder især for korte tog. Man bør i almindelighed bestemme den aritmetiske middelværdi af LpAmax ved forbikørsel og energimiddelværdien af LAeq -måleresultater.

 

Støjen fra hjul/skinnekontakten dominerer ofte over støjen fra andre delkilder. Datagrundlaget er da relativt pålideligt. Datagrundlaget om støjen fra nogle typer af lokomotiver er mindre omfattende. De angivne korrektioner for togtypen i afsnit 5 og 15 er baseret på middelværdier af danske måleresultater, ref. [4].

 

Metoden vil i de fleste enkle beregningssituationer have en nøjagtighed på +/- 2 dB for LAeq,24h og +/- 5 dB for LpAmax.

 

3. Metodens opbygning, LAeq,24h

Ved beregning af LAeq,24h fastsættes først en basisværdi, som er gyldig i en bestemt, enkel situation.

 

Basisværdien korrigeres derpå for beregningssituationens afvigelser (f.eks. terrænforhold) fra denne enkle situation.

 

Beregningen udføres ved hjælp af udtrykket

 

LAeq,24h = LAeq,basis + D Ltype + D Lfart + D Ldelstr. + D Lterræn + D Lskærm + D Ldiv. [3.1]

 

LAeq,basis er basisværdien [dB re 20 m Pa]

 

D L-værdierne er korrektioner [dB] for

 

togtypen D Ltype

togenes fart D Lfart

delstrækningens længde D Ldelstr.

terrænoverfladens virkning D Lterræn

skærmes virkning D Lskærm

forskellige andre faktorer D Ldiv.

 

Forekommer der på en strækning flere forskellige togtyper eller tog med forskellig fart, beregnes bidragene for hver type eller fart separat, og bidragene lægges sammen, jf. afsnit 11.

 

4. Basisværdien, LAeq, basis

Basisværdien bestemmes ved hjælp af figur 1. Som indgangsparametre anvendes den samlede toglængde i meter pr. døgn for den pågældende togtype, se også Miljøstyrelsens vejledning: "Støj og vibrationer fra jernbaner", og afstanden af til spormidten målt vinkelret på sporet.

Ved fastsættelse af afstanden a forudsættes støjkilden at være placeret midt på sporet, 0.5 m over skinneoverkanten. Da støjkilden og beregningspunktet ofte er i forskellig højde, er a ofte lidt større end den vandrette afstand fra spormidte til beregningspunkt.

Ved kurver og hvor terrænforholdene varierer i sporets længderetning opdeles banen i delstrækninger. Afstanden a fastlægges som vist i figur 3.

 

5. Korrektion for togtypen, D Ltype

Korrektionen D Ltype fastlægges ved hjælp af tabel 1.

 

Tabel 1. Korrektionen D Ltype for forskellige togtyper, til brug ved LAeq-beregninger.

 

 Togtype

D Ltype [dB]

Person- og godstog med MX-, MY- MA-,

ME- og MA- lokomotiv samt motorvogne (MO)

MR- og Y-tog

S-tog

 

-1

-9

-5

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 1. Basisværdien, LAeq,basis, i afhængighed af toglængde og afstand fra spormidte.

 

Basisværdien er LAeq,24h ved en uendelig lang, retlinet banestrækning med langskinnespor på plant, hårdt terræn, trafikeret af tog med fart 80 km/h.

 

6. Korrektion for farten, D Lfart

Korrektionen D Lfart for togenes fart fastlægges ved hjælp af figur 2.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 2. Korrektionen D Lfart som funktion af togenes fart.

 

7. Korrektion ved delstrækning, D Ldelstr.

Ofte bidrager trafikken på nogle dele af en banestrækning mere til LAeq,24h end trafikken på andre dele af strækningen. Dette sker for eksempel, når terrænforholdene varierer langs strækningen.

Før beregningen må banestrækningen opdeles i retlinede delstrækninger. Disse vælges, sådan at banens retning, terrænforhold, vegetation m.v. kun varierer lidt langs hver delstrækning. Dette er illustreret i figur 3.

Bidragene til LAeq,24h beregnes for hver delstrækning og summeres, jf. afsnit 11.

For hver delstrækning bestemmes den vinkel a , hvorunder delstrækningen ses fra beregningspunktet M, for eksempel vinklen a 1 for delstrækning nr. 1 i figur 3. Vinklen a ligger i det plan, der bestemmes af delstrækningen og punktet M. Korrektionen D Ldelstr. bestemmes ved hjælp af figur 4.

Afstanden a fra spormidte til beregningspunkt M bestemmes for hver delstrækning, for eksempel a1 for delstrækning nr. 1 i figur 3.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 3. Illustration af opdeling i retlinede delstrækninger nr. 1, 2 og 3.

+++ FIGUR +++

 

Figur 4. Korrektionen D Ldelstr. som funktion af vinklen a .

 

8. Korrektion for terræn, D Lterræn

Hvis terrænoverfladen er hård, dvs. den består af beton, asfalt, vand eller lignende, er korrektionen D Lterræn lig med 0 dB.

Er terrænoverfladen porøs, dvs. agerjord, græsbevoksning eller lignende, bestemmes korrektionen D Lterræn ved hjælp af figur 5. Afstanden d fastlægges som vist i figur 6. Lydbanens højde bestemmes som vist i figur 7.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 5. Korrektion D Lterræn som funktion af lydbanens gennemsnitshøjde og afstanden d fra spormidten, jf. fig. 6.

 

Fastlæggelsen af afstanden d er vist i figur 6. Figur 6a viser et tilfælde, hvor en delstrækning ligger på den ene side af en linie gennem beregningspunktet vinkelret på sporet. Figur 6b viser et tilfælde, hvor delstrækningen ligger på begge sider af denne linie. I specialtilfældet en uendelig lang delstrækning bliver d = a/cos 45E 1.4 @ a.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 6a. Afstanden d til brug ved bestemmelse af D Lterræn for delstrækningen A-B måles langs vinkelhalveringslinien for vinklen a .

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 6b. Afstanden d til brug ved bestemmelse af D Lterræn for delstrækningen A-B måles langs vinkelhalveringslinien for den største af vinklerne a 1 og a 2.

 

Fastlæggelsen af lydbanens gennemsnitlige højde over terræn er illustreret i figur 7. Et lodret snit lægges gennem beregningspunktet langs vinkelhalveringslinien, som er vist i den relevante del af figur 6. Højderne h1, h2, h3, ..., 0,5 m (kildehøjden) fastlægges i et antal jævnt fordelte punkter, og gennemsnitsværdien beregnes. Ved plant terræn bruges middelværdien af støjkildens og beregningspunktets højde over terrænet. Ved stærkt kuperet terræn er en finere inddeling nødvendig, i visse tilfælde med intervaller på nogle få meter.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 7. Illustration af data til brug ved bestemmelsen af lydbanens gennemsnitlige højde. Lodret snit langs d, se figur 6.

 

Hvis der forekommer skærmning, justeres terrænkorrektionen som angivet i afsnit 9.

 

9. Korrektion for skærmning, D Lskærm

Skærmning kan for eksempel forekomme, når banen forløber i afgravning eller gennemskæring, ved egentlige støjskærme og bag bygninger.

 

Ved bestemmelse af skærmvirkning fastlægges først omvejen e ved hjælp af udtrykket [9.1], se også figur 8. Dernæst bestemmes korrektionen D Lskærm ved hjælp af figur 9.

 

e = ON + NM - OM [9.1]

 

OM er afstanden langs vinkelhalveringslinien, d, som blev benyttet ved beregning af D Lterræn

O er støjkilden, 0.5 m over skinneoverkant, midt i sporet

M er beregningspunktet

N er toppen af skærmen

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 8. Lodret snit langs vinkelhalveringslinien vist i figur 6.

 

Korrektionen D Lskærm for en skærm, som er reflekterende på den side, der vender mod banen, afhænger af den vinkelrette afstand as fra spormidte til skærm som vist i figur 9. Er denne skærmflade i stedet lydabsorberende, benyttes kurven svarende til afstanden større end eller lig med 15 m i alle tilfælde. Dette gælder for eksempel altid, når banen forløber i afgravning med skrå sider og ved jordvolde med skrå sider.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 9. Korrektionen D Lskærm som funktion af omvejen e langs vinkelhalveringslinien vist i figur 6 med den vinkelrette afstand as mellem spormidte og skærm som parameter.

 

Når skærmkorrektionen, D Lskærm, er - 4 dB eller større, medregnes hele terrænkorrektionen, D Lterræn.

Når skærmkorrektionen, D Lskærm, er mindre end - 4 dB, men større end eller lig med - 10 dB, medregnes den halve værdi af terrænkorrektionen, D Lterræn.

Når skærmkorrektionen, D Lskærm, er mindre end - 10 dB, sættes terrænkorrektionen, D Lterræn, lig med 0 dB.

 

10. Diverse korrektioner, D Ldiv.

D Lbane

Ved banestrækninger med sammenlaskede skinner øges LAeq,24h, fordi der udsendes mere støj end ved langskinnespor. Ved beregningen korrigeres bidraget fra den pågældende delstrækning med + 3 dB.

Ved banestrækninger på stålbro uden skærveballast forøges støjudsendelsen ligeledes. Ved beregningen korrigeres bidraget fra en delstrækning svarende til brolængden med + 6 dB.

Forekommer begge disse situationer samtidigt, medregnes kun den af korrektionerne, som giver den største værdi af LAeq,24h.

D Lbygn

Foran bygninger øges LAeq,24h på grund af bidrag fra reflekteret lydenergi. Ved beregningen korrigeres med + 3 dB, når beretningspunktet ligger fra 0.5 m til 10-15 m fra bygningsfacader.

 

11. Summation af bidrag til LAeq,24h

Når det ved beregningerne har været nødvendigt at bestemme bidrag fra forskellige togtyper eller tog med forskellig fart, samt når det har været nødvendigt at opdele i delstrækninger, må de fastlagte bidrag summeres.

Summen af to bidrag bestemmes på følgende måde: Først bestemmes forskellen mellem bidragene. I tabel 2 findes derpå et tillæg i dB, som lægges til det største af de to bidrag. Derved er summen bestemt.

På samme måde kan et tredje bidrag lægges til summen af de to første, osv.

Tabel 2. Tillæg til brug ved summation af bidrag til LAeq,24h.

 

 Forskel mellem bidrag

[dB]

0-1

2-3

4-9

> 9

Tillæg til det største bidrag

[dB]

3

2

1

0

 

12. Eksempel og beregningsskema

I det følgende er givet et eksempel på en beregning af LAeq,24h. Et ikke udfyldt beregningsskema findes side 17.

På planen i figur 10 er vist en banestrækning, som forløber retlinet på et plant, græsbevokset terræn. Langs en del af strækningen findes en 3 m høj skærm, 5 m fra spormidten. Sporet er et langskinnespor med skinneoverkant 1 m over terræn. Støjkildens højde over det porøse terræn er derfor 1.5 m. Støjniveauet LAeq,24h skal beregnes i et punkt 3 m over terræn ved en husfacade 40 m fra spormidten. Der findes ingen andre væsentlige skærmende eller reflekterende flader i nærheden.

 

+++ FIGUR +++

Figur 10. Plan og snit. Eksempel, LAeq,24h.

Banestrækningen ligger nær ved en station. De tog, som er standset ved stationen, accelererer, når de passerer bygningen.

De tog, som skal standse på stationen, decelererer, når de passerer bygningen.

Trafikken er fordelt på togtyper som angivet i tabel 3. MR-togene standser ved stationen. De øvrige tog er gennemgående. I beregningsskemaerne, tabel 4 og 5, er oplysningerne fra tabel 3 indført, idet MR-togene er opdelt i hhv. accelererende og decelererende tog.

Banestrækningen opdeles i delstrækningerne 1: skærmet og 2: uskærmet. Disse ses fra beregningspunkterne under vinklerne hhv. a 1 = 120E og a 2 = 60E. Bidragene fra hver delstrækning beregnes separat i hhv. tabel 4 og 5. Afstanden a er 40 m i begge tabeller. Afstanden, d, for delstrækning 1 bestemmes som vist i figur 6b til d1 = a/cos 45E = 57 m. For delstrækning 2 bliver d2 = a/cos 60E = 80 m.

For delstrækning 1 bestemmes omvejen e, se figur 8, i et snit langs halveringslinien for den rette vinkel (langs afstanden d1): e = 0.14 m.

Lydbanens gennemsnitlige højde er for begge delstrækninger (1.5 + 3.0)/2 = 2.3 m.

 

Tabel 3. Trafikdata. Eksempel LAeq,24h

 Togtype

Fart

[km/h]

Toglængde

[m/døgn]

B

 

C

C

E

F

Gennemgående persontog med MY- eller MZ-lokomotiv

Lokaltog, MR, accelererende

Lokaltog, MR, decelererende

Godstog

Hurtige godstog

 

120

60

60

80

100

 

1200

495

495

4000

800

 

Basisværdien, LAeq,basis, bestemmes for hver togtype ved hjælp af figur 1 og indføres i tabel 4 (og 5).

Typekorrektionen D Ltype aflæses i tabel 1 og indføres i tabel 4 (og 5).

Fartkorrektionen D Lfart bestemmes for hver togtype ved hjælp af figur 2 og indføres i tabellerne.

Korrektionen D Lbane er nul, fordi sporet er langskinnespor uden skiftespor.

Summen LAeq,basis = D Lfart + D Lbane bestemmes for hver togtype i tabellerne. Disse summer adderes ved brug af tabel 2.

Korrektionerne D Ldelstr. for udstrækningen af delstrækning 1 og 2 bestemmes ved hjælp af figur 4 og indføres i tabellerne.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 1. Basisværdien, LAeq,basis i afhængighed af toglængde og afstand fra spormidte.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 2. Korrektionen D Lfart som funktion af togenes fart.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 4. Korrektionen D Ldelstr. som funktion af vinklen a .

 

Skærmkorrektionen D Lskærm er nul for delstrækning 2. For delstrækning 1 bestemmes D Lskørm . -6 dB ved hjælp af figur 9 for en reflekterende skærm, idet afstanden fra spormidte til skærm er as = 5 m.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 9. Korrektionen D Lskærm som funktion af omvejen e langs vinkelhalveringslinien vist i figur 6 med den vinkelrette afstand mellem spormidte og skærm som parameter.

 

Terrænkorrektionen D Lterræn bestemmes ved hjælp af figur 5. For delstrækning 1 medregnes D Lterræn kun med den halve værdi i tabel 4, fordi skærmkorrektionen er mellem -5 dB og -10 dB, jf. afsnit 9. For delstrækning 2 medregnes den fulde værdi, idet der ikke forekommer skærmning.

 

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 5. Korrektion D Lterræn som funktion af lydbanens gennemsnitshøjde og afstanden d fra spormidten.

 

Delstrækningernes bidrag er bestemt i hver tabel og de to bidrag er summeret i tabel 5. Fritfelts-værdien af LAeq,24h er 57 dB re 20 m Pa. Ønsker man at sammenligne beregningsresultatet med resultatet af en måling af støjen i punktet M, må beregningsresultatet før sammenligningen korrigeres for virkningen af reflektion fra bygningsfacaden. Korrektionen D Lbygn er 3 dB. Derved bliver den værdi af LAeq,24h, der skal sammenlignes med måleresultatet, 60 dB re 20 m Pa.

 

+++ FIGUR +++

 

Tabel 4. Beregningsskema med beregning af bidraget fra delstrækning 1 til LAeq,24h.

 

+++ FIGUR +++

 

Tabel 5. Beregningsskema med beregning af bidraget fra delstrækning 2 til LAeq,24h samt summation af bidragene fra delstrækning 1 og 2.

 

+++ FIGUR +++

 

13. Metodens opbygning, LpAmax

Ved beregning af LpAmax fastsættes først en basisværdi, som er gyldig i en bestemt, enkel situation.

Basisværdien korrigeres derpå for beregningssituationens afvigelser (f.eks. terrænforhold) fra denne enkle situation.

Beregningen udføres ved hjælp af udtrykket

 

LpAmax = LpAmax,basis + D #type + D #fart + D #terræn + D #skærm + D #div. [13.1]

 

LpAmax,basis er basisværdien [dB re 20 m Pa]

 

D #-værdierne er korrektioner [dB] for

 

togtypen D #type

togenes fart D #fart

terrænoverfladens virkning D #terræn

skærmes virkning #skærm

forskellige andre faktorer D #div.

 

Forekommer der på en strækning flere forskellige togtyper eller tog med forskellig fart, beregnes LpAmax for hver type eller fart separat, og den største værdi vælges som beregningsresultat. Dette valg kan ofte foretages tidligt i beregningen, se afsnit 14.

 

14. Basisværdien, LpAmax

Basisværdien bestemmes ved hjælp af figur 11. Som indgangsparametre anvendes toglængden i meter, se også Miljøstyrelsens vejledning "Støj og vibrationer fra jernbaner", og afstanden a eller b til spormidten.

Toglængden sættes normalt lig med længden af det længste tog, som regelmæssigt anvendes på banestrækningen. Hvis denne type tog kører væsentligt langsommere end andre tog på strækningen, bestemmes basisværdien for flere togtyper. LpAmax bestemmes af den togtype, der giver den højeste værdi, efter at basisværdien er korrigeret for togtype og fart.

Basisværdien for dieseldrevne tog kan ikke blive mindre end svarende til den punkterede kurve i figur 11, selv om toglængden er mindre end 100 m.

Basisværdien er LpAmax ved passage med 80 km/h på en banestrækning med langskinnespor på plant, hårdt terræn.

Hvis terrænforholdene ikke varierer langs banen, anvendes den vinkelrette afstand a fra beretningspunktet M til spormidten.

I tilfælde, hvor terrænforholdene varierer langs banen, kan det være nødvendigt at gennemføre flere beregninger af LpAmax og vælge den største resulterende værdi som beregningsresultat. Dette er illustreret i figur 12.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 11. Basisværdien, LpAmax,basis, i afhængighed af toglængde og afstand fra spormidte.

 

I figur 12 a er vist en banestrækning i et kuperet terræn. Når toget befinder sig i positionen A, er beregningspunktet skærmet. Når toget befinder sig i position B, har det netop passeret overgangen (O) mellem to delstrækninger. Mens toget passerer delstrækningen til venstre for punktet O, er skærmningen ubetydelig. I dette eksempel må der gennemføres to beregninger af LpAmax.

For situationen, hvor toget befinder sig i position A, bruges afstanden a som indgangsparameter i figur 11. Der korrigeres for togtype, fart, terræn, skærm osv.

For situationen, hvor toget befinder sig i position B, anvendes beregningsafstanden b som vist i figur 12 b. Den fundne basisværdi korrigeres for togtype, fart, terræn osv.

Den højeste af de fundne værdier af LpAmax er det endelige beregningsresultat for beregningspunkt M. I mere komplicerede situationer kan det måske være nødvendigt at gennemføre beregninger for mere end to placeringer af toget.

Ved fastsættelse af afstanden a eller b forudsættes støjkilden at være placeret midt på sporet, 0.5 m over skinneoverkanten. Da støjkilden og beregningspunktet ofte er i forskellig højde, er afstanden ofte lidt større end den vandrette afstand fra spormidte til beregningspunkt.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 12 a. Bane i kuperet terræn. Det er uklart, om LpAmax forekommer når toget passerer position A i gennemskæringen eller position B, hvorfra støjen udbreder sig uskærmet til beregningspunktet M.

 

+++ FIGUR +++

 

Fig 12 b. Detalje af figur 12 a med toget i position B. Beregningsafstanden b fastlægges som afstanden fra punktet M til spormidten, målt langs halveringslinien for den vinkel, ß, hvorunder toget ses fra punkt M.

 

15. Korrektion for togtypen, D #type

Korrektionen D #type fastlægges ved hjælp af tabel 6.

Tabel 6. Korrektionen D #type for forskellige togtyper, til brug ved beregning af LpAmax.

 

 Togtype

D #type [dB]

Person- og godstog med MX-, MY- MZ-,

ME- og MA- lokomotiv samt motorvogne (MO)

MR- og Y-tog

S-tog

 

+1

-9

-2

 

16. Korrektion for farten, D #fart

Korrektionen D #fart, for togenes fart fastlægges ved hjælp af figur 13.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 13. Korrektionen D #fart som funktion af togenes fart.

 

17. Korrektion for terræn, D #terræn

Hvis terrænoverfladen er hård, dvs. den består af beton, asfalt, vand eller lignende, er korrektionen D #terræn lig med 0 dB.

Er terrænoverfladen porøs, dvs. agerjord, græsbevoksning eller lignende, bestemmes korrektionen D #terræn ved hjælp af figur 14. Afstanden a eller b fastlægges som beskrevet i afsnit 14. Lydbanens højde bestemmes som vist i figur 15. Det kan som nævnt være nødvendigt at beregne for mere end en placering af toget.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 14. Korrektion D #terræn som funktion af lydbanens gennemsnitshøjde og afstanden a eller b fra spormidten, jf. fig. 12.

 

Fastlæggelsen af lydbanens gennemsnitlige højde over terræn er illustreret i figur 15. Et lodret snit lægges gennem beregningspunktet langs afstanden a eller b, som er vist i figur 12. Højderne h 1, h2, h3, ..., 0,5 m (kildehøjden) fastlægges i et antal jævnt fordelte punkter, og gennemsnitsværdien beregnes. Ved plant terræn bruges middelværdien af støjkildens og beregningspunktets højde over terrænet. Ved stærkt kuperet terræn er en finere inddeling nødvendig, i visse tilfælde med intervaller på nogle få meter.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 15. Illustration af data til brug ved bestemmelsen af lydbanens gennemsnitlige højde. Lodret snit langs a eller b, se figur 12.

 

Hvis der forekommer skærmning, justeres terrænkorrektionen som angivet i afsnit 18.

 

18. Korrektion for skærmning, D #skærm

Skærmning kan for eksempel forekomme, når banen forløber i afgravning eller gennemskæring, ved egentlige støjskærme og bag bygninger.

Ved bestemmelse af skærmvirkning fastlægges først omvejen ê ved hjælp af udtrykket [18.1], se også figur 16. Dernæst bestemmes korrektionen D #skærm ved hjælp af figur 17.

ê = ON + NM - OM [18.1]

OM er den afstand, a eller b, som blev benyttet ved beregning af D #terræn, jf. figur 12.

O er støjkilden, 0.5 m over skinneoverkant, midt i sporet

M er beregningspunktet

N er toppen af skærmen

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 16. Lodret snit langs a eller b, som vist i figur 12.

 

Korrektionen D #skærm for en skærm, som er reflekterende på den side, der vender mod banen, afhænger af den vinkelrette afstand as fra spormidte til skærm som vist i figur 17. Er denne skærmflade i stedet lydabsorberende, benyttes kurven i figuren svarende til afstanden større end eller lig med 15 m i alle tilfælde. Dette gælder for eksempel altid, når banen forløber i afgravning med skrå sider og ved jordvolde med skrå sider.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 17. Korrektionen D #skærm som funktion af omvejen ê langs a eller b vist i figur 12 med den vinkelrette afstand as mellem spormidte og skærm som parameter.

 

Når skærmkorrektionen, D #skærm, er -4 dB eller større, medregnes hele terrænkorrektionen, D #terræn.

Når skærmkorrektionen, D #skærm, er mindre end -4 dB, men større end eller lig med -10 dB, medregnes den halve værdi af terrænkorrektionen, D #terræn.

Når skærmkorrektionen, D #skærm, er mindre end -10 dB, sættes terrænkorrektionen, D #terræn, lig med 0 dB.

 

19. Diverse korrektioner, D #div.

D Lbane

Ved banestrækninger med sammenlaskede skinner øges LpAmax, fordi der udsendes mere støj end ved langskinnespor. Ved beregningen korrigeres med + 3 dB.

Tilsvarende korrigeres med + 6 dB ved banestrækninger med skiftespor.

Ved banestrækninger på stålbro uden skærveballast korrigeres med + 6 dB.

De nævnte korrektioner må indgå i vurderingen (se også afsnit 14) af hvilken placering af toget, der giver anledning til LpAmax. Forekommer flere af de nævnte situationer samtidigt, medregnes kun den ene af korrektionerne, som giver den største værdi af LpAmax.

D Lbygn

Foran bygninger øges LpAmax på grund af bidrag fra reflekteret lydenergi. Ved beregningen korrigeres med + 3 dB, når beregningspunktet ligger fra 0.5 m til 10-15 m fra bygningsfacader.

 

20. Eksempel og beregningsskema

I det følgende er givet et eksempel på beregning af LpAmax. Et ikke udfyldt beregningsskema findes side 30.

På planen i figur 18 er vist en banestrækning, som forløber retlinet på et plant, græsbevokset terræn. Langs en del af strækningen findes en 3 m høj skærm, 5 m fra spormidten. Sporet er et langskinnespor med skinneoverkant 1 m over terræn. Støjniveauet LpAmax skal beregnes i et punkt 3 m over terræn ved en husfacade 40 m fra spormidten. Der findes ingen andre væsentlige skærmende eller reflekterende flader i nærheden.

Trafikken antages at være den samme som i eksemplet i afsnit 12. Fart og gennemsnitlig toglængde fremgår af tabel 7.

 

Tabel 7. Trafikdata. Eksempel LpAmax.

 

 Togtype

Fart

[km/h]

Toglængde

[m]

B

 

C

E

F

Gennemgående persontog med MY- eller MZ-lokomotiv

Lokaltog, MR

Godstog

Hurtige godstog

 

120

60

80

100

 

150

140

500

200

 

Det er umiddelbart klart, at LpAmax forekommer, når enten et gennemgående persontog eller et godstog passerer. Lokaltogene giver lavere støjniveauer. Det er derimod ikke umiddelbart klart, om de 500 m lange godstog ved 80 km/t giver et højere LpAmax end 200 m godstog ved 100 km/t eller 150 m lange persontog ved 120 km/t. Data fra tabel 7 om trafikken er indført i beregningsskemaet i tabel 8.

 

I første omgang betragtes alene situationen, hvor toget befinder sig netop ud for beregningspunktet, i positionen A i figur 18. Basisværdierne bestemmes ved hjælp af figur 11 for a = 40 m. Disse er indført i tabel 8.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 18. Plan og snit. Eksempel LpAmax.

 

Korrektionen D #type tages fra tabel 6, korrektionen D #fart for farten fra figur 13, mens korrektionen D #bane er nul for langskinnespor uden skiftespor.

Summerne af basisværdi og korrektionerne for togtype og fart i tabel 8 viser, at persontogene (type B) giver anledning til LpAmax. I det følgende betragtes alene støjen fra et af disse tog.

Først bestemmes LpAmax ved togets passage af position A. For at terrænkorrektionen kan bestemmes, må lydbanens gennemsnitlige højde fastlægges. I dette tilfælde er gennemsnitshøjden (1.5 + 3)/2 2.3 m). Terrænkorrektionen D #terræn bestemmes ved hjælp af figur 14 til -2 dB. Skærmkorrektionen bestemmes ved hjælp af figur 17. Omvejen ê bestemmes ud fra geometrien i snittet i figur 18: ê = 0.19 m. Afstanden fra spormidte til den reflekterende skærm er as = 5 m. Figur 17 giver da D #skærm = -7 dB. Terrænkorrektionen skal derfor kun medregnes med sin halve værdi jf. afsnit 18.

Korrigeres der endelig for tilstedeværelsen af bygningsfacaden med D #bygn = 3 dB, fås den værdi af LpAmax, man må forvente at kunne måle i punkt M: LpAmax = 86 dB re 20 m Pa.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 11. Basisværdien, LpAmax,basis.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 13. Korrektionen D #fart.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 14. Korrektion D #terræn, som funktion af lydbanens gennemsnitshøjde og afstanden a eller b fra spormidten.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 17. Korrektionen D #skærm som funktion af omvejen ê langs a eller b, vist i figur 12, med den vinkelrette afstand as mellem spormidte og skærm som parameter.

 

+++ FIGUR +++

 

Tabel 8. Beregningsskema med beregning af LpAmax for tog i position A.

 

For at sikre, at støjniveauet ikke overskrider denne beregnede værdi, når toget har passeret skærmen, gennemføres en beregning med toget i position B, se figur 19. På grundlag af geometrien kan afstanden b bestemmes til 162 m. I figur 11 aflæses basisværdien, som overføres til tabel 9. I tabel 9 er derefter korrigeret for togtype, fart og bane som i tabel 8. Terrænkorrektionen bestemmes ved hjælp af figur 14, idet b = 162 m og lydbanens gennemsnitlige højde ligesom ved position A er 2.3 m. Skærmningen er nul. Det ses, at LpAmax er 5 dB lavere end når toget er i position A.

 

+++ FIGUR +++

 

Figur 19. Plan, som viser et tog af type B i position B.

 

+++ FIGUR +++

 

Tabel 9. Beregningsskema med beregning af LpAmax for tog af type B i position B.

 

+++ FIGUR +++

 

21. Referencer

[1] M. Ringheim:

"Støy fra skinnegående trafikk. En enkel felles-nordisk beregningsmetode utarbeidet for Nordisk Ministerråds støygruppe, NBG", Kilde rapport 67, 2. utgave, Voss, Desember 1983.

[2] J. Jakobsen og J. Kragh:

"Beregningsanvisninger for støj fra rangering", Lydteknisk Institut rapport LI 922/83, Lyngby 1983.

[3] T. Lahti:

"Outdoor noise measurements compared with predictions by Nordic models", Technical Research Centre of Finland, manuscript 6. february 1984, Esbo 1984.

Ligning (11) i denne reference er rettet i nærværende beregningsmetode i overensstemmelse med brev af 13. februar 1984 fra M. Ringheim til T. Lahti.

[4] J. Jakobsen og J. Kragh:

"Vejledning om støj fra jernbaner. Beregningsmetode. Korrektion for togtype". Teknisk Notat LI 631/84, Lydteknisk Institut, Lyngby 1984.

 

Appendix 1:

Formeludtryk til beregning af jernbanestøj

A.1.1. Generelt

A.1.2. LAeq,24h

A.1.3. LpAmax

A.1.4. Symbolliste

 

A.1.1. Generelt

For at undgå aflæsningsunøjagtigheder ved brug af nomogrammer kan beregninger udføres ved brug af de formeludtryk, der findes i dette appendix. Ikke alle formeludtrykkene fra ref. [3] giver fuldstændig overensstemmelse med nomogrammerne (fra ref. Det anbefales at anse resultater af beregninger efter formeludtrykkene for korrekte. I tilfælde, hvor der skal foretages mange beregninger, vil det være fordelagtigt at udarbejde et EDB-program på grundlag af formeludtrykkene.

I dette appendix angives formeludtrykkene til beregning af basisværdier og korrektioner for LAeq og LpAmax på grundlag af trafikale oplysninger og topografiske data. Der angives også formeludtryk til beregning af de indgående højder og afstande, men det vil i mange tilfælde være fordelagtigt at fastlægge disse størrelser på grundlag af kortskitser og længdesnit, før støjberegningerne foretages.

 

A.1.2. LAeq,24h

LAeq,basis = 50 dB + 10 log (L/100) -10 log (a/10)

hvor L er den totale toglængde pr. døgn, og a er afstanden - målt vinkelret på - mellem et punkt 0.5 m over spormidte (O) og beregningspunktet (M).

 

+++ FORMEL+++ (A1-2)

 

hvor av er den vandrette afstand - målt vinkelret på sporet - mellem O og M, og hM og hO er højderne af M og O over en vandret referenceplan.

D Lfart = 23.5 log (v/80) (A1-3)

hvor v er togets fart [km/h]. v regnes aldrig mindre end 30 km/h, og for accelererende dieseltog aldrig mindre end 80 km/h.

D Ldelstr. = 10 log (a /180) (A1-4)

hvor a er vinklen (i grader), hvorunder den pågældende delstrækning ses fra M.

D Lterræn = -12 log (d/1+d/10) + 3 log h + 7,76 dB (A1-5)

hvor h er den gennemsnitlige lydbanehøjde [m] over terrænoverfladen, og d [m] er den skrå afstand til den pågældende delstrækning målt langs halveringslinien til vinklen a . Hvis normalen til sporet fra M deler vinklen a måles d langs halveringslinien for den største af delvinklerne. D Lterræn skal altid være nul eller negativ.

h = 1/N (0,5 + hN-1 + ... + h2 + h1), og (A1-6)

d = a/cos d (Al-7)

Når a strækker sig på begge sider af normalen til sporet gennem M, og den største del af synsvinklen er a 1, fås

d = 1/2 @ a 1 (A1-7a)

Når hele synsvinklen ligger på samme side af normalen til sporet gennem M, og vinklen mellem normalen og en linie gennem M og enden af delstrækningen nærmest M er a 2 fås:

d = a 2 + 1/2 @ a (A1-7b)

D Lskærm = -10 log as (A1-8)

 

+++ FORMEL +++

 

hvor as er den vandrette afstand mellem spormidte og skærm målt vinkelret på sporet; dog er as begrænset til 5 m # og as # 15 m. Hvis den side af skærmen, som vender imod sporet, er absorberende, sættes as altid = 15 m.

e er omvejen over skærmtoppen målt i den lodrette plan, hvori d bestemmes (se A1-7).

(A1-9)

+++ FORMEL +++

(A1-10)

hvor d og d er defineret i ligningerne (A1-7) - (A1-7b), og hM, hN og hO er højderne af punkterne M, N og O over en vandret referenceplan. I ligning (A-10) benyttes den faktiske, ubegrænsede størrelse af a s.

Hvis den effektive skærmhøjde er negativ, dvs. at punktet N ligger under linien MO, ændres fortegnet på e:

(A1-9a) e = *OM* - *ON* - *NM*

Efter beregning af D Lskærm skal D Lterræn modificeres således:

(A1-11a) Når D Lskærm < -10 dB sættes D Lterræn til nul.

(A1-11b) Når D Lskærm er i intervallet -10 dB # D Lskærm < -4 dB sættes D Lterræn til halvdelen af det i ligning (A1-5) fundne.

(A1-11c) Når D Lskærm $ -4 dB medregnes den fulde værdi af D Lterræn.

Når bidrag til LAeq fra flere togtyper på samme delstrækning skal adderes, eller når bidrag fra flere delstrækninger skal adderes, benyttes udtrykket:

 

(A1-12) +++ FORMEL +++

 

(A1-13) hvor LAeq,1, LAeq,2 osv. er de enkelte bidrag.

A.1.3. LpAmax

LpAmax,basis = 10 log (10A/10 + 10B/10),

 

(A1-13a) +++ FORMEL +++

 

(A1-13b) +++ FORMEL +++

 

hvor R er længden af det længste, jævnligt forekommende tog. R er aldrig mindre end 100 m for dieseltrukne tog. b er afstanden fra beregningspunktet M til toget målt langs halveringslinien til den vinkel ß, hvorunder toget ses fra M. Når midten af toget befinder sig på normalen til sporet gennem M, er

(A1-14a) b = a

Når vinklen mellem normalen til sporet gennem M og en linie gennem M og den nærmeste ende af toget er a 3, bestemmes b af

(A1-14b) b = a / (cos (a 3 + ß/2))

idet vinklen, hvorunder toget ses fra M er ß, og a 3 regnes negativ, når ß omslutter normalen.

(A1-15) D #fart = 30.5 log (v/80)

hvor v er farten af toget [km/h]. v regnes aldrig mindre end 30 km/h, og for accelererende dieseltog aldrig mindre end 80 km/h.

D #terræn og D #skærm beregnes efter formlerne (A1-5) henholdsvis (A1-8). I stedet for den skrå afstand d (A1-7) benyttes afstanden b (A1-14a-b).

Således fås:

D #terræn = -12 log ((b / 1 + b/10)) + 3 log h + 7,76 dB (A1-16)

D #skærm = -10 log as

 

(A1-17) +++ FORMEL +++

 

hvor h er den gennemsnitlige lydbanehøjde over terrænet langs den linie, hvor b måles. as er den vinkelrette, vandrette afstand mellem spormidte og skærm. as er begrænset, så 5 m # as # 15 m. Såfremt den side af skærmen, som vender mod sporet, er absorberende, sættes as = 15 m. ê er omvejen over skærmtoppen målt i den lodrette plan, hvori b måles:

 

(A1-18) +++ FORMEL +++

 

I formel (A1-18) indregnes den faktiske, ubegrænsede værdi af as.

Hvis den effektive skærmhøjde er negativ, dvs. at punktet N ligger under linien MO, ændres fortegnet på ê.

Efter beregning af D #skærm skal D #terræn modificeres som angivet i udtrykkene (A1-11a til c).

 

A.1.4. Symbolliste

Bidrag til LpAmax,basis [dB re 20m Pa] A:

Position af tog [-]

Bidrag til LpAmax,basis [dB re 20m Pa] B:

Position af tog [-]

Total forbipasserende toglængde pr. døgn [m] L:

Energiækvivalent A-vægtet lydtrykniveau over et LAeq,24h:

Døgn [dB re 20m Pa]

Det maksimale A-vægtede lydtrykniveau LpAmax:

(tidsvægtning:S) som optræder flere gange på

et døgn [dB re 20m Pa]

Beregningspunkt [-] M:

Punkt på skærmtop [-] N:

Kildepunkt, beliggende 0,5 m over spormidte [-] O:

Overgang mellem delstrækninger [-]

Afstand mellem beregningspunkt og spormidte, a:

målt vinkelret på spor [m]

Den vandrette, vinkelrette afstand mellem as:

spormidte og skærm [m]

Den vandrette projektion af a [m] av:

b: Afstand fra beregningspunkt til den placering af

toget, som giver den højeste værdi af LpAmax [m]

d: "Skrå afstand" fra beregningspunkt til spormid-

te. d benyttes ved beregning af D Lterræn ogD Lskærm [m]

e: Omvej over skærmtop. e bruges til beregning af

D Lskærm [m]

ê: Omvej over skærmtop. ê bruges til beregning af

D #skærm [m]

h: Gennemsnitlig lydbanehøjde over terræn [m]

h1: Højde af beregningspunkt over terræn [m]

h2,h3: Højde af lydbanen over terræn, målt i ækvidi-

stante punkter mellem M og O [m]

hO: Højde af støjkilden over en vandret reference-plan [m]

hM: Højde af beregningspunkt over en vandret refe-

enceplan [m]

hN: Højde af skærmtop over en vandret reference-

plan [m]

?: Længden af det længste, jævnligt forekommende

tog [m]

v: Togets fart [km/h]

a : Den vinkel, hvorunder en delstrækning ses fra

M*) [E]

a 1: Den største del af vinklen a , når a udstrækker

sig på begge sider af normalen til sporet gen-

nem M*) [E]

a 2: Vinkel fra normalen til sporet gennem M til en

inie gennem M og den nærmeste ende af en

delstrækning*) [E]

a 3: Vinkel fra normalen til sporet gennem M til en

linie gennem M og den nærmeste ende af

toget*) [E]

ß: Den vinkel, hvorunder et tog ses fra M*) [E]

d : Vinklen mellem de linjer, langs hvilke afstande-

ne a og d måles*) [E]

D L: Korrektioner til LAeq,24h [dB]

D #: Korrektioner til LpAmax [dB]

*) Vinklerne måles i den - i almindelighed skrå - plan, hvori punktet M og linierne a, b og d befinder sig.

Redaktionel note
  • Nr. 5