Senere ændringer til forskriften
Lovgivning forskriften vedrører
Ændrer i/ophæver
Links til EU direktiver, jf. note 1
32002L0049
 
32015L0996
 
Oversigt (indholdsfortegnelse)
Kapitel 1 Formål og anvendelsesområde
Kapitel 2 Definitioner
Kapitel 3 Støjkort
Kapitel 4 Støjhandlingsplaner
Kapitel 5 Inddragelse af og information til offentligheden og internationalt samarbejde
Kapitel 6 Ikrafttrædelse
Bilag 1 Tekniske krav til indrapportering af fysiske data jf. § 3, stk. 2, § 5, stk. 2, § 7, stk. 3 og § 9, stk. 2.
Bilag 2 Tekniske krav til støjkortlægning jf. § 7, stk. 2, § 12, stk.1 og § 16, stk. 1
Bilag 3 Vurderingsmetoder for støjindikatorerne jf. direktiv 2002/49/EF, artikel 6
Den fulde tekst

Bekendtgørelse om kortlægning af ekstern støj og udarbejdelse af støjhandlingsplaner1)

I medfør af § 14 a i lov om miljøbeskyttelse, jf. lovbekendtgørelse nr. 1121 af 3. september 2018, og efter forhandling med transport-, bygnings- og boligministeren, fastsættes:

Kapitel 1

Formål og anvendelsesområde

§ 1. Bekendtgørelsen fastsætter regler for kortlægning af ekstern støj fra visse infrastrukturanlæg og i større, samlede byområder og for udarbejdelse af støjhandlingsplaner for disse anlæg og byområder. Formålet med kortlægning af den eksterne støj og udarbejdelse af støjhandlingsplaner er at skabe et grundlag for at undgå, forebygge eller begrænse de skadelige virkninger, herunder gener, der skyldes eksponering for ekstern støj, samt at opretholde støjmiljøets kvalitet der, hvor den er acceptabel. Bekendtgørelsen fastsætter også regler, der skal sikre, at oplysninger om ekstern støj og dens virkninger stilles til rådighed for offentligheden.

Stk. 2. Bekendtgørelsen omfatter ekstern støj, som mennesker udsættes for navnlig i bebyggede områder, i offentlige parker eller stilleområder i større, samlede byområder, i stilleområder i det åbne land, nær skoler, hospitaler og andre støjfølsomme bygninger og områder.

Stk. 3. Bekendtgørelsen omfatter ikke ekstern støj, der forårsages af den udsatte person selv, støj fra hjemlige gøremål, fra naboer, støj på arbejdspladsen, støj i transportmidler eller støj, der skyldes militære aktiviteter i militærområder.

Kapitel 2

Definitioner

§ 2. I denne bekendtgørelse forstås ved:

1) Ekstern støj: Uønsket eller skadelig udendørs lyd fremkommet ved menneskers aktiviteter, herunder støj fra transport, vej-, jernbane- eller flytrafik og fra (i)-mærkede virksomheder, jf. bilag 1 i bekendtgørelse om godkendelse af listevirksomhed.

2) Infrastrukturanlæg: Veje, jernbaner, flyvepladser og lufthavne.

3) Skadelige virkninger: Negativ påvirkning af menneskers sundhed.

4) Grænseværdi: En værdi, hvis overskridelse får de ansvarlige myndigheder til at overveje eller indføre støjdæmpende foranstaltninger.

5) Gene: Den gennemsnitlige grad af gener fra ekstern støj som fastlagt ved f.eks. befolkningsundersøgelser eller vurderet ved at sammenligne grænseværdi og støjniveau.

6) Større vej: En regional, national eller international vej, hvor der passerer over 3 mio. køretøjer om året, og hvor staten eller Sund- og Bælt Holding A/S er ansvarlig for driften af vejen.

7) Større jernbane: En jernbane, hvor der passerer over 30.000 tog om året.

8) Større lufthavn: En civil lufthavn med mere end 50.000 operationer om året (en operation er en start eller en landing), dog ikke medregnet træningsoperationer med små fly.

9) Større, samlet byområde: Et afgrænset byområde med et indbyggertal på over 100.000 personer.

10) Hovedstadsområdet: Det samlede område med kommunerne: København, Frederiksberg, Tårnby, Hvidovre, Rødovre, Gladsaxe, Gentofte, Lyngby-Taarbæk, Herlev, Ballerup, Glostrup, Brøndby, Vallensbæk og Albertslund.

11) Stilleområde i et større, samlet byområde: Et område, som er afgrænset af kommunalbestyrelsen, og som f.eks. ikke fra nogen støjkilde udsættes for en Lden -værdi, der ligger over en bestemt værdi, som fastlægges af miljø- og fødevareministeren.

12) Stilleområde i det åbne land: Et område afgrænset af kommunalbestyrelsen, som ikke belastes af støj fra trafik, industri eller fritidsaktiviteter, og hvor det i den overvejende del af tiden er naturens egne lyde, der dominerer.

13) Støjindikator: Et fysisk mål til beskrivelse af ekstern støj, som har sammenhæng med en skadelig virkning. Der opereres med to støjindikatorer i denne bekendtgørelse; Lden og Lnight.

14) Lden: Dag-aften-nat-værdien i decibel (dB) beregnes efter følgende formel:

Lden = 10*log 1/24 (12*10Lday/10 + 3*10Levening+5/10 + 9*10Lnight+10/10)

hvor Lday er det A-vægtede gennemsnitlige lydtrykniveau som defineret i ISO 1996-2: 1987 og bestemt over alle dagperioder i et år, Levening er det A-vægtede gennemsnitlige lydtrykniveau som defineret i ISO 1996-2: 1987 og bestemt over alle aftenperioder over et år, og Lnight er det A-vægtede gennemsnitlige lydtrykniveau som defineret i ISO 1996-2: 1987 og bestemt over alle natperioder i et år. Dagperioden er tidsrummet kl. 07 – 19, aftenperioden er tidsrummet kl. 19 – 22, og natperioden er tidsrummet kl. 22 – 07.

15) Støjkort: Et kort bestemt til samlet vurdering af støjeksponeringen i et bestemt område fra forskellige støjkilder eller generelle prognoser for det pågældende område. Støjkort er en samlet betegnelse for et grafisk støjkort og opgørelser af støjbelastningen.

16) Støjhandlingsplan: En plan beregnet på håndtering af støjproblemer og -virkninger, herunder om fornødent støjreduktion.

17) Trafikselskaber: De trafikselskaber der er omfattet af lov om trafikselskaber.

18) Sund- og Bælt Holding A/S: Sund- og Bælt Holding A/S og de selskaber, der ejes direkte eller indirekte af Sund- og Bælt Holding A/S.

Kapitel 3

Støjkort

Større veje

§ 3. Senest den 30. juni 2022 og herefter mindst hvert femte år skal der udarbejdes støjkort for større veje.

Stk. 2. Senest den 31. december 2019 og herefter hvert femte år skal der indrapporteres data jf. bilag 1, B1. 3, tabel 1.1 for større veje.

§ 4. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for større veje.

Stk. 2. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er desuden ansvarlig for udarbejdelsen af separate støjkort for større veje i de større samlede byområder.

Større jernbaner

§ 5. Senest den 30. juni 2022 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjkort for større jernbaner.

Stk. 2. Senest den 31. december 2019 og herefter hvert femte år skal der indrapporteres data jf. bilag 1, B1. 4, tabel 1.2, for større jernbaner.

§ 6. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for det statslige jernbanenet, den københavnske metro samt jernbanenettet ejet direkte eller indirekte, helt eller delvist af Sund og Bælt Holding A/S.

Stk. 2. Trafikselskabet er ansvarligt for udarbejdelse af støjkort for privatbaner.

Stk. 3. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er desuden ansvarlig for udarbejdelsen af separate støjkort for det statslige jernbanenet i de større samlede byområder.

Større lufthavne

§ 7. Senest den 30. juni 2022 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjkort for større lufthavne.

Stk. 2. Allerede udarbejdede støjkort skal ikke revideres eller ændres, medmindre trafikken i en lufthavn er ændret på en måde, der medfører en tydelig ændring af støjen, jf. bilag 2, B2. 6.

Stk. 3. Senest den 31. december 2019 og herefter hvert femte år skal der indrapporteres data bilag 1, B1. 5. for større lufthavne.

§ 8. Godkendelsesmyndigheden for den pågældende lufthavn efter kapitel 5 i lov om miljøbeskyttelse er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for lufthavnen.

Større, samlede byområder samt hovedstadsområdet

§ 9. Senest den 30. juni 2022 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjkort for større, samlede byområder bestående af dele af Aarhus, Aalborg og Odense kommuner samt hovedstadsområdet.

Stk. 2. Senest den 31. december 2019 og herefter hvert femte år skal der indrapporteres data jf. bilag 1, B1. 2, for hovedstadsområdet samt større, samlede byområder.

§ 10. I byområder, som omfattet af § 9, udarbejdes særskilte støjkort for vejstøj, togstøj, flystøj og virksomhedsstøj. Supplerende kort for andre typer ekstern støj og stilleområder kan udarbejdes.

§ 11. Kommunalbestyrelsen er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for vejtrafik, der bidrager til støjen i det større, samlede byområde og i hovedstadsområdet. Kommunalbestyrelsen er tillige ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for de virksomheder, lufthavne og flyvepladser, der bidrager til støjen i det større, samlede byområde i de tilfælde, hvor kommunalbestyrelsen er godkendelsesmyndighed i medfør af kapitel 5 i lov om miljøbeskyttelse.

Stk. 2. Godkendelsesmyndigheden efter kapitel 5 i lov om miljøbeskyttelse for de øvrige virksomheder og lufthavne, som bidrager til støjen i det større, samlede byområde, er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for disse virksomheder og lufthavne.

Stk. 3. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for det statsejede jernbanenet, som bidrager til støjen i det større, samlede byområde, samt for udarbejdelse af støjkort for den københavnske metro. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for jernbanenettet ejet direkte eller indirekte, helt eller delvist af Sund og Bælt Holding A/S. Trafikselskaberne er ansvarlige for udarbejdelse af støjkort for det privatejede jernbanenet, som bidrager til støjen i det større, samlede byområde.

Stk. 4. Transport-, Bygnings, og Boligministeriet stiller de nødvendige oplysninger til rådighed for kommunalbestyrelsens arbejde med at udarbejde støjkort for de statsejede veje efter stk. 1.

Fælles bestemmelser for støjkort

§ 12. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet eller hver kommune i hovedstadsområdet og trafikselskaber, der er ansvarlige for udarbejdelsen af støjkortlægningen, skal ved indrapportering af information og data til Miljøstyrelsen indrapportere information og data jf. kravene i bilag 2 og 3.

§ 13. Støjkortene skal gennemgås og om nødvendigt revideres mindst hvert femte år efter deres udarbejdelse.

Stk. 2. Støjkortene skal sendes til Miljøstyrelsen senest den 30. juni 2022 og herefter hvert femte år.

§ 14. Støjkort skal være klare, forståelige og lettilgængelige. Der skal indgå en oversigt over de vigtigste punkter i støjkortet.

Stk. 2. Støjkort for et større, samlet byområde skal mindst indeholde:

1) En generel beskrivelse af de veje, jernbaner, lufthavne og flyvepladser samt virksomheder, der indgår i støjkortet.

2) En oversigt over det anslåede antal boliger og antal personer, der bor i boliger, der udsættes for en støjbelastning i hvert af følgende intervaller: 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og > 75 dB anført for vejtrafik, togtrafik, flytrafik og virksomheder hver for sig. Støjbelastningen udtrykkes ved Lden i dB beregnet i både 1,5 og 4 meters højde over terræn ved den mest støjbelastede facade. Hvis der foreligger tal for det, og det er relevant, anslås i ovennævnte kategorier antallet af boliger samt personer, der bor i boliger med særlig isolering mod den pågældende støj, samt antallet af boliger, og hvor mange personer der bor i boliger med en stille facade.

3) En oversigt over det anslåede antal boliger og antal personer, der bor i boliger, der udsættes for en støjbelastning i hvert af følgende intervaller: 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB og > 70 dB anført for vejtrafik, togtrafik, flytrafik og virksomheder hver for sig. Støjbelastningen udtrykkes ved Lnight i dB beregnet i både 1,5 og 4 meters højde over terræn ved den mest belastede facade. Hvis der foreligger tal for det, og det er relevant, anslås i ovennævnte kategorier antallet af boliger samt personer, der bor i boliger med særlig isolering mod den pågældende støj, herunder antallet af boliger samt personer, der bor i boliger med en stille facade.

4) En grafisk præsentation af støjzonerne i intervallerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og > 75 dB, beregnet som Lden i både 1,5 og 4 meters højde, og en grafisk præsentation af støjzonerne i intervallerne 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB og > 70 dB, beregnet som Lnight i både 1,5 og 4 meters højde. Der udarbejdes separate kort for vejtrafik, togtrafik, flytrafik og virksomheder hver for sig.

Stk. 3. Støjkort for større veje, større jernbaner og større lufthavne skal mindst indeholde:

1) En generel beskrivelse af de større veje, større jernbaner og større lufthavne, der indgår i støjkortet.

2) En beskrivelse af omgivelserne: større, samlede byområder, byer, landsbyer, åbent land eller lignende, oplysninger om arealanvendelse, samt andre væsentlige støjkilder.

3) En oversigt over anslåede antal boliger og antal personer, der bor i boliger uden for større, samlede byområder, der udsættes for en støjbelastning i hvert af følgende intervaller: 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og > 75 dB, anført for vejtrafik, togtrafik og flytrafik hver for sig. Støjbelastningen udtrykkes ved Lden i dB beregnet i både 1,5 og 4 meters højde over terræn ved den mest støjbelastede facade. Hvis der foreligger tal for det, og det er relevant, anslås i ovennævnte kategorier antallet af boliger, samt hvor mange personer der bor i boliger med særlig isolering mod den pågældende støj og antallet af boliger, samt hvor mange personer der bor i boliger med en stille facade.

4) En oversigt over anslåede antal boliger og antal personer, der bor i boliger uden for større, samlede byområder, der udsættes for en støjbelastning i hvert af følgende intervaller: 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB og > 70 dB anført for vejtrafik, togtrafik og flytrafik hver for sig. Støjbelastningen udtrykkes ved Lnight i dB beregnet i både 1,5 og 4 meters højde over terræn ved den mest belastede facade. Hvis der foreligger tal for det, og det er relevant, anslås antallet af boliger, samt hvor mange personer i ovennævnte kategorier der bor i boliger med særlig isolering mod den pågældende støj, og hvor mange personer der bor i boliger med en stille facade.

5) Det samlede areal (i km2) af de områder, der udsættes for Lden -værdier i intervallerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og > 75 dB, beregnet i 4 meters højde. Derudover skal det anslås, hvor mange boliger og personer der i alt befinder sig i disse områder. I tallene skal større, samlede byområder medregnes.

6) En grafisk præsentation af støjzonerne i intervallerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og > 75 dB, beregnet som Lden i både 1,5 og 4 meters højde, og en grafisk præsentation af støjzonerne i intervallerne 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB og > 70 dB, beregnet som Lnight i både 1,5 og 4 meters højde. De grafiske præsentationer skal være påført oplysninger om landsbyer, byer og større, samlede byområder inden for støjzonerne.

§ 15. Ved udarbejdelsen og revisionen af støjkort skal støjindikatorerne Lden og Lnight anvendes.

§ 16. Støjkort skal være udarbejdet over situationen i kalenderåret forud for kortlægningsfristen i §§ 3, 5, 7 og 9. Data, der ligger til grund for beregningerne, må højst være tre år gamle.

Kapitel 4

Støjhandlingsplaner

Større veje

§ 17. Senest den 18. juli 2023 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjhandlingsplaner beregnet på håndtering af støjproblemer og -virkninger fra de større veje, der er udarbejdet støjkort for i medfør af § 3.

§ 18. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjhandlingsplaner for større veje.

Større jernbaner

§ 19. Senest den 18. juli 2023 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjhandlingsplaner beregnet på håndtering af støjproblemer og – virkninger fra de større jernbaner, der er udarbejdet støjkort for i medfør af § 5.

§ 20. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjhandlingsplaner for det statslige jernbanenet, den københavnske metro samt for jernbanenettet direkte eller indirekte, helt eller delvist ejet af Sund og Bælt Holding A/S.

Stk. 2. Trafikselskaberne er ansvarlige for udarbejdelse af støjhandlingsplaner for privatbaner.

Større lufthavne

§ 21. Senest den 18. juli 2023 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjhandlingsplaner beregnet på håndtering af støjproblemer og virkninger fra større lufthavne.

§ 22. Godkendelsesmyndigheden for den pågældende lufthavn efter kapitel 5 i lov om miljøbeskyttelse er ansvarlig for udarbejdelse af støjhandlingsplanen.

Større, samlede byområder

§ 23. Senest den 18. juli 2023 og herefter hvert femte år skal der være udarbejdet støjhandlingsplaner for de større, samlede byområder, der er udarbejdet støjkort for i medfør af § 9.

§ 24. Følgende myndigheder og selskaber er ansvarlige for udarbejdelse af støjhandlingsplaner i større, samlede byområder:

1) Transport-, Bygnings- og Boligministeriet for de større veje, som Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for i medfør af § 4, stk. 2.

2) Kommunalbestyrelsen for stilleområder og for de veje, virksomheder, lufthavne og flyvepladser, som kommunalbestyrelsen er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for i medfør af § 11, stk. 1.

3) Godkendelsesmyndigheden for de øvrige virksomheder og lufthavne, som godkendelsesmyndigheden er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for i medfør af § 11, stk. 2.

4) Transport-, Bygnings- og Boligministeriet for det statsejede jernbanenet, som Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for i medfør af § 11, stk. 3.

5) Transport-, Bygnings- og Boligministeriet for den københavnske metro, som Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelsen af støjkort for i medfør af § 11, stk. 3.

6) Transport-, Bygnings- og Boligministeriet for jernbanenettet ejet direkte eller indirekte, helt eller delvist af Sund og Bælt Holding A/S, som Transport-, Bygnings- og Boligministeriet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for i medfør af § 11, stk. 3.

7) Trafikselskabet for det privatejede jernbanenet, som trafikselskabet er ansvarlig for udarbejdelse af støjkort for i medfør af § 11, stk. 3.

Fælles bestemmelser

§ 25. En støjhandlingsplan skal være klar, forståelig og lettilgængelig. Støjhandlingsplanen skal omfatte en periode på fem år og skal mindst indeholde oplysninger om følgende:

1) En oversigt over de vigtigste punkter i støjhandlingsplanen.

2) En beskrivelse af det større, samlede byområde, de større veje, større jernbaner og større lufthavne og eventuelle stilleområder samt andre støjkilder, der er taget hensyn til.

3) De ansvarlige myndigheder og det retlige grundlag.

4) Alle gældende grænseværdier.

5) Resumé af støjkortene.

6) En vurdering af det anslåede antal personer og boliger, der udsættes for støj i de støjkortlagte intervaller, og en indkredsning af de problemer og situationer, der skal forbedres, samt en prioritering heraf.

7) En beskrivelse af alle allerede indførte støjbekæmpelsesforanstaltninger og alle projekter, som forberedes.

8) Foranstaltninger, som de ansvarlige myndigheder agter at træffe i de følgende fem år, herunder alle foranstaltninger til beskyttelse af stilleområder.

9) Skøn over den forventede nedbringelse af antallet af støjbelastede personer og boliger (om muligt opgjort med hensyn til færre gener, søvnforstyrrelser, helbredseffekter mv.).

10) Strategi på lang sigt.

11) Finansielle oplysninger (hvis de er tilgængelige): Budgetter, omkostningseffektivitetsanalyse og cost-benefitanalyse.

12) Påtænkte tiltag til evaluering af gennemførelsen og resultaterne af støjhandlingsplanen.

13) Referat af den offentlige høring af forslaget til støjhandlingsplanen.

Stk. 2. Foranstaltninger, jf. stk. 1, nr. 8, i støjhandlingsplanen udvælges og prioriteres af den myndighed, der er ansvarlig for udarbejdelse af handlingsplanen. Ved valg og prioritering kan støjberegningsmodellen Nord2000 anvendes, såfremt foranstaltningerne adresserer støjproblemer, der er identificeret ved støjkortlægningen.

§ 26. Den myndighed eller det selskab, der har støjkortlagt infrastrukturanlæg eller virksomheder, udarbejder forslag til en støjhandlingsplan herfor. I den udstrækning, der er udpeget stilleområder, skal foranstaltninger til beskyttelse heraf indgå i støjhandlingsplanen.

Stk. 2. De myndigheder, der har udarbejdet støjhandlingsplan, sender forslaget i høring, jf. § 29.

§ 27. Efter udløbet af høringsfristen, jf. § 29, udarbejdes de endelige støjhandlingsplaner for kommuner i større, samlede byområder og de endelige støjhandlingsplaner for de pågældende infrastrukturanlæg uden for større, samlede byområder.

§ 28. Støjhandlingsplaner skal desuden gennemgås og om nødvendigt revideres, når der sker væsentlige ændringer, som påvirker den eksisterende støjsituation.

Kapitel 5

Inddragelse af og information til offentligheden og internationalt samarbejde

Høring over støjhandlingsplaner

§ 29. Den myndighed eller det selskab, der har udarbejdet et forslag til støjhandlingsplan, sørger for offentlig annoncering heraf. Annoncering kan udelukkende ske digitalt på myndighedens eller selskabets hjemmeside. Annonceringen skal indeholde oplysning om, hvor relevante støjkort er tilgængelige.

Stk. 2. Annoncering skal ske mindst tre måneder inden, fristen for udarbejdelse af støjhandlingsplanen udløber.

Stk. 3. Den myndighed eller det selskab, der er ansvarlig for den offentlige høring, fastsætter en frist på mindst otte uger for afgivelse af høringssvar.

Information til offentligheden

§ 30. Støjkort skal gøres offentligt tilgængelige via de respektive hjemmesider senest fire uger efter, at Miljøstyrelsen har offentliggjort det samlede støjkort. Dette kan ske ved at linke til Miljøstyrelsens hjemmeside.

Stk. 2. Den kommunalbestyrelse eller den myndighed eller det selskab, der er ansvarlig for den offentlige høring af den samlede støjhandlingsplan, er ansvarlig for, at der senest fire uger efter færdiggørelsen sker offentlig annoncering af støjhandlingsplanen. Annoncering kan udelukkende ske digitalt på den respektive hjemmeside. Annonceringen skal indeholde oplysning om, hvor relevante støjkort er tilgængelige.

Stk. 3. Støjhandlingsplaner skal sendes til Miljøstyrelsen senest fire uger efter, at de er offentliggjort.

Internationalt samarbejde

§ 31. Hvis Transport,- Bygnings- og Boligministeriet vil udarbejde en strategisk støjkortlægning eller en støjhandlingsplan for en vej eller jernbane, som ligger i et grænseområde, skal Transport-, Bygnings- og Boligministeriet straks underrette Miljøstyrelsen med henblik på, at Miljøstyrelsen kan optage samarbejdet med nabomedlemsstaten. Transport-, Bygnings- og Boligministeriet må ikke igangsætte udarbejdelse af støjkort og støjhandlingsplan, før Miljøstyrelsen er underrettet.

Kapitel 6

Ikrafttrædelse

§ 32. Bekendtgørelsen træder i kraft den 31. december 2018.

Stk. 2. Bekendtgørelse nr. 1065 af 12. september 2017 om kortlægning af ekstern støj og udarbejdelse af støjhandlingsplaner ophæves.

Stk. 3. Bekendtgørelsen finder ikke anvendelse på støjhandlingsplaner, som skulle være udarbejdet før bekendtgørelsens ikrafttræden. For udarbejdelsen af sådanne støjhandlingsplaner finder reglerne i bekendtgørelse nr. 1065 af 12. september 2017 om kortlægning af ekstern støj og udarbejdelse af støjhandlingsplaner fortsat anvendelse.

Miljø- og Fødevareministeriet, den 13. december 2018

Jakob Ellemann-Jensen

/ Søren Bukh Svenningen


Bilag 1

Tekniske krav til indrapportering af fysiske data jf. § 3, stk. 2, § 5, stk. 2, § 7, stk. 3 og § 9, stk. 2.

Tekniske krav til indrapportering af fysiske data for større veje, jernbaner, lufthavne og større samlede byområder samt hovedstadsområdet udpeget til strategisk kortlægning af støj jf. § 3, stk. 2, § 5, stk. 2, § 7, stk. 3 og § 9, stk. 2.

B1. 1 Data sendes til Miljøstyrelsen på en af følgende måder:

1. E-mail (max 100 MB) eller digital post (max 10 MB) – sendes til Miljøstyrelsens hovedpostkasse: mst@mst.dk

2. Digitalt overført – upload af data til Miljøstyrelsens støj ftp-site, som findes på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk

3. Digitalt på fysisk medie (USB) - sendes til Miljøstyrelsen, Haraldsgade 53, 2100 København Ø. Mrk. ”Støjkortlægning (årstal) - udpeget til strategisk kortlægning af støj – navn myndighed”.

Indrapportering af data sker ved at indsende datasæt for de i bekendtgørelsen nævnte veje, jernbaner, lufthavne og byområder. Datasæt skal overholde de specifikationer, som er angivet i vejledningen ”Delivery guide for Environmental Noise Data: DF1_DF5: Major roads, major railways, major airports and agglomerations designated by the MS”, som findes på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk.

Datasættet skal være i GIS-format ESRI Shapefiler. Data skal leveres i koordinatsystem og projektion ETRS89/UTM zone 32N (svarende til EPSG: 25832)1.

B. 2 - B1. 5 nedenfor er noter til vejledningens afsnit 4 og 5. Afsnit 4 omhandler specifikationerne for tabelformat og indhold, mens afsnit 5 omhandler specifikationerne for det geografiske format.

B1. 2 For større, samlede byområder samt hovedstadsområdet

Antal indbyggere i de større samlede byområder og hovedstadsområdet jf. vejledningens afsnit 4.1.

B1. 3 For større veje

Tabel 1.1 Noter vedr. følgende oplysninger jf. vejledningens afsnit 4.2:

Indhold
Eksempel på indhold
Forklaring
Entydig kode for den rapporterende myndighed som defineret
v
v = Vejmyndighed
EU-vej ID
E20
Europavejsrute
National vej ID
3
Nationale vejnummer
National vej navn
Amagermotorvejen
Vejnavn
Årlig trafikmængde
x antal
Antal biler
Unik vej ID
DK_v_rd_00001
Format:
DK = Landebetegnelse
v = Entydig kode for vejmyndighed
rd = road
xxxxx = de fem cifre er løbende nummerering
Længde af vejstrækninger
x km
Antal kilometer

B1. 4 For større jernbaner

Tabel 1.2 Noter vedr. følgende oplysninger jf. vejledningens afsnit 4.3:

Indhold
Eksempel på indhold
Forklaring
Entydig kode for den rapporterende myndighed som defineret
b
b = Banemyndighed
National bane ID1
 
National bane nummer
National bane ID2
 
National bane nummer
Unik bane ID
DK_b_rl_00001
Format:
DK = Landebetegnelse
b = Entydig kode for Banemyndighed
rl = rail
xxxxx = de fem cifre er løbende nummerering
Årlig trafikmængde
x antal
Antal tog
Længde af strækninger
x km
Antal kilometer

B1. 5 For større lufthavne

Antal operationer om året (en operation er en start eller en landing) jf. vejledningens afsnit 4.4.


Bilag 2

Tekniske krav til støjkortlægning jf. § 7, stk. 2, § 12, stk.1 og § 16, stk. 1

Tekniske krav til indrapportering af støjdata jf. bekendtgørelsens kapitel 3 om større veje, jernbaner, lufthavne, større samlede byområder og hovedstadsområdet samt stilleområder udpeget til strategisk kortlægning af støj jf. kriterierne i bilag 1.

Data tilsendes Miljøstyrelsen på en af følgende måder:

1. E-mail (max 100 MB) eller digital post (max 10 MB) – sendes til Miljøstyrelsens hovedpostkasse: mst@mst.dk

2. Digitalt overført – upload af data til Miljøstyrelsens støj ftp-site som findes på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk

3. Digitalt på fysisk medie (USB) - sendes til Miljøstyrelsen, Haraldsgade 53, 2100 København Ø. Mrk. ”Støjkortlægning (årstal) - strategisk støjkortlægning – navn myndighed”.

Indrapportering sker ved at indsende datasæt, som omhandler støjkortlægningen af de udpegede veje, jernbaner, lufthavne, byområder samt stilleområder. Data, både den statistiske information for støj (tabeller) og støjkortene (grafiske kort), skal overholde de specifikationer, som er angivet i vejledningen ”Delivery guide for Environmental Noise Data: DF4_DF8: Strategic noise maps for major roads, major railways, major airports and agglomerations”, som findes på Miljøstyrelsens hjemmeside www.mst.dk

De geografiske data skal leveres i GIS-formatet ESRI Shapefiler. Data skal leveres i koordinatsystem og projektion Datum ETRS89/UTMzone 32N (svarende til EPSG: 25832)

Udover specifikationerne i vejledningen om indrapportering af data for støjbelastningen i 4 meters højde over terræn, skal der også indrapporteres data for støjbelastningen beregnet i 1,5 meters højde over terræn for veje, jernbaner og byområder.

B2. 1 Generelle krav

Støjkort benyttes her som en fælles betegnelse for grafiske kort med støjzoner og for opgørelser af støjbelastningen, f. eks. i form af antal støjbelastede boliger og personer. Støjkortene skal beskrive situationen i kalenderåret forud for kortlægningsfristerne. De data om driftsforhold (f.eks. trafikoplysninger), der ligger til grund for støjberegningerne, må højst være 3 år gamle. Dette krav omfatter ikke oplysninger om støjudsendelsen (kildedata) fra køretøjer, tog og fly, idet disse indgår som standardiserede værdier i de støjberegningsmetoder, der skal anvendes ved kortlægningerne. Kravet betyder, at den ansvarlige myndighed skal have vurderet og om nødvendigt revideret oplysningerne indenfor de seneste 3 år. Hvis støjkortlægningen påbegyndes inden udløbet af kalenderåret forud for kortlægningsfristen, må beregningerne foretages på baggrund af fremskrevne data fra et (eller flere) af de forudgående tre år.

B2. 2 Generelle principper og datagrundlag for udarbejdelse af støjkort

Kortlægning af vej- og jernbanestøj samt flystøj og virksomhedsstøj skal gennemføres ved anvendelse af de fælles EU-støjvurderingsmetoder: ”Common Noise Assessment Methods in the EU” (CNOSSOS-EU) jf. bilag 3. De forskellige typer af støj skal beregnes hver for sig, og de udgør hvert sit støjkort.

B2. 2.1 Bestemmelse af Lden og Lnight

Lden og Lnight skal bestemmes i både 1,5 og 4 meters højde over terrænet i hele det område, hvor støjniveauet er højere end Lden 55 dB og Lnight 50 dB. Dog skal vejstøj i større, samlede byområder, som omfatter flere kommuner, alene kortlægges frem til kommunegrænserne.

B2. 2.2 Kortgrundlag

Kortets veldefinerede objekter (dvs. bygninger, bygningshøjder, vejmidter, jernbanemidter m.v.) skal have en geometrisk nøjagtighed, der er mindst lige så god som beskrevet for Kort102, dvs. at den absolutte middelfejl skal være mindre end 1 meter. Derudover skal nøjagtigheden for generalisering af objekter i det digitale kort være mindst lige så god som for Kort10.

Til kortlægningen skal der anvendes koordinatsystem og projektion Datum ETRS89/UTM zone 32N (svarende til EPSG: 25832), Eventuelle kortmaterialer, som ligger i andre projektioner, skal konverteres til den ovenfor nævnte projektion inden kortlægningen. Kortlægning i andre projektioner (eksempelvis System 34) og efterfølgende konvertering af resultaterne må ikke anvendes.

B2. 2.3 Beregningspræcision

De grafiske støjkort for byer og infrastrukturanlæg i byer skal udarbejdes på baggrund af beregninger i et gridnet med en maskestørrelse på højst 10 meter. Det anbefales dog, at der anvendes en maskestørrelse på 5 meter i tæt bymæssig bebyggelse, især hvis støjbelastningen af boliger også bestemmes på basis af beregning i gridnet. I åbne områder uden for bymæssig bebyggelse kan maskestørrelsen øges til maksimalt 30 meter, idet der for kortlægning af flystøj kan accepteres maskestørrelser op til 100 meter. Der kan anvendes både kvadratiske og triangulære gridnet.

Det anbefales, at virkningen af alle genstande, som kan påvirke lydens udbredelse, tages med i beregningerne, herunder støjskærme, jordvolde og bygninger. Bygninger kan både skærme for støjen og reflektere den. Højden af afskærmning tæt ved vej eller jernbane skal så vidt muligt fastsættes med en nøjagtighed på 0,25 m, men en mindre nøjagtighed – evt. fastlæggelse af afskærmningen ved skøn – er acceptabel. Højden af bygninger kan bestemmes ved visuel inspektion.

Beregning af støjniveauet i lukkede (eller delvis lukkede) gårdrum kan udelades, medmindre det ønskes at afgøre, om der er boliger med stille facader.

I mange tilfælde er det tilstrækkeligt at regne terrænet som plant, bortset fra evt. støjskærme. Det gælder især i byområder, hvor afstanden mellem støjkilden (vej eller jernbane) og de støjbelastede boliger i randbebyggelsen normalt er lille.

I åbent land kan risikoen for fejl ved at regne terrænet som plant være større. Hvis terrænet er plant inden for ± 1 m er fejlen ved at regne terrænet for helt plant dog beskeden, og der kan derfor ses bort herfra.

Til brug for strategisk støjkortlægning kan det generelt forudsættes, at terrænet er absorberende (G-værdi = 1) uden for byområder og reflekterende (G-værdi = 0) i byområder. Større grønne områder i byen, som for eksempel parker og fodboldbaner, skal dog regnes absorberende (G-værdi = 1). Vandflader regnes som reflekterende. Vejoverflader er reflekterende, mens jernbaneterræn med skærver bedst tilnærmes med absorberende terræn (G-værdi = 0).

Ved kortlægning af vejstøj i større, samlede byområder, som består af flere kommuner, skal de enkelte kommuner i byområdet kortlægge støjen i hele kommunen frem til kommunegrænserne, men ikke udenfor disse.

Støjbidrag fra veje i nabokommunerne skal derimod medtages i beregningerne, hvis de støjer ind over kommunegrænsen og dermed bidrager til støjen i kortlægningsområdet. Tilsvarende gælder for større, samlede byområder, der udgør en del af en kommune, at eventuelle bidrag fra veje udenfor byområdet skal regnes med.

B2. 2.4 Metode til optælling af antal støjbelastede boliger og personer

Metoden til optælling af personer er beskrevet i afsnit 2.8 i bilag 3. Det anbefales, at der benyttes data om antal boliger og personer fra BBR.

B2. 3 Kortlægning af støj fra veje i større, samlede byområder

Kommuner i større, samlede byområder skal kortlægge den samlede vejstøj fra alle veje i kommunen indenfor afgrænsningen af det større, samlede byområde, herunder også støjen fra eventuelle større veje. Kommunen foretager derimod ikke en særskilt kortlægning af støjen fra de større veje. Der ud over skal støjbidrag fra vejtrafik udenfor kommunegrænserne eller udenfor afgrænsningen af byområdet medtages, hvis bidragene har betydning for den samlede støj i byområdet. Veje, som ligger længere fra afgrænsningen end afskæringskriterierne i Tabel B2. 1, giver med sikkerhed ikke betydende støjbidrag. Vejmyndighederne for de pågældende veje skal give de nødvendige trafikoplysninger og andre data til den kommune, der skal støjkortlægge.

   
Tabel B2. 1 Rapportering af trafikdata fra nabokommuner o.l.
Vejkategori efter årsdøgntrafik, ÅDT
Støjbidrag medregnes for veje indenfor følgende afstand
< 500
Kan udelades uanset afstand
500 - 4.000
250 meter
4.000 - 8.000
500 meter
8.000 - 16.000
1.000 meter
> 16.000 (ikke motorvej)
2.000 meter
Motorvej
4.000 meter
   

Alle trafikale data skal tilvejebringes i relation til dag-, aften- og natperioden og som gennemsnitsværdier for hele året. I situationer, hvor der ikke foreligger trafiktællinger, eller hvor tællematerialet er så gammelt, at det ikke forekommer troværdigt, kan trafikdata baseres på kvalificerede skøn. Trafikmængder og hastigheder i de tre tidsrum skal fastlægges for de kategorier af køretøjer, der er beskrevet i afsnit 2.2 i bilag 3. Der skal anvendes faktiske gennemsnitshastigheder som indgangsdata, disse kan afvige fra de skiltede hastigheder afhængigt af trafikforholdene. Kommunerne kan undlade at kortlægge veje med lav trafikintensitet, hvor støjbelastningen er uvæsentlig.

B2. 4 Kortlægning af støj fra større veje

Større veje skal kortlægges både udenfor og indenfor større, samlede byområder med separate støjkort for større veje i de større samlede byområder. Det er den pågældende vejmyndighed, der har ansvaret for at støjkortlægge vejen i det område, hvor støjniveauet er højere end Lden 55 dB og Lnight 50 dB. Der gælder i øvrigt samme krav til opgørelse af trafikdata som ovenfor anført for kortlægning af vejstøj i byområder.

B2. 5 Kortlægning af togstøj

Større jernbaner skal kortlægges både udenfor og indenfor større, samlede byområder med separate støjkort for større jernbaner i de større samlede byområder. Beregningen af togstøjen skal udføres, som det fremgår af afsnit 2.3 i bilag 3. Det kan forekomme, at de samme togtyper kører på den samme strækning med forskellig fart (f.eks. gennemkørende og standsende tog), og at de derfor skal beregnes som forskellige tog, med mindre der i stedet beregnes en vægtet gennemsnitshastighed. Trafikoplysningerne skal opdeles på dag-, aften- og natperioden.

B2. 6 Kortlægning af støj fra flytrafik

Hvis trafikken i en lufthavn er ændret så lidt i forhold til den tidligere støjkortlægning, at den samlede støjmængde TDENL er ændret mindre end 0,5 dB, kan den tidligere støjkortlægning fortsat anvendes, forudsat kortlægningen blev udført, som angivet i bilag 3.

Kortlægning efter reglerne i støjbekendtgørelsen omfatter støjen fra større civile lufthavne og desuden fra miljøgodkendte lufthavne og flyvepladser, der giver støjbidrag på mere end Lden = 55 dB eller Lnight = 50 dB i byområder. Militære aktiviteter skal ikke medtages, og således er det alene påkrævet at beregne støjbidragene fra de civile aktiviteter i lufthavne, hvor der er både militære og civile operationer. Der er som hovedregel udført beregninger af støjbelastningen i forbindelse med miljøgodkendelse af lufthavne og flyvepladser, men der skal foretages en ny beregning, som angivet i bilag 3. Det skal fremhæves, at støjkortlægningen skal udføres for trafiktallene for året forud for kortlægningsåret.

Ved beregning af flystøj indgår beregningspunktets højde ikke som en parameter, så beregningerne gælder for både for 1,5 m. og 4 m. højde over terræn.

Ud over beregningen af Lden, som viser støjzonerne fra 55 dB til 75 dB med 5 dB spring, skal der også udføres beregninger af Lnight, hvis lufthavnen har flyvninger i natperioden kl. 22 - 07. Beregningerne af Lnight skal udføres på basis af hele kortlægningsårets nattrafik i det pågældende tidsrum, og skal vise støjzonerne fra 50 dB til 70dB med 5 dB spring.

B2. 7 Kortlægning af støj fra virksomheder i byområder

Kravet om støjkortlægning omfatter de (i)-mærkede virksomheder (IPPC-virksomheder).

Det er alene relevant at kortlægge de virksomheder, der giver anledning til en støjbelastning, som er større end Lden = 55 dB eller Lnight = 50 dB i de pågældende byområder. Hvis det ud fra miljøgodkendelsens støjvilkår og oplysninger fra tilsynet kan afgøres, at en virksomhed ikke giver anledning til et støjniveau, som er højere end Lden 55 dB eller Lnight 50 dB ved nogen bolig eller andet støjfølsomt område, består støjkortlægningen i alene at registrere, at den pågældende virksomhed ikke giver anledning til væsentlig støj.

Viser en overslagsmæssig støjberegning, at et mindre område omkring virksomheden er støjbelastet, så det skønnes, at færre end 10 boliger er berørt af niveauer mellem Lden 55 dB og 60 dB og af Lnight mellem 50 og 55 dB, og at ingen boliger er belastet med højere niveauer, består kortlægningen i at registrere en cirkel eller anden figur, som illustrerer beliggenheden af Lden 55 dB og Lnight 50 dB. Det kan indrapporteres, at ingen boliger eller personer er støjbelastet i det nævnte interval.

Til overslagsmæssig beregning benyttes miljøgodkendelsens støjvilkår eller en foreliggende støjberegning. Beliggenheden af støjkonturen for Lden 55 dB eller Lnight50 dB kan bestemmes ved at gå ud fra afstanden mellem kontrol- eller beregningspunkt og virksomhedens støjmæssige tyngdepunkt (eller - hvis det ikke kendes - midtpunktet) og regne med, at støjniveauet aftager med 6 dB pr. afstandsfordobling. Lden beregnes i denne sammenhæng som den højeste af følgende tre størrelser: støjgrænsen for dagperioden, støjgrænsen for aftenperioden + 5 dB, og støjgrænsen for natperioden + 10 dB. Som Lnight benyttes i denne sammenhæng støjgrænsen for natperioden.

Hvis afstanden mellem virksomhedens tyngdepunkt og kontrolpunktet kaldes d1, og støjniveauet her er L1, er støjniveauet i afstanden d2 : L2 = L1 + 20*log( d1/d2 ).

Denne overslagsmæssige beregning overvurderer støjen noget, især for virksomheder der ikke er i drift hele tiden i aften- og natperioden.

B2. 7.1 Beregning af støj fra virksomheder.

Hvis der er tale om et større støjbelastet område, skal der gennemføres en egentlig støjberegning i henhold til afsnit 2.5 i bilag 3. Her vil den dokumentation for virksomhedens støjbelastning (3D-støjmodel), som foreligger i forbindelse med miljøgodkendelse eller tilsyn, evt. kunne udnyttes, men der skal foretages en ny beregning.

Referenceperioden for støj om dagen er kl. 07 - 19 på alle dage i hele året. Tilsvarende er referenceperioden for aftenstøjen hele perioden kl. 19 - 22, og for natperioden hele tidsrummet kl. 22 - 07. Således skal der korrigeres både for støjkildernes driftstid i løbet af de tre tidsrum og for driftstiden i løbet af et helt år.

B2. 8 Stilleområder

Hvis en kommune har udpeget og afgrænset et stilleområde, indebærer det, at det får status som støjfølsomt område i planlægningen, og at der skal tages hensyn til støjbelastningen af området, når der udarbejdes støjhandlingsplaner for de støjkilder eller anlæg, der medfører en støjbelastning af området, eller der efterfølgende sker regulering af støjen i området, f.eks. ved meddelelse af miljøgodkendelser eller påbud til virksomheder.

Stilleområder skal optages i kommuneplanernes redegørelse for planernes forudsætninger, jf. lov om planlægning.

B2. 9 Rapportering til Miljøstyrelsen

B2. 9.1 Generelle oplysninger

Der skal indrapporteres følgende generelle oplysninger:

1. En generel beskrivelse som omfatter beliggenhed, størrelse (længde) og overordnede trafikdata af de veje, jernbaner, lufthavne, samt i byområder tillige de virksomheder, der indgår i kortlægningen.

2. En beskrivelse af omgivelserne omkring større veje, jernbaner og lufthavne omfattende byområder, landsbyer, åbent land eller lignende, samt oplysninger om arealanvendelse og om andre væsentlige støjkilder.

3. Anvendt støjberegningsprogram, samt en kortfattet beskrivelse af de generelle beregningsparametre og de benyttede principper til opgørelse af antal støjbelastede boliger og personer.

4. For kommuner i større, samlede byområder: En kortfattet beskrivelse af kommunen som omfatter beliggenhed, areal og indbyggertal. Hvor et større, samlet byområde udgør en del af en kommune, oplyses areal og indbyggertal for den del af kommunen, der udgør det større, samlede byområde.

Disse oplysninger sammenfattes i et dokument, som leveres i PDF format, således at det kan lægges på Miljøstyrelsens hjemmeside. Dette navngives således at den kortlæggende myndigheds navn fremgår entydigt af filnavnet. Hvis der ikke beregnes nye støjkort for en lufthavn, fordi trafikken kun er ændret uvæsentligt, skal dokumentet også gøre rede for vurderingen heraf og for ændringen af TDENL.

B2. 9.2 Støjdata

Der skal indrapporteres følgende støjdata:

1. Grafiske støjkort,

2. Opgørelser af antal boliger og personer i større, samlede byområder belastet af støj fra vej-, jernbane og flytrafik samt fra virksomheder (hver støjkilde for sig),

Opgørelser af antal boliger og personer både indenfor og udenfor større, samlede byområder belastet af støj fra større veje, jernbaner og lufthavne (hver støjkilde for sig),

3. Opgørelser af det samlede areal (i km2) af områder i og uden for større, samlede byområder, som er belastet med over 55, 65 og 75 dB fra henholdsvis større veje, jernbaner og lufthavne i 4 m højde over terræn (hver støjkilde for sig),

4. Opgørelser af antal boliger og personer, der bor i boliger med særlig støjisolering (frivilligt),

5. Opgørelser af antal boliger og personer i boliger med en stille facade (frivilligt).

Opgørelserne skal ikke afrundes, men angives som antal boliger hhv. personer. Arealer opgives i km2 med tre decimaler og decimalkomma.

For større samlede byområder skal der indrapporteres grafiske støjkort for hver af de kortlagte støjkilder med støjzonerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og 75 dB og derover, beregnet som Lden i både 1,5 og 4 m højde, og desuden støjzonerne 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB og 70 dB og derover, beregnet som Lnight i både 1,5 og 4 m højde.

For større veje, jernbaner og lufthavne i og uden for større samlede byområder skal der tilsvarende indrapporteres grafiske støjkort med støjzonerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og 75 dB og derover, beregnet som Lden i både 1,5 og 4 m højde, og desuden støjzonerne for 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB, 65 - 69 dB og 79 dB og derover, beregnet som Lnight i både 1,5 og 4 m højde. Støjkortene skal være påført oplysninger om landsbyer, byer og større, samlede byområder indenfor støjzonerne.

Der indrapporteres en opgørelse af antal støjbelastede boliger og personer for hver støjklasse opdelt i 5 støjintervaller, der afgrænser områder, hvori støjniveauet er over 75 dB, 70-74 dB, 65-69 dB, 60-64 dB og 55-59 dB udtrykt ved Lden, og støjniveauet er over 70 dB, 65-69 dB, 60-64 dB, 55-59 dB og 50-54dB udtrykt ved Lnight. For større veje, større jernbaner og større lufthavne opgøres både antallet af støjbelastede boliger og personer, som totalt belastes af det pågældende infrastrukturanlæg, og antallet af støjbelastede boliger og personer udenfor større, samlede byområder.

For at få ensartede støjkort i indrapporteringen skal hvert støjinterval tilknyttes en farve, som skal anvendes til farvelægning af de enkelte flader i de grafiske støjkort.

Tabel 2.2 Støjintervallernes farvekode
Støjinterval
Intervalfarve
RGB (rød-grøn-blå)
decimalkode
50-54 dB (kun Lnight)
Grøn
153-255-0
55-59 dB
Gul
255-255-0
60-64 dB
Orange
255-153-0
65-69 dB
Rød
255-51-0
70-74 dB og Lnight over 70 dB
Violet
153-51-204
over 75 dB (kun Lden)
Blå
0-102-255
     

Derudover skal det samlede areal (i km2 med tre decimaler) af områder i og udenfor større samlede byområder, der er belastet af Lden i intervallerne 55-59 dB, 60-64 dB, 65-69 dB, 70-74 dB og 75 dB og derover, beregnet som Lden i 4 m højde, fra større veje, jernbaner og lufthavne indrapporteres.

For at sikre en entydig håndtering af de enkelte bidrag, skal kortlægningen afleveres i GIS-formatet: ESRI Shapefiler (. shp). Det benyttede koordinatsystem og projektion skal være Datum ETRS89/UTM zone 32N (svarende til EPSG: 25832),

B2. 9.3 Dataformater for de grafiske støjkort

Støjkortene skal indrapporteres som støjzoner. Ved en støjzone forstås et geografisk område, hvori støjniveauet ligger indenfor et af ovenstående støjintervaller angivet ved Lden eller Lnight.

Det kan kræve, at der anvendes et GIS-værktøj til at danne fladerne og til efterfølgende at lagre datafilerne i det rette format. Til dannelse af fladerne kan der benyttes følgende fremgangsmåde: Griddata indlæses i et GIS-værktøj og placeres i koordinatsystem og projektion = Datum ETRS89/UTM zone 32N (svarende til EPSG: 25832). Derefter gennemføres en interpolering. Endelig dannes fladerne ved at konturere i 5 dB spring svarende til ovenstående støjintervaller.

Støjzoner rapporteres som flader (polygoner) som vektordata, ikke som isokurver (linjer).

Datamodellen som skal anvendes for støjkortet: GIS-formatet ESRI Shapefiler (. shp) ses i vejledningen ”Delivery guide for Environmental Noise Data: DF4_DF8: Strategic noise maps for major roads, major railways, major airports and agglomerations”. Følg vejledningen præcist både hvad angår datamodel og navngivning, og husk at æ, ø og å samt mellemrum ikke kan accepteres. Støjkort er specificeret i afsnit 5 og 5.1. Metodik i navngivning af GIS-filer ses i afsnit 8.2. Specifikationer for metadata for datasættet ses i afsnit 7.2.

B2. 9.4 Dataformater for opgørelserne af boliger, personer og arealer

Opgørelserne af den statistiske information om boliger, personer og arealer skal indrapporteres. Dette gøres ved at følge dataformaterne angivet i vejledningen ”Delivery guide for Environmental Noise Data: DF4_DF8: Strategic noise maps for major roads, major railways, major airports and agglomerations”. Specifikationer ses i afsnit 4 og metodik i navngivning af filer ses i afsnit 8.1. Specifikationer for metadata for datasættet ses i afsnit 7.1. Opgørelserne af boliger, personer og areal skal angives for hver kombination af støjklasse og støjinterval, hvilket fremgår af specifikationerne. Bemærk de 4 datasæt, som skal indrapporteres, som fremgår afsnit 4.1 til 4.4 i vejledningen.

B2. 9.5 Dataformat for stilleområder

De udpegede og afgrænsede stilleområder skal indrapporteres. De digitaliseres som flader (polygoner). Filformat og projektion skal være det samme som for støjkortene, jf. afsnit B2. 9.3. Dataformaterne ses i vejledningen ”Delivery guide for Environmental Noise Data: DF4_DF8: Strategic noise maps for major roads, major railways, major airports and agglomerations”. Specifikationer ses i afsnit 5.5 og metodik i navngivning af filer ses i afsnit 8.2.2. Specifikationer for metadata for datasættet ses i afsnit 7.3.


Bilag 3

Vurderingsmetoder for støjindikatorerne jf. direktiv 2002/49/EF, artikel 6

1. Indledning

Lden og Lnight-værdierne bestemmes ved vurderingspositionerne ved beregning i henhold til metoden, der er fastlagt i kapitel 2, og dataene, der er beskrevet i kapitel 3. Målingerne gennemføres i henhold til kapitel 4.

2. Fælles støjvurderingsmetoder

2.1 Generelle bestemmelser – vejstøj, togstøj og støj fra virksomhede

2.1.1. Indikatorer og bestemmelse af frekvensområder og -bånd

Støjberegninger skal gennemføres i frekvensområdet fra 63 Hz til 8 kHz. Resultaterne for frekvensbåndene skal oplyses for det tilsvarende frekvensinterval.

Beregninger foretages i oktavbånd for vejstøj, togstøj og støj fra virksomheder, med undtagelse af lydeffektniveauet for støjkilder fra tog, hvor man anvender 1/3-oktavbånd. På grundlag af resultaterne af disse oktavbåndsberegninger beregnes det konstante A-vægtede gennemsnitlige lydtrykniveau for døgnperioderne dag, aften og nat for vejstøj, togstøj og støj fra virksomheder, som defineret i bilag I og jf. artikel 5 i direktiv 2002/49/EF, ved at summere alle frekvenser:

(2.1.1.)(2.1.1)

hvor

A i er den A-vægtede korrektion i henhold til IEC 61672-1

i = frekvensbåndets indeks

og T er døgnperioden, dvs. dag, aften eller nat.

Støjparametre:

L p
Det øjeblikkelige lydtrykniveau
(dB)
(re 2 10-5 Pa)
L Aeq,LT
Det overordnede konstante lydniveau LAeq som følge af alle kilder og spejlede kilder ved punkt R
(dB)
(re 2 10-5 Pa)
L W
"In situ"-lydeffektniveauet for en punktkilde (i bevægelse eller stationær)
(dB)
(re 10-12 W)
L W,i,ret
Det retningsbestemte "in situ"-lydeffektniveau for det i'ende frekvensbånd
(dB)
(re 10-12 W)
L W’
Det gennemsnitlige "in situ"-lydeffektniveau pr. meter af linjekilden
(dB/m)
(re 10-12 W)

Andre fysiske parametre:

p
effektivværdien af det øjeblikkelige lydtryk
(Pa)
p 0
Referencelydtryk = 2 10-5 Pa
(Pa)
W 0
Referencelydeffekt = 10-12 W
(watt)

2.1.2. Kvalitetsramme

Nøjagtigheden af inputværdierne

De inputværdier, som påvirker en kildes emissionsniveau, skal bestemmes med en nøjagtighed, der svarer til en usikkerhed på højst ±2dB(A) i kildens emissionsniveau (alle andre parametre forbliver uændrede).

Anvendelse af standardværdier

Ved anvendelse af metoden skal inputdataene afspejle den reelle anvendelse. Generelt skal beregninger ikke bero på standardiserede inputværdier for input eller på antagelser. Standardiserede inputværdier eller antagelser kan accepteres, hvis indhentningen af reelle data er forbundet med uforholdsmæssigt store omkostninger.

Kvaliteten af beregningssoftwaren

Det skal kunne dokumenteres, at beregningssoftwaren kan anvende nærværende metoder ved hjælp af en attestation af resultater på baggrund af test-cases.

2.2 Vejstøj

2.2.1. Kildebeskrivelse

Kategorisering af køretøjer

Kilden til vejstøj bestemmes ved at kombinere støjemissionerne fra hvert enkelt køretøj, der udgør trafikstrømmen. Disse køretøjer inddeles i fem separate kategorier i forhold til deres støjemissionskarakteristika:

Kategori 1: Lette motorkøretøjer

Kategori 2: Middeltunge køretøjer

Kategori 3: Tunge køretøjer

Kategori 4: Tohjulede motorkøretøjer

Kategori 5: Åben kategori

Vedrørende tohjulede motorkøretøjer inddeles de yderligere i knallerter og mere kraftfulde motorcykler, da de opererer med vidt forskellige køremåder, og da deres tal som regel er vidt forskellige.

De første fire kategorier skal anvendes, mens den femte kategori ikke er obligatorisk. Det forventes, at det for nye køretøjer, der udvikles i fremtiden, og som har markant anderledes støjemissioner, vil blive nødvendigt at definere en ekstra kategori. Denne kategori kunne for eksempel omfatte elektriske køretøjer eller hybridkøretøjer eller andre køretøjer, som udvikles i fremtiden, og som afviger markant fra køretøjerne i kategori 1-4.

Oplysninger om de forskellige kategorier af køretøjer kan ses i tabel (2.2.a).

Tabel (2.2.a): Kategorier af køretøjer

Kategori
Navn
Beskrivelse
Køretøjskategori inden for EF-typegodkendelsen af køretøjer 1
1
Lette motorkøretøjer
Personbiler, varevogne ≤ 3,5 tons, SUV'er2, MPV'er3, herunder påhængskøretøjer og campingvogne
M1 og N1
2
Middeltunge køretøjer
Middeltunge køretøjer, varevogne > 3,5 tons, busser, autocampere osv. med to aksler og dobbeltmonterede dæk på bagakslen
M2, M3 og N2, N3
3
Tunge køretøjer
Tunge køretøjer, turistbusser, busser med tre eller flere aksler
M2 og N2 med påhængskøretøj, M3 og N3
4
Tohjulede motorkøretøjer
4a
To-, tre- og firehjulede knallerter
L1, L2, L6
4b
Motorcykler med og uden sidevogne, trehjulede og firehjulede motorcykler
L3, L4, L5, L7
5
Åben kategori
Defineres i forhold til fremtidige behov
Ikke relevant

1 Europa-Parlamentets og Rådets direktiv 2007/46/EF af 5. september 2007 (EUT L 263 af 9.10.2007) om fastlæggelse af en ramme for godkendelse af motorkøretøjer og påhængskøretøjer dertil samt af systemer, komponenter og separate tekniske enheder til sådanne køretøjer

2 "Sport Utility Vehicles"

3 Multifunktionelle køretøjer

Antal og placering af ækvivalente lydkilder

Ved denne metode repræsenteres de enkelte køretøjer (kategori 1, 2, 3, 4 og 5) ved én enkelt punktkilde, som udstråler på en ensartet måde ud i 2-π-halvrummet over jorden. Den første refleksion i vejbelægningen behandles implicit. Denne punktkilde er placeret 0,05 m over vejbelægningen, hvilket illustreres i Figur (2.2.a).

(2.2.a)

Figur (2.2.a): Placeringen af ækvivalente punktkilder på lette motorkøretøjer (kategori 1), tunge køretøjer (kategori 2 og 3) og tohjulede motorkøretøjer (kategori 4)

Trafikstrømmen repræsenteres ved en linjekilde. Ved modellering af en vej med flere vognbaner bør alle vognbanerne ideelt set repræsenteres ved en linjekilde, som placeres i midten af hver enkelt vognbane. Det kan imidlertid også accepteres at modellere en linjekilde i midten af en tosporet vej eller at placere en linjekilde for hver vognbane i den yderste vognbane på en flersporet vej.

Lydeffektemission

Generelle betragtninger

Kildens lydeffekt defineres i et "semi-frit lydfelt", hvormed lydeffekten omfatter effekten af refleksionen i jorden direkte under den modellerede kilde, hvor der ikke er nogen forstyrrende objekter i dens umiddelbare nærhed, bortset fra refleksionen i vejbelægningen, som ikke er direkte under den modellerede kilde.

Trafikstrømmen

Trafikstrømmens støjemission repræsenteres ved en linjekilde, som er kendetegnet ved dens retningsbestemte lydeffekt pr. meter pr. frekvens. Dette svarer til summen af støjemissionen for de enkelte køretøjer i trafikstrømmen og tager højde for den tid, køretøjerne har tilbragt på den pågældende vejstrækning. Indføjelse af det enkelte køretøj i trafikstrømmen kræver, at man anvender en model for trafikstrømme.

Hvis man antager en stabil trafikstrøm med Qm køretøjer fra kategori m pr. time, som kører med en gennemsnitsfart på vm (i km/t), beregnes den retningsbestemte lydeffekt pr. meter i frekvensbånd i i linjekilden LW’, eq,linje,i,m ved:

(2.2.1)(2.2.1)

hvor LW,i,m er den retningsbestemte lydeffekt for et enkelt køretøj. LW’,m udtrykkes i dB (re 10-12 W/m). Disse lydeffektniveauer beregnes for hvert oktavbånd i fra 63 Hz til 8 kHz.

Data for trafikstrømmen, Qm, skal udtrykkes som det årlige gennemsnit pr. time for hver døgnperiode (dag-aften-nat), for hver køretøjskategori og for hver linjekilde. For alle kategorier skal der bruges inputdata om trafikstrømme fra trafiktællinger eller fra trafikmodeller.

Hastigheden vm er en repræsentativ hastighed for hver køretøjskategori: i de fleste tilfælde er det den laveste maksimale tilladte hastighed for vejstrækningen og den maksimale tilladte hastighed for køretøjskategorien. Hvis der ikke kan tilvejebringes lokale måledata, anvendes den maksimale tilladte hastighed for køretøjskategorien.

De enkelte køretøjer

I trafikstrømmen antages det, at alle køretøjer i kategori m kører med samme hastighed, altså vm, som er den gennemsnitlige hastighed for strømmen af køretøjer fra den pågældende kategori.

Et køretøj modelleres ved en række matematiske ligninger, der repræsenterer de to primære støjkilder:

1. Rullestøj, som skyldes interaktionen mellem dækket og vejbelægningen

2. Motorstøj, som skyldes køretøjets kraftoverførsel (motor, udstødning osv.).

Aerodynamisk støj er indeholdt i rullestøjkilden.

For lette, middeltunge og tunge motorkøretøjer (kategori 1, 2 og 3) svarer den totale lydeffekt til energisummen af rullestøjen og motorstøjen. Dermed bestemmes det totale lydeffektniveau for linjekilderne m=1, 2 eller 3 ved:

(2.2.2)(2.2.2)

hvor LWR,i,m er lydeffektniveauet for rullestøjen, og LWP,i,m er lydeffektniveauet for motorstøjen. Dette gælder ved alle hastigheder. Ved hastigheder på under 20 km/t anvendes det samme lydeffektniveau som defineret ved formlen for vm = 20 km/t.

For tohjulede køretøjer (kategori 4) beregnes udelukkende kildens motorstøj:

(2.2.3)(2.2.3)

Dette gælder ved alle hastigheder. Ved hastigheder på under 20 km/t anvendes det samme lydeffektniveau som defineret ved formlen for vm = 20 km/t.

2.2.2. Referenceforhold

Ligningerne og koefficienterne for kilderne gælder under følgende referenceforhold:

en konstant kørehastighed

en flad vej

en lufttemperatur τref = 20 °C

en virtuel referencevejbelægning, som er gennemsnittet af en tæt asfaltbeton 0/11 og¬skærvemastiksasfalt 0/11, som er mellem 2 og 7 år gammel og i en repræsentativ stand, hvad angår vedligehold

en tør vejbelægning

ingen pigdæk.

2.2.3. Rullestøj

Generel ligning

Lydeffektniveauet for rullestøjen i frekvensbåndet i for et køretøj fra kategori m = 1, 2 eller 3 bestemmes ved:

(2.2.4)(2.2.4)

Koefficienterne AR,i,m og BR,i,m beregnes i oktavbånd for hver køretøjskategori og for en referencehastighed på vref = 70 km/t. ΔLWR,i,m svarer til summen af de korrektionskoefficienter, der skal anvendes på emissionen af rullestøj ved særlige vej- eller køretøjsforhold, der afviger fra referenceforholdene:

(2.2.5)(2.2.5)

ΔL WR,vej,i,m tager højde for den indvirkning, en vejbelægning med akustiske karakteristika, der afviger fra den virtuelle referencebelægning som defineret i kapitel 2.2.2., har på rullestøjen. Den omfatter både indvirkningen på støjens udbredelse og opståen.

ΔL pigdæk,i,m er en korrektionskoefficient, der tager højde for den højere rullestøj fra lette køretøjer, der har monteret pigdæk.

ΔL WR,acc,i,m tager højde for den indvirkning, et vejkryds med trafiklys eller en rundkørsel, har på rullestøjen. Den integrerer den ændrede hastigheds indvirkning på støjen.

ΔL W,temp er en korrektionsfaktor for en gennemsnitlig temperatur τ, der afviger fra referencetemperaturen τref = 20 °C.

Korrektioner for pigdæk

Ved situationer, hvor et væsentligt antal lette køretøjer i trafikstrømmen anvender pigdæk i flere måneder hvert år, skal der tages højde for den indvirkning, dette har på rullestøjen. For hvert køretøj i kategori m=1, der har monteret pigdæk, beregnes den hastighedsafhængige stigning i emissionerne af rullestøj ved:

(2.2.6)(2.2.6)

hvor koefficienterne ai og bi beregnes for hvert oktavbånd.

Stigningen i emissionen af rullestøj skal kun medregnes i forhold til andelen af lette køretøjer, der kører med pigdæk, og i en begrænset periode Ts (i måneder) i løbet af året. Hvis Qpig,andel er den gennemsnitlige andel af det samlede antal lette køretøjer pr. time, der kører med pigdæk i perioden Ts (i måneder), udtrykkes den årlige gennemsnitlige andel af køretøjer, der kører med pigdæk, ved:

(2.2.7)(2.2.7)

Den følgende korrektion, der skal anvendes på lydeffektemissionen af rullestøj grundet brugen af pigdæk for køretøjer i kategori m=1 i frekvensbånd i, er:

(2.2.8)(2.2.8)

For køretøjer fra alle andre kategorier anvendes der ingen korrektion:

(2.2.9)(2.2.9)

Korrektion for lufttemperaturens indvirkning på rullestøj

Lufttemperaturen påvirker emissionen af rullestøj. Når lufttemperaturen stiger, falder lydeffektniveauet for rullestøjen. Denne effekt er integreret i korrektionen for vejbelægningen. Korrektioner for vejbelægning beregnes som regel ved en lufttemperatur på τref = 20 °C. Hvis der er tale om en anden årlig gennemsnitlig lufttemperatur °C, skal vejbelægningsstøjen korrigeres ved:

(2.2.10)(2.2.10)

Korrektionsfaktoren er positiv (dvs. at støjen øges) ved temperaturer på under 20 °C og negativ (dvs. at støjen reduceres) ved højere temperaturer. Koefficienten K afhænger af vejbelægningen og dækegenskaberne og udviser generelt en vis frekvensafhængighed. For alle vejbelægninger anvendes en generisk koefficient Km=1 = 0,08 dB/°C for lette køretøjer (kategori 2) og Km=2=Km=3=0,04 dB/°C for tunge køretøjer (kategori 2 og 3). Korrektionskoefficienten skal anvendes på samme måde på alle oktavbånd fra 63 til 8 000 Hz.

2.2.4. Motorstøj

Generel ligning

Emissionen af motorstøj omfatter alle bidrag fra motor, udstødning, gear, luftindtag osv. Lydeffektniveauet for motorstøj i frekvensbåndet i for et køretøj fra kategori m bestemmes ved:

(2.2.11)(2.2.11)

Koefficienterne AR,i,m og BR,i,m beregnes i oktavbånd for hver køretøjskategori og ved en referencehastighed på vref = 70 km/t.

ΔL WP,i,m svarer til summen af de korrektionskoefficienter, der skal anvendes på emissionen af motorstøj ved særlige kørselsforhold eller regionale forhold, der afviger fra referenceforholdene:

(2.2.12)(2.2.12)

ΔL WP,vej,i,m tager højde for vejbelægningens indvirkning på motorstøjen gennem absorption. Målingerne skal gennemføres i henhold til kapitel 2.2.6.

ΔL WP,acc,i,m og ΔLWP,grad,i,m tager højde for effekten af vejens hældningsgrad og køretøjets acceleration og deceleration ved kryds. De skal beregnes i henhold til henholdsvis kapitel 2.2.4 og 2.2.5.

Indvirkningen af vejens hældningsgrad

Vejens hældningsgrad påvirker køretøjets støjemission på to måder. For det første påvirker den køretøjets hastighed og dermed dets emission af rullestøj og motorstøj. For det andet påvirker den både motorens belastning og hastighed via valget af gear og dermed køretøjets emission af motorstøj. I dette afsnit tages der udelukkende højde for indvirkningen på motorstøjen, og der antages en konstant hastighed.

Der tages højde for indvirkningen af vejens hældningsgrad på motorstøjen ved hjælp af korrektionsfaktoren ΔLWP,grad,m, som er en funktion af hældningen s (i %), køretøjets hastighed vm (i km/t) og køretøjskategorien m. Ved dobbeltrettede trafikstrømme er det nødvendigt at dele strømmen op i to komponenter og korrigere halvdelen for opadgående og halvdelen for nedadgående kørsel. Korrektionsfaktoren anvendes på samme måde på alle oktavbånd:

For m=1

(2.2.13)(2.2.13)

For m=2

(2.2.14)(2.2.14)

For m=3

(2.2.15)(2.2.15)

For m=4

(2.2.16)(2.2.16)

Korrektionen ΔLWP,grad,m tager indirekte højde for hældningsgradens indvirkning på hastigheden.

2.2.5. Indvirkningen af køretøjernes acceleration og deceleration

Før og efter kryds med trafiklys og rundkørsler skal der anvendes en korrektion for indvirkningen af acceleration og deceleration som beskrevet nedenfor.

Korrektionsfaktorerne for rullestøj, ΔLWR,acc,m,k, og for motorstøj, ΔLWP,acc,m,k, er lineære funktioner af afstanden x (i meter) fra punktkilden til det nærmeste kryds mellem den pågældende punktkilde og en anden punktkilde. De anvendes på samme måde på alle oktavbånd:

(2.2.17)(2.2.17)

(2.2.18)(2.2.18)

Koefficienterne CR,m,k og CP,m,k afhænger af knudepunktets type k (k = 1 for et kryds med trafiklys, k = 2 for en rundkørsel) og beregnes for hver køretøjskategori. Korrektionen omfatter indvirkningen af ændringen i hastighed, når køretøjet nærmer sig eller bevæger sig væk fra et kryds eller en rundkørsel.

Bemærk, at ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0 ved afstanden |x| ≥ 100 m.

2.2.6. Indvirkningen af vejbelægningens type

Generelle principper

For vejbelægninger med akustiske egenskaber, der afviger fra referencebelægningens egenskaber, skal der anvendes en spektral korrektionsfaktor for både rullestøj og motorstøj.

Korrektionsfaktoren for vejbelægningen for rullestøj beregnes ved:

(2.2.19)(2.2.19)

hvor

α i,m er den spektrale korrektion i dB ved referencehastigheden vref for kategori m (1, 2 eller 3) og spektralbånd i.

β m er hastighedens indvirkning på reduktionen af rullestøjen for kategori m (1, 2 eller 3) og er den samme for alle frekvensbånd.

Korrektionsfaktoren for vejbelægningen for motorstøj beregnes ved:

(2.2.20)(2.2.20)

Absorberende belægninger mindsker motorstøjen, mens ikke-absorberende belægninger ikke øger den.

Indvirkningen af alder på vejbelægningens støjegenskaber

Vejbelægningers støjegenskaber ændrer sig med årene og med vedligeholdelsesniveauet, og belægningen bliver som regel mere støjende med tiden. Med denne metode antages vejbelægningsparametrene at være repræsentative for den pågældende type vejbelægnings støjemissioner som et gennemsnit for dens repræsentative levetid under antagelse af korrekt vedligeholdelse.

2.3 Togstøj

2.3.1. Kildebeskrivelse

Kategorisering af køretøjer

Definition af køretøjer og tog

I forbindelse med denne støjberegningsmetode defineres et køretøj som en enkelt underenhed af et tog (typisk et lokomotiv, en selvkørende vogn, en trukket vogn eller en godsvogn), som kan bevæge sig på egen hånd, og som kan frakobles resten af toget. Visse særlige omstændigheder kan gøre sig gældende for underenheder af et tog, som er en del af et uadskilleligt sæt, som f.eks. deler den samme bogie. I forbindelse med denne beregningsmetode grupperes alle disse underenheder som et enkelt køretøj.

Med henblik på denne beregningsmetode består et tog af en række sammenkoblede køretøjer.

Tabel (2.3.a) fastlægger et fælles sprog, der skal beskrive de typer køretøjer, der indgår i kildedatabasen. Tabellen indeholder relevante deskriptorer til en fuldstændig kategorisering af køretøjerne. Deskriptorerne svarer til de karakteristika for køretøjet, som har indvirkning på den akustiske retningsbestemte lydeffekt for hver meter af den modellerede ækvivalente linjekilde.

Antallet af køretøjer for hver type bestemmes for hvert baneafsnit for hver døgnperiode, der anvendes i støjberegningen. Det skal udtrykkes som det gennemsnitlige antal køretøjer pr. time, hvilket findes ved at dividere det samlede antal køretøjer, der kører i en given døgnperiode, med denne døgnperiodes varighed i timer (f.eks. er 24 køretøjer på 4 timer lig med 6 køretøjer pr. time). Alle typer køretøjer, der kører på det enkelte baneafsnit, skal indgå i beregningerne.

Tabel (2.3.a): Kategorisering af og deskriptorer for jernbanekøretøjer

Tal
1
2
3
4
Deskriptor
Køretøjstype
Antallet af aksler pr. køretøj
Bremsetype
Foranstaltning på hjulet
Forklaring af deskriptoren
Et bogstav, der beskriver typen
Antallet af aksler
Et bogstav, der beskriver bremsetypen
Et bogstav, der beskriver støjreduktionsforanstaltningens type
Mulige deskriptorer
h
højhastighedskøretøj (>200 km/t)
1
c
støbejernsklodser
n
ingen foranstaltning
m
selvkørende passagervogne
2
k
klodser af kompositmateriale eller sintret materiale
d
dæmpere
p
trukne passagervogne
3
n
ikke-klodsbremser, som f.eks. skive-, tromle- eller magnetbremser
s
skærme
c
sporvogn eller ¬letbane ¬selvkørende og ikke-selvkørende vogn
4
 
o
andre
d
diesellokomotiv
osv.
   
e
elektrisk lokomotiv
     
a
et generisk godskøretøj
     
o
andre (f.eks. vedligeholdelseskøretøjer osv.)
     

Kategorisering af spor og bærestruktur

Der kan være forskel på de nuværende spor, da der er flere elementer, der bidrager til og påvirker deres akustiske egenskaber. De sportyper, der anvendes i denne metode, kan findes i Tabel (2.3.b.) nedenfor. Nogle af elementerne har en stor indvirkning på de akustiske egenskaber, mens andre kun påvirker dem i mindre grad. Generelt er de mest relevante elementer, der har indvirkning på støjemissioner fra tog: skinnehovedets ruhed, mellemlægspladens stivhed, sporunderlag, skinnestød og sporets krumningsradius. Alternativt kan de overordnede sporegenskaber bestemmes, og i så fald er skinnehovedets ruhed og sporhenfaldskurven i henhold til ISO 3095 de to vigtigste akustiske parametre sammen med sporets krumningsradius.

Et sporafsnit defineres som en del af et enkelt spor på en jernbanelinje eller -station eller -remise, hvor sporets fysiske egenskaber og grundlæggende komponenter ikke ændrer sig.

Tabel (2.3.b) fastlægger et fælles sprog til beskrivelse af de sportyper, der indgår i kildedatabasen.

Tabel (2.3.b)

Tal
1
2
3
4
5
6
Deskriptor
Sporunderlag
Skinnehovedets ruhed
Mellemlægs-pladens type
Yderligere foranstaltninger
Skinnestød
Krumning
Forklaring af deskriptoren
Sporunderlagets type
Indikator for ruhed
En indikation af den "akustiske" stivhed
Et bogstav, der angiver den akustiske anordning
Evt. skinnestød og deres hyppighed
Angiver krumningsradius i meter
Tilladte koder
B
Ballast
E
Ordentligt vedligeholdt og meget glat
S
Blød
(150-250 MN/m)
N
Ingen
N
Ingen
N
Lige spor
S
Fast sporbefæstelse
M
Normal vedligeholdelse
M
Middel
(250 til 800 MN/m)
D
Skinnestøj-dæmpere
S
Enkelt skinnestød eller sporskifte
L
Lav
(1 000-500 m)
L
Bro med ballast
N
Ikke ordentligt vedligeholdt
H
Stiv
(800-1 000 MN/m)
B
Lav barriere
D
To skinnestød eller sporskifter for hver 100 m
M
Middel
(Mindre end 500 m og større end 300 m)
N
Bro uden ballast
B
Ikke vedligeholdt og i dårlig stand
 
A
Absorberplade på fast sporbefæstelse
M
Mere end to skinnestød eller sporskifter for hver 100 m
H
Høj
(Mindre end 300 m)
T
Indstøbt spor
   
E
Indstøbt skinne
   
O
Andet
   
O¬Andet
   

Antal og placering af de ækvivalente lydkilder

(2.3.a)

Figur (2.3.a): Placeringen af de ækvivalente støjkilder

De forskellige ækvivalente støjlinjekilder placeres i forskellige højder og midt på sporet. Alle højder er i forhold til et plan, der tangerer de to skinners to opadvendte overflader.

De ækvivalente kilder omfatter forskellige fysiske kilder (indikator p). Disse fysiske kilder, som inddeles i forskellige kategorier, afhængigt af hvordan de genereres, er: 1) rullestøj (herunder ikke blot vibrationer fra skinnerne, sporunderlaget og hjulene, men også støj fra godsvognenes vognkasser i påkommende tilfælde), 2) motorstøj, 3) aerodynamisk støj, 4) impulsstøj (fra overskæringer, sporskifter og sporkrydsninger), 5) kurveskrig og 6) støj, der skyldes yderligere effekter såsom broer og viadukter.

1) Hjulenes og skinnehovedets ruhed via tre transmissionsveje til de udstrålende overflader (skinner, hjul og vognkasse), udgør rullestøjen. Dette allokeres til h = 0,5 m (udstrålende overflader A), som repræsenterer bidraget fra sporet, herunder indvirkningen af sporenes overflade, navnlig faste sporbefæstelser (i overensstemmelse med udbredelsesdelen), som repræsenterer bidraget fra hjulene og bidraget fra køretøjets vognkasse til støjen (ved godstog).

2) De ækvivalente kildehøjder for motorstøj er enten 0,5 m (kilde A) eller 4,0 m (kilde B), afhængig af de berørte komponenters fysiske placering. Kilder såsom gearkasser og elektriske motorer vil ofte befinde sig i en akselhøjde på 0,5 m (kilde A). Spjæld og køleafkast kan befinde sig i forskellige højder, og motorudstødninger på dieseldrevne køretøjer er ofte i en taghøjde på 4,0 m (kilde B). Andre motorkilder såsom ventilatorer eller dieselmotorblokke kan befinde sig i en højde på 0,5 m (kilde A) eller 4,0 m (kilde B). Hvis den præcise kildehøjde ligger mellem de to højder i modellen, fordeles lydenergien proportionelt på de kildehøjder, der ligger nærmest.

Af denne årsag omfatter metoden to kildehøjder ved 0,5 m (kilde A) og 4,0 m (kilde B), og den ækvivalente lydeffekt, der tilskrives hver kilde, fordeles mellem dem, afhængig af den specifikke konfiguration af kilderne på den pågældende enhedstype.

3) Indvirkningen af aerodynamisk støj tilskrives kilden ved 0,5 m (hvilket repræsenterer dæmperne og skærmene, kilde A) og kilden ved 4,0 m (som modelleres hen over tagmonteret udstyr og strømaftager, kilde B). Valget af 4,0 m til indvirkningen af strømaftageren er kendt som en simpel model og skal nøje overvejes, hvis målet er at finde en passende støjskærmshøjde.

4) Impulsstøj tilskrives kilden ved 0,5 m (kilde A).

5) Kurveskrig tilskrives kilderne ved 0,5 m (kilde A).

6) Brostøj tilskrives kilden ved 0,5 m (kilde A).

2.3.2. Lydeffektemission

Generelle ligninger

De enkelte køretøjer

Ligesom ved vejstøj beskriver modellen for togstøj lydeffektemissionen fra en specifik kombination af køretøjstype og sportype, som opfylder en række krav, som er beskrevet i kategoriseringen af køretøjer og spor, i form af en række lydeffekter for hvert køretøj (LW,0).

Trafikstrømme

Trafikstrømmens støjemission på hvert spor repræsenteres af et sæt af to linjekilder, som er kendetegnet ved deres retningsbestemte lydeffekt pr. meter pr. frekvensbånd. Dette svarer til summen af støjemissionerne for de enkelte køretøjer, der passerer i trafikstrømmen, og, ved det særlige tilfælde med stillestående køretøjer, tager højde for den tid, køretøjerne har tilbragt på den pågældende sporstrækning.

Den retningsbestemte lydeffekt pr. meter pr. frekvensbånd, som skyldes de køretøjer, der passerer hvert sporafsnit af sportypen (j), beregnes:

• for hvert frekvensbånd (i),

• for hver given kildehøjde (h) (for kilder ved 0,5 m h=1, ved 4,0 m h=2)

og er energisummen af alle bidrag fra alle køretøjer, der kører på det specifikke j'ende sporafsnit. Disse bidrag stammer fra:

• alle køretøjstyper (t)

• ved deres forskellige hastigheder (s)

• under de pågældende kørselsforhold (konstant hastighed) (c)

• hver enkelt type af fysisk kilde (rulle-, impuls-, kurveskrigs-, motor-, og aerodynamisk støj samt yderligere indvirkninger fra kilder som f.eks. brostøj) (p).

For at beregne den retningsbestemte lydeffekt pr. meter (input til udbredelsesdelen), som skyldes den gennemsnitlige trafiksammensætning på det j'ende sporafsnit, anvendes følgende:

(2.3.1)(2.3.1)

hvor

T ref = er den referenceperiode, for hvilken den gennemsnitlige trafik beregnes

X = det samlede antal mulige kombinationer af i, t, s, c, p for hvert j'ende sporafsnit

t = indikator for køretøjstyper på det j'ende sporafsnit

s = indikator for togets hastighed: der er lige så mange indikatorer, som der er forskellige gennemsnitlige toghastigheder på det j'ende sporafsnit

c = indikator for kørselsforhold: 1 (for konstant hastighed), 2 (tomgang)

p = indikator for fysiske kilder 1 (for rulle- og impulsstøj), 2 (kurveskrig), 3 (motorstøj), 4 (aerodynamisk støj), 5 (yderligere effekter)

LW’,eq,linje,x= den x'ende retningsbestemte lydeffekt pr. meter for en linjekilde af en kombination af t, s, c, p på hvert j'ende sporafsnit

Hvis der antages en konstant strøm af Q køretøjer pr. time, der kører med en gennemsnitlig hastighed v, vil der i gennemsnit når som helst være et tilsvarende antal Q/v-køretøjer for hver længdeenhed af sporafsnittet. Trafikstrømmens støjemission i form af retningsbestemt lydeffekt pr. meter LW’,eq,linje (udtrykt i dB/m (re 10-12 W)) integreres ved:

(2.3.2)(2.3.2)

hvor

Q er det gennemsnitlige antal køretøjer pr. time på det j'ende sporafsnit for køretøjstypen t, gennemsnitlig toghastighed s og kørselsbetingelse c

v er deres hastighed på det j'ende sporafsnit for køretøjstype t og gennemsnitlig toghastighed s

LW,0,ret er det retningsbestemte lydeffektniveau for den pågældende type støj (rulle-, impuls-, kurveskrigs-, bremse-, motor-, aerodynamisk støj samt anden indvirkning) fra et enkelt køretøj i retningerne ψ, φ, som bestemmes i forhold til den retning, køretøjet bevæger sig i (se Figur (2.3.b)).

Ved en stationær kilde, som f.eks. befinder sig i tomgang, antages det, at køretøjet samlet set opholder sig i en tidsperiode Ttomgang på en placering inden for et sporafsnit med længden L. Med Tref som referenceperioden for støjvurderingen (f.eks. 12 timer, 4 timer, 8 timer) bestemmes det retningsbestemte lydeffektniveau pr. længdeenhed på det pågældende sporafsnit derfor ved:

(2.3.4)(2.3.4)

Generelt beregnes den retningsbestemte lydeffekt fra hver specifik kilde ved:

(2.3.5)(2.3.5)

hvor

ΔLW,ret,vert,i er korrektionsfunktionen for den vertikale retningsvirkning (dimensionsløs) af ψ (figur (2.3.b))

ΔLW,ret,hor,i er korrektionsfunktionen for den horisontale retningsvirkning (dimensionsløs) af φ (Figur (2.3.b)).

Og hvor LW,0,ret,i(ψ,φ) skal udtrykkes i oktavbånd efter at være beregnet i 1/3-oktavbånd ved at addere energien fra alle tilhørende 1/3-oktavbånd i det pågældende oktavbånd.

(2.3.b)

Figur (2.3.b): Geometrisk definition

Med henblik på beregningerne udtrykkes kildestyrken specifikt som retningsbestemt lydeffekt pr. 1 meters længde af spor LW’,tot,ret,i for at tage højde for kildernes retningsvirkning i deres vertikale og horisontale retning ved hjælp af de supplerende korrektioner.

Der beregnes adskillige LW,0,ret,i (ψ,φ) for hver kombination af køretøj-spor-hastighed-kørselsbetingelse:

for et 1/3-oktavfrekvensbånd (i)

for hvert sporafsnit (j)

kildehøjde (h) (for kilder ved 0,5 m h=1, ved 4,0 m h=2)

kildens retningsvirkning (d)

Der beregnes en række LW,0,ret,i (ψ,φ) for hver kombination af køretøj-spor-hastighed-kørselsbetingelse, hvert sporafsnit, hvor højderne svarer til h=1 og h=2 og retningsvirkningen.

Rullestøj

Hjulets bidrag og sporets bidrag til rullestøjen opdeles i fire grundlæggende elementer: hjulets ruhed, sporets ruhed, køretøjets overføringsfunktion til hjulene og til vognkassen (vognene) og overføringsfunktion til sporet. Hjulene og sporenes ruhed er årsagen til udløsningen af vibrationer ved kontaktpunktet mellem sporet og hjulet, og overføringsfunktionerne er to empiriske eller modellerede funktioner, som repræsenterer hele det komplekse fænomen med mekanisk vibration og lydfrembringelse på overfladerne af hjulet, skinnen, svellen og sporets underkonstruktion. Denne opdeling tager højde for de fysiske beviser for, at ruhed på en skinne kan udløse vibrationer i skinnen, men samtidig også vibrationer i hjulet og omvendt. Ved at udelukke en af disse fire parametre ville en særskilt kategorisering af spor og toge ikke være mulig.

Hjulenes og sporenes ruhed

Rullestøj udløses hovedsageligt af hjulenes og sporenes ruhed i bølgelængdeområdet fra 5-500 mm.

Definition

Ruhedsniveauet Lr er defineret som 10 gange logaritmen til base 10 af kvadratroden af middelkvadratværdien r2 af ruheden af et spor eller et hjuls køreoverflade i bevægelsesretningen (længdeniveau) målt i μm i løbet af en bestemt sporlængde eller den fulde hjuldiameter delt med kvadratroden af referenceværdien r02:

(2.3.6)(2.3.6)

hvor

r 0 =1 μm

r = effektivværdi for den vertikale forskydningsforskel mellem kontaktoverfladen og middelniveauet

Ruhedsniveauet L beregnes ofte som et spektrum af bølgelængde λ, og det skal konverteres til et frekvensspektrum f= v/λ, hvor f er centerfrekvensen for et bestemt 1/3-oktavbånd i Hz, λ er bølgelængden i m og v er togets hastighed i m/s, Ruhedsspektret som en funktion af frekvens ændrer sig langs frekvensaksen ved forskellige hastigheder. Efter konvertering til frekvensspektret ved hjælp af hastigheden er det som regel nødvendigt at beregne nye spektralværdier for 1/3-oktavbånd, som ligger mellem to tilsvarende 1/3-oktavbånd i bølgelængdeområdet. For at vurdere det totale effektive frekvensspektrum for ruhed, der svarer til den pågældende toghastighed, skal der findes et energimæssigt og proportionelt gennemsnit af de to tilsvarende 1/3-oktavbånd i bølgelængdeområdet.

Sporenes ruhedsniveau (ruheden fra strækningen) for det i'ende bølgebånd er defineret som Lr,TR,i

Hjulenes ruhedsniveau (ruheden fra køretøjet) for bølgebånd i er tilsvarende defineret som Lr,KØR,i.

Det totale og effektive ruhedsniveau for bølgebånd i (LR,tot,i) er defineret som energisummen af ruhedsniveauet for sporet og for hjulet samt A3(λ)-kontaktfilteret for at tage højde for filtreringseffekten i kontaktfladen mellem sporet og hjulet og er i dB:

(2.3.7)(2.3.7)

hvor det er udtrykt som en funktion af det i'ende bølgebånd svarende til bølgelængde λ.

Kontaktfilteret afhænger af spor- og hjultypen samt af belastningen.

Den totale effektive ruhed for det j'ende sporafsnit og hver t'ende køretøjstype ved den tilsvarende hastighed v skal anvendes i metoden.

Overføringsfunktioner for køretøj, spor og vognkasse

Der fastlægges tre hastighedsuafhængige overføringsfunktioner: LH,TR,i LH,KØR,i og LH,KØR,VOGN,i. Den første gælder for hvert j'ende sporafsnit og de to følgende for hver t'ende køretøjstype. De sætter det totale effektive ruhedsniveau i forhold til lydeffekten for henholdsvis sporet, hjulene og vognkassen.

Bidraget fra vognkassen tages kun i betragtning for godsvogne, altså kun for køretøjstypen "a".

For rullestøj er bidragene fra sporet og fra køretøjet derfor fuldt ud beskrevet ved disse overføringsfunktioner og ved det totale effektive ruhedsniveau. Når et tog befinder sig i tomgang, ses der bort fra rullestøjen.

For lydeffekten pr. køretøj beregnes rullestøjen ved akselhøjde og har som input det totale effektive ruhedsniveau LR,TOT,i som en funktion af køretøjets hastighed v, overføringsfunktionerne LH,TR,i, LH,KØR,i og LH,KØR,VOGN,i for sporet, køretøjet og vognkassen samt det samlede antal aksler Na:

for h = 1:

(2.3.8)(2.3.8)

(2.3.9)(2.3.9)

(2.3.10)(2.3.10)

hvor Na er antallet af aksler pr. køretøj for den t'ende køretøjstype.

(2.3.c)

Figur (2.3.c): Oversigt over anvendelsen af de forskellige definitioner af ruhed og overføringsfunktioner

En minimumshastighed på 50 km/t (dog kun 30 km/t for sporvogne og letbane) skal anvendes til at bestemme den totale effektive ruhed og dermed køretøjernes lydeffekt (denne hastighed indvirker ikke på beregningen af trafikstrømmen) for at kompensere for den mulige fejl, der skyldes en simplificering af definitionen af rullestøj, definitionen af bremsestøj og definitionen af impulsstøj fra overskæringer og sporskifter.

Impulsstøj (overskæringer, sporskifter og sporkrydsninger)

Impulsstøj kan skyldes overskæringer, sporskifter og skinnestød eller sporkrydsninger. Den kan variere i styrke og kan dominere rullestøjen. Impulsstøj skal tages i betragtning for spor med skinnestød. Modellering skal undgås ved impulsstøj, der skyldes sporskifter, overskæringer og skinnestød, i sporafsnit med en hastighed på mindre end 50 km/t (dog kun 30 km/t for sporvogne og letbane), da minimumshastigheden på 50 km/t (dog kun 30 km/t for sporvogne og letbane) anvendes til at omfatte flere indvirkninger i henhold til beskrivelsen i kapitlet om rullestøj. Modellering af impulsstøj skal desuden undgås ved kørselsforhold c = 2 (tomgang).

Impulsstøj omfattes af begrebet rullestøj ved at (energi-) addere et supplerende konstrueret impulsruhedsniveau til det totale effektive ruhedsniveau for hvert specifikke j′ende sporafsnit, hvor det er til stede. I dette tilfælde skal LR,TOT+IMPULS,i anvendes i stedet for LR,TOT,i, og dermed bliver det:

(2.3.11)(2.3.11)

L R,IMPULS,i er et 1/3-oktavspektrum (som en funktion af frekvens). For at finde dette frekvensspektrum beregnes et spektrum som en funktion af bølgelængde λ, og det skal konverteres til det påkrævede spektrum som en funktion af frekvens ved hjælp af forholdet λ = v/f, hvor f er 1/3-oktavbånds centerfrekvens i Hz, og v er den s'ende hastighed for den t'ende køretøjstype i m/s.

Impulsstøj afhænger af styrken og antallet af impulser pr. længdeenhed eller hyppigheden af skinnestød, så hvis der er tale om flere impulser, skal impulsruhedsniveauet, som anvendes i ovennævnte ligning, beregnes som følger:

(2.3.12)(2.3.12)

hvor LR,IMPULS–ENKELT,i er impulsruhedsniveauet, der beregnes for et enkelt impuls, ognler hyppigheden af skinnestød.

Som udgangspunkt beregnes impulsruhedsniveauet for en hyppighed af skinnestødnl1= 0,01 m -1, hvilket svarer til et skinnestød pr. 100 m spor. Ved situationer med forskellige antal skinnestød foretages der et skøn ved at tilpasse hyppigheden af skinnestødnl2. Det bør bemærkes, at der skal tages højde for hyppigheden af skinnestød på sporet i forbindelse med modellering af skinneforløbet og -segmenteringen. Det kan f.eks. være nødvendigt at lave et separat kildesegment til en sporstrækning med flere skinnestød. LW,0 for bidragene fra spor, hjul/bogie og vognkasse forøges i form af LR,IMPULS,i for +/- 50 m før og efter skinnestødet. I tilfælde af en række skinnestød udvides forøgelsen til mellem -50 m før det første skinnestød og + 50 m efter det sidste skinnestød.

Anvendelsen af disse lydeffektspektre skal normalt verificeres på stedet.

For spor med skinnestød anvendes ennl3-standard på 0,01.

Kurveskrig

Kurveskrig er en speciel kilde, der kun er relevant for kurver, og som derfor er lokalt betinget. Da den kan være væsentlig, er der behov for en korrekt beskrivelse. Kurveskrig afhænger generelt af krumningen, friktionsforholdene, togets hastighed og geometrien og dynamikken mellem spor og hjul. Emissionsniveauet, der skal anvendes, bestemmes for kurver med en radius under eller lig med 500 m og for skarpere kurver og forgreninger af punkter med radiusser under 300 m. Støjemissionen skal være specifik for hver type rullende materiel, da visse hjul- og bogietyper kan have betydelig mindre tendens til at skrige end andre.

Anvendelsen af disse lydeffektspektre skal normalt verificeres på stedet, navnlig for sporvogne.

Kurveskrig kan ganske enkelt tages i betragtning ved at addere 8dB for R<300 m og 5 dB for 300 m<R<500 m til rullestøjens lydeffektspektre for alle frekvenser. Bidraget fra kurveskrig skal anvendes på sporafsnit, hvor radiussen er inden for ovennævnte intervaller for en sporlængde på mindst 50 m.

Motorstøj

Selv om motorstøj generelt er specifik for de enkelte driftsforhold, heriblandt konstant hastighed, deceleration, acceleration og tomgang, modelleres kun to forhold, nemlig konstant hastighed (som også gælder, når toget decelererer eller accelererer) og tomgang. Den modellerede kildestyrke svarer kun til maksimale belastningsforhold, hvilket resulterer i størrelserne LW,0,konst,i = LW,0,tomgang,i. Desuden svarer LW,0,tomgang,i til bidraget fra alle fysiske kilder på bestemt køretøj, der kan tilskrives en specifik højde, som beskrevet i 2.3.1.

L W,0,tomgang,i udtrykkes som en statisk støjkilde i tomgangsposition for hele tomgangspositionens varighed og skal anvendes modelleret som en stationær punktkilde som beskrevet i det følgende kapitel om støj fra virksomheder. Den skal kun tages i betragtning, hvis toget kører i tomgang i mere end 0,5 timer.

Disse størrelser kan enten indhentes fra målinger af alle kilder under alle driftsforhold eller ved at karakterisere delkilderne enkeltvis og fastlægge deres parameterafhængighed og relative styrke. Dette kan gøres ved hjælp af målinger på et stationært køretøj, hvor man varierer trækkraftudstyrets omdrejningstal i overensstemmelse med ISO 3095:2005. I påkommende tilfælde er det nødvendigt at karakterisere flere motorstøjskilder, som ikke alle er direkte afhængige af togets hastighed:

Støj fra fremdriftssystemet, såsom dieselmotorer (herunder indsugning, udstødning og motorblok), gearkasse, elektriske generatorer, som primært afhænger af motoromdrejningstallet pr. minut, og elektriske kilder såsom omformere, som kan være primært afhængige af belastningen.

Støj fra ventilatorer og kølesystemer afhænger af ventilatorens omdrejningstal. I nogle tilfælde kan ventilatoren være direkte tilkoblet transmissionen.

Intermitterende kilder såsom kompressorer, ventiler og andre kilder med en karakteristisk driftsperiode og tilsvarende driftcykluskorrektion for støjemissionen.

Da alle disse kilder kan opføre sig forskelligt ved de enkelte driftsforhold, skal motorstøjen specificeres tilsvarende. Kildestyrken findes gennem målinger under kontrollerede forhold. Generelt har lokomotiver tendens til at udvise større udsving i belastning, da antallet af køretøjer, der trækkes, og dermed motoreffekten kan variere betydeligt, hvorimod faste togformationer såsom eltogsæt, dieseltogsæt og højhastighedstog har en bedre defineret belastning.

Der er ingen forudgående tilskrivelse af kildens lydeffektniveau til kildehøjderne, og dette afhænger af typen af støj og køretøj, der er under vurdering. Det skal modelleres til at være ved kilde A (h=1) og ved kilde B (h=2).

Aerodynamisk støj

Aerodynamisk støj er kun relevant ved høje hastigheder på over 200 km/t, og derfor skal det først undersøges, om det rent faktisk er nødvendigt at medtage i beregningerne. Hvis ruheden og overføringsfunktionerne for rullestøj er kendte, kan de ekstrapoleres til højere hastigheder, og der kan foretages en sammenligning med eksisterende højhastighedsdata for at kontrollere, om der skabes højere niveauer på grund af aerodynamisk støj. Hvis toghastighederne på et netværk er over 200 km/t, men begrænset til 250 km/t, er det i visse tilfælde ikke nødvendigt at inkludere aerodynamisk støj, hvilket afhænger af køretøjets udformning.

Bidraget fra aerodynamisk støj beregnes som en funktion af hastighed:

(2.3.13)(2.3.13)

(2.3.14)(2.3.14)

hvor

v 0 er en hastighed, hvor aerodynamisk støj er dominerende, og som er fastsat ved 300 km/t

L W,0,1,i er en referencelydeffekt, som bestemmes fra to eller flere målepunkter for kilder ved kendte kildehøjder, f.eks. den første bogie

L W,0,2,i er en referencelydeffekt, som bestemmes fra to eller flere målepunkter for kilder ved kendte kildehøjder, f.eks. strømaftagerens receshøjder

α 1,i er en koefficient, som bestemmes fra to eller flere målepunkter for kilder ved kendte kildehøjder, f.eks. den første bogie

α 2,i er en koefficient, som bestemmes fra to eller flere målepunkter for kilder ved kendte kildehøjder, f.eks. strømaftagerens receshøjder.

Kildernes retningsvirkning

Den horisontale retningsvirkning ΔLW,ret,hor,i i dB beregnes i det horisontale plan og kan som standard antages at være en dipol for rulle-, impuls- (skinnestød osv.), kurveskrigs-, bremse-, ventilator- og aerodynamiske effekter beregnet for hvert i'ende frekvensbånd ved:

(2.3.15)(2.3.15)

Den vertikale retningsvirkning ΔL W,ret,ver,i i dB beregnes i det vertikale plan for kilde A (h=1) som funktion af centerfrekvensen for hvert i'ende frekvensbånd og for –π/2<ψ<π/2 ved:

(2.3.16)(2.3.16)

For kilde B (h=2) for den aerodynamiske effekt:

(2.3.17)(2.3.17)

2.3.17.1

Retningsvirkningen ΔLret,ver,i beregnes ikke for kilde (h=2) for andre effekter, da det antages, at disse kilder i denne position er omnidirektionelle.

2.3.1. Yderligere effekter

Korrektion for strukturel stråling (broer og viadukter)

I de tilfælde, hvor sporafsnittet befinder sig på en bro, er det nødvendigt at tage højde for den yderligere støj, der genereres gennem broens vibration som resultat af den påvirkning, togets tilstedeværelse medfører. Da det ikke er ligetil at modellere broemissionen som en yderligere kilde på grund af broers komplicerede former, tager man højde for brostøjen ved at forøge rullestøjen. Forøgelsen modelleres udelukkende ved at tilføje en fast forøgelse i støjens lydeffekt for hvert 1/3-oktavbånd. Lydeffekten for rullestøjen alene modificeres, når korrektionen medregnes, og den nye LW,0,rulle–og–bro,i skal anvendes i stedet for LW,0,kun-rulle,i:

(2.3.18)(2.3.18)

2.4 Støj fra virksomheder

2.4.1. Kildebeskrivelse

Kategorisering af kildetyper (punkt-, linje-, areal-)

Kilder til støj fra virksomheder har meget variable dimensioner. Der kan være tale om store industrianlæg samt små koncentrerede kilder som f.eks. små redskaber eller maskiner på fabrikker. Derfor er det nødvendigt at anvende en passende modelleringsteknik for den kilde, der er under vurdering. Afhængig af dimensionerne og på grund af, at flere enkelte kilder strækker sig ud over et areal og alle tilhører det samme industriområde, kan de modelleres som punktkilder, linjekilder eller arealkilder. I praksis baseres beregninger af støjeffekten altid på punktkilder, men man kan anvende flere punktkilder til at repræsentere en reel kompliceret kilde, som hovedsageligt strækker sig ud over en linje eller et areal.

Antal og placering af ækvivalente lydkilder

De reelle lydkilder modelleres ved hjælp af ækvivalente lydkilder, der repræsenteres ved en eller flere punktkilder, således at den totale lydeffekt for den reelle kilde svarer til summen af de enkelte lydeffekter, der tilskrives de enkelte punktkilder.

De generelle regler, der anvendes til at definere antallet af punktkilder, der skal bruges, er:

• Linje- eller arealkilder, hvor den største dimension er mindre end halvdelen af afstanden mellem kilden og modtageren, kan modelleres som enkelte punktkilder.

• Kilder, hvor den største dimension er mere end halvdelen af afstanden mellem kilden og modtageren, bør modelleres som en række inkohærente punktkilder på en linje eller som en række inkohærente punktkilder på et areal, således at betingelsen om halvdelen er opfyldt for hver enkelt af disse kilder. Fordelingen på et areal kan omfatte en vertikal fordeling af punktkilder.

• For kilder, hvor de største dimensioner i højden er over 2 m eller tæt ved jorden, skal der udvises særlig opmærksomhed, hvad angår kildens højde. Ved at fordoble antallet af kilder og omfordele dem udelukkende i z-komposanten opnår man ikke nødvendigvis et væsentligt bedre resultat for denne kilde.

• For den enkelte kilde fører en fordobling af antallet af kilder i kildearealet (i alle dimensioner) ikke nødvendigvis til et væsentligt bedre resultat.

Placeringen af de ækvivalente lydkilder kan ikke være fastlagt, da et industriområde kan være indrettet på mange forskellige måder. Bedste praksis vil som regel være gældende.

Lydeffektemission

Generelt

Følgende oplysninger udgør det komplette sæt inputdata til beregning af lydudbredelse med de metoder, der skal anvendes til støjkortlægning:

Spektrum for det udsendte lydeffektniveau i oktavbånd

Driftstimer (dag, aften, nat, årsgennemsnit)

Sted (koordinater x, y) og højde (z) for støjkilden

Kildetype (punkt-, linje-, areal-)

Dimensioner og retning

Kildens driftsforhold

Kildens retningsvirkning.

Lydeffekten for punkt-, linje- og arealkilder skal defineres som:

For en punktkilde: lydeffekt LW og retningsvirkningen som en funktion af de tre vinkelrette koordinater (x, y, z)

To typer linjekilder kan defineres:

For linjekilder, der repræsenterer transportbånd, rørledninger osv.: lydeffekt pr. længdemeter LW og retningsvirkning som en funktion af de to vinkelrette koordinater på linjekildens akse

For linjekilder, der repræsenterer køretøjer i bevægelse: hver linjekilde forbindes med lydeffekt LW og retningsvirkning som en funktion af de to vinkelrette koordinater på linjekildens akse og lydeffekt pr. meter LW beregnet ved hjælp af hastigheden og antallet af køretøjer, der bevæger sig langs denne linje i løbet af dagen, aftenen og natten. Korrektionen for driftstimer, som skal adderes til kildens lydeffekt for at bestemme den korrigerede lydeffekt, der skal anvendes til beregninger for hver døgnperiode, CW i dB, beregnes som følger:

(2.4.1)(2.4.1)

hvor:

V Køretøjets hastighed (km/t)

n Antal køretøjer, der passerer pr. periode (-)

l Kildens totale længde (m)

For en arealkilde: lydeffekt pr. kvadratmeter LW/m2 og ingen retningsvirkning (enten horisontal eller vertikal).

Driftstimerne udgør et vigtigt input til beregning af støjniveauerne. Driftstimerne skal beregnes for døgnperioderne dag, aften og nat, og, hvis udbredelsen anvender forskellige meteorologiske kategorier, som er defineret i løbet af de enkelte døgnperioder dag, aften og nat, skal der foretages en mere nøje fordeling af driftstimerne i delperioder, som stemmer overens med fordelingen af meteorologiske kategorier. Disse oplysninger skal baseres på et årsgennemsnit.

Korrektionen for driftstimer, som skal adderes til kildens lydeffekt for at bestemme den korrigerede lydeffekt, der skal anvendes til beregninger for hver døgnperiode, CW i dB, beregnes som følger:

(2.4.2)(2.4.2)

hvor

T er den aktive kildetid pr. periode baseret på et årsgennemsnit i timer

T ref er referenceperioden i timer (f.eks. er dag 12 timer, aften 4 timer og nat 8 timer).

For de mere dominerende kilder skal korrektionen for de gennemsnitlige årlige driftstimer estimeres som minimum inden for 0,5 dB tolerance for at opnå en acceptabel nøjagtighed (dette svarer til en usikkerhed på mindre end 10 % i definitionen af kildens aktive periode).

Kildernes retningsvirkning

Kildernes retningsvirkning er tæt forbundet med den ækvivalente lydkildes placering tæt ved nærliggende overflader. Da udbredelsesmetoden tager højde for refleksioner i nærliggende overflader samt for overfladens lydabsorption, er det nødvendigt nøje at overveje placeringen af nærliggende overflader. Man vil som regel altid skelne mellem følgende to tilfælde:

lydeffekten og retningsvirkningen for en kilde bestemmes og beregnes i forhold til en bestemt reel kilde, når denne er i et frit lydfelt (uden at medregne terrænvirkningen). Dette er i overensstemmelse med definitionerne vedrørende udbredelse, hvis det antages, at der ikke er en nærliggende overflade mindre end 0,01 m fra kilden, og at overflader 0,01 m eller mere fra kilden er inkluderet i beregningerne af udbredelsen.

lydeffekten og retningsvirkningen for en kilde bestemmes og beregnes i forhold til en bestemt reel kilde, når denne er placeret på et specifikt sted, og kildens lydeffekt og retningsvirkning dermed er "ækvivalent", da den omfatter modellering af indvirkningen fra nærliggende overflader. Dette defineres i et "semi-frit lydfelt" i henhold til definitionerne vedrørende udbredelsen. I dette tilfælde skal de modellerede nærliggende overflader ikke medregnes i beregningen af udbredelsen.

Retningsvirkningen skal i beregningen udtrykkes som en faktor ΔLW,ret,xyz (x, y, z), som adderes til lydeffekten for at bestemme den korrekte retningsbestemte lydeffekt fra en referencekilde, som ses ved lydudbredelsen i den pågældende retning. Faktoren kan beregnes som en funktion af retningsvektoren defineret ved (x,y,z) med2.4.2.1. Retningsvirkningen kan også udtrykkes ved hjælp af andre koordinatsystemer såsom vinkelkoordinatsystemer.

2.5 Beregning af støjspredningen kilder til vejstøj, togstøj og støj fra virksomheder

2.5.1. Metodens anvendelsesområde og anvendelighed

Nærværende dokument fastlægger en metode til beregning af dæmpning af støj, når den spreder sig udendørs. Ved at kende kildens karakteristika forudser denne metode det ækvivalente konstante lydtrykniveau ved et modtagerpunkt, der svarer til to særlige slags atmosfæriske forhold:

spredningsforhold med nedadgående brydning (positiv vertikal hældningsgrad for den effektive lydbølgehastighed) fra kilden til modtageren

homogene atmosfæriske forhold (neutral vertikal hældningsgrad for den effektive lydbølgehastighed) i hele udbredelsesområdet.

Beregningsmetoden, som er beskrevet i dette dokument, finder anvendelse på industrielle infrastrukturer og landtransportinfrastrukturer. Den er derfor særligt anvendelig i forbindelse med vej- og jernbaneinfrastrukturer. Luftfartstransport er kun omfattet af metodens anvendelsesområde, for så vidt angår den støj, der produceres i forbindelse med operationer på landjorden, og omfatter ikke start og landing.

Industrielle infrastrukturer, som udsender impulslyde eller høje tonale lyde som beskrevet i ISO 1996-2:2007, er ikke omfattet af denne metodes anvendelsesområde.

Beregningsmetoden giver ikke resultater under udbredelsesforhold med opadgående brydning (negativ vertikal hældningsgrad for den effektive lydbølgehastighed), men disse forhold approksimeres ved homogene forhold ved beregningen af Lden.

For at beregne dæmpningen, som skyldes den atmosfæriske absorption i forbindelse med transportinfrastruktur, beregnes temperatur- og luftfugtighedsforholdene i henhold til ISO 9613-1:1996.

Metoden giver resultater pr. oktavbånd fra 63 Hz til 8 000 Hz. Beregningerne foretages for hver af centerfrekvenserne.

Delvis afskærmning og barrierer, som under modellering hælder mere end 15° i forhold til det vertikale plan, falder uden for denne beregningsmetodes anvendelsesområde.

En enkelt skærm beregnes som en enkelt diffraktionsberegning, og to eller flere skærme på en enkelt transmissionsvej behandles som et efterfølgende sæt af enkelte diffraktioner ved at anvende proceduren, som beskrives i det følgende.

2.5.2. Definitioner

Alle afstande, højdemål, dimensioner og højder, der anvendes i dette dokument udtrykkes i meter (m).

Notationen MN står for afstanden i tre dimensioner (3D) mellem punkterne M og N, målt på en lige linje, der forbinder punkterne.

Notationen MˆN står for den krumme vejlængde mellem punkterne M og N under gunstige forhold.

Som regel måles reelle højder vertikalt og vinkelret på det horisontale plan. Højderne for punkter over det lokale terræn benævnes h, og den absolutte højde for punkter samt den absolutte højde for terrænet noteres med bogstavet H.

For at tage højde for terrænets egentlige form langs en udbredelsesvej indføres begrebet "ækvivalent højde", som skal anføres med bogstavet z. Denne erstatter realhøjderne i ligningerne vedrørende terrænvirkning.

Lydniveauerne, som anføres med versalet L, udtrykkes i decibel (dB) pr. frekvensbånd, når indeks A udelades. Lydniveauerne i decibel dB(A) får indeks A.

Summen af lydniveauerne, som skyldes gensidigt usammenhængende kilder, anføres med symbolet ⊕ i overensstemmelse med følgende definition:

(2.5.1)(2.5.1)

2.5.3. Geometriske betragtninger

Kildesegmentering

Reelle kilder beskrives ved en række punktkilder eller, for så vidt angår togtrafik eller vejtrafik, ved inkohærente linjekilder. Udbredelsesmetoden antager, at linje- eller arealkilder forinden er blevet delt op, således at de repræsenteres ved en række ækvivalente punktkilder. Dette kan være sket som en forudgående behandling af kildedataene eller som et led i beregningssoftwarens komponent til bestemmelse af udbredelsesvejene. Denne proces ligger uden for den nuværende metodes anvendelsesområde.

Udbredelsesveje

Metoden følger en geometrisk model, der består af en række forbundne terrænoverflader og overflader på barrierer. Der indsættes en vertikal udbredelsesvej på en eller flere vertikale planer i forhold til det horisontale plan. For baner, der omfatter refleksioner i vertikale overflader, som ikke er vinkelrette på det indfaldende plan, foretages der efterfølgende beregninger for et andet vertikalt plan, som omfatter udbredelsesvejens reflekterede del. I disse tilfælde, hvor flere vertikale planer anvendes til at beskrive hele banen fra kilde til modtager, flades de vertikale planer ud som et skærmbræt, der folder sig ud.

Væsentlige højder over jordoverfladen

De ækvivalente højder beregnes fra jordens middeloverflade mellem kilden og modtageren. Dette erstatter det egentlige terræn med et konstrueret plan, der repræsenterer terrænets middeloverflade.

2.5.a

1: Terrænets egentlige form

2: Middeloverflade

Figur 2.5.a: Ækvivalente højder i forhold til terrænet

Et punkts ækvivalente højde er dets vinkelrette højde i forhold til terrænets middeloverflade. Dermed kan den ækvivalente kildehøjde zs og den ækvivalente modtagerhøjde zr bestemmes. Afstanden mellem kilde og modtager ved projicering på jordens middeloverflade anføres som dp.

Hvis et punkts ækvivalente højde bliver negativ, dvs. hvis punktet befinder sig under terrænets middeloverflade, fastlægges en nulhøjde, og det ækvivalente punkt er dermed identisk med dets mulige spejl.

Beregning af middeloverfladen

Langs udbredelsesvejen kan topografien (herunder terræn, forhøjninger, volde og andre menneskeskabte barrierer, bygninger osv.) beskrives ved en ordnet række af diskrete punkter (xk, Hk); k є {1,…,n}. Denne række af punkter bestemmer en polylinje eller tilsvarende en række af lige segmenter Hk = akx+bk, x є [xk, xk+1]; k є {1,…. n}, hvor:

(2.5.2)(2.5.2)

Middeloverfladen repræsenteres ved den lige linje Z = ax+b; x є [x1, xn], som tilpasses polylinjen ved hjælp af en mindste kvadraters approksimation. Ligningen for gennemsnitslinjen kan udregnes analytisk

ved hjælp af:

(2.5.3)(2.5.3)

Den lige linjes koefficienter beregnes ved:

(2.5.4)(2.5.4)

hvor segmenter med xk+1 = xk skal ignoreres i forbindelse med beregning af ligning 2.5.3.

Refleksioner i bygningsfacader og andre vertikale barrierer

Der tages højde for bidrag fra refleksioner ved hjælp af spejlede kilder, hvilket er beskrevet i det følgende.

2.5.4. Model for lydudbredelse

For en modtager R foretages beregningerne i henhold til følgende trin:

1) på hver udbredelsesvej:

- beregning af dæmpningen under gunstige forhold

- beregning af dæmpningen under homogene forhold

- beregning af det konstante lydniveau for hver vej

2) akkumulering af de konstante lydniveauer for alle veje, som påvirker en specifik modtager og dermed gør det muligt at beregne det totale lydniveau ved modtagerpunktet.

Det bør derfor bemærkes, at udelukkende dæmpninger, der skyldes terrænvirkningen (Aterræn) og diffraktion (Adif) påvirkes af vejrforholdene.

2.5.5. Beregningsprocessen

For en punktkilde S for den retningsbestemte lydeffekt Lw,0,ret og for et bestemt frekvensbånd beregnes det ækvivalente konstante lydtrykniveau ved modtagerpunkt R under bestemte atmosfæriske forhold ved hjælp af følgende ligninger.

Lydniveau under gunstige forhold (L F ) for en vej (S,R)

(2.5.5)(2.5.5)

Leddet AF repræsenterer den totale dæmpning langs udbredelsesvejen under gunstige forhold og beregnes således:

(2.5.6)(2.5.6)

hvor

A afv er dæmpning på grund af geometriske afvigelser

A atm er dæmpning på grund af atmosfærisk absorption

A grænse,F er dæmpning på grund af udbredelsesmediets grænse under gunstige forhold. Den kan indeholde følgende led:

A terræn,F som er dæmpning på grund af terrænet under gunstige forhold

A dif,F som er dæmpning på grund af diffraktion under gunstige forhold.

For en bestemt vej og et bestemt frekvensbånd er følgende to scenarier mulige:

- enten udregnes Aterræn,F uden diffraktion (Adif,F = 0 dB) og Agrænse,F = Aterræn,F

- ellers udregnes Adif,F. Der tages dermed højde for terrænvirkningen i Adif,F-ligningen (Aterræn,F = 0 dB). Dette giver derfor Agrænse,F = Adif,F.

Lydniveau under homogene forhold (L H ) for en vej (S,R)

Proceduren er fuldstændig identisk med proceduren ved gunstige forhold, som er beskrevet i det foregående afsnit.

(2.5.7)(2.5.7)

Leddet AF repræsenterer den totale dæmpning langs udbredelsesvejen under homogene forhold og beregnes således:

(2.5.8)(2.5.8)

hvor

A afv er dæmpning på grund af geometriske afvigelser

A atm er dæmpning på grund af atmosfærisk absorption

A grænse,H er dæmpning på grund af udbredelsesmediets grænse under homogene forhold. Den kan indeholde følgende led:

A terræn,H som er dæmpning på grund af terrænet under homogene forhold

A dif,H som er dæmpning på grund af diffraktion under homogene forhold.

For en given vej og et givent frekvensbånd er følgende to scenarier mulige:

- enten udregnes Αterræn,H (Adif,H = 0 dB) uden diffraktion og Agrænse,H =Αterræn,H

- ellers udregnes Adif,H (Αterræn,H = 0 dB). Der tages dermed højde for terrænvirkningen i Adif,H -ligningen. Dette giver derfor Agrænse,H = Adif,H.

Statistisk metode i byområder for en vej (S,R)

I byområder tillades desuden en statistisk metode til beregning af lydudbredelsen bag den første række af bygninger, såfremt denne metode er behørigt dokumenteret, herunder med relevante oplysninger om metodens kvalitet. Metoden kan erstatte beregningen af Agrænse,H og Agrænse,F med en approksimation af den totale dæmpning for den direkte vej og alle refleksioner. Beregningen tager udgangspunkt i den gennemsnitlige bebyggelsestæthed og gennemsnitshøjden for alle bygninger i området.

Konstant lydniveau for en vej (S,R)

Det "konstante" lydniveau langs en vej, som starter fra en given punktkilde, findes ved hjælp af den logaritmiske sum af den vægtede lydenergi under homogene forhold og lydenergien under gunstige forhold.

Disse lydniveauer vægtes med den gennemsnitlige forekomst af p under gunstige forhold i retning af vejen (S,R):

(2.5.9)(2.5.9)

NB: Sandsynligheden for p er udtrykt i procent. Hvis sandsynligheden f.eks. er 82 %, vil p i ligning (2.5.9) være = 0,82.

Konstant lydniveau ved punkt R for alle veje

Det totale konstante lydniveau ved modtageren for et frekvensbånd findes ved at summere energibidragene fra alle N-veje sammen (alle typer):

(2.5.10)(2.5.10)

hvor

n er indikatoren for vejene mellem S og R.

Der tages højde for refleksioner ved hjælp af spejlede kilder, hvilket er beskrevet nærmere. Procentsatsen for forekomster under gunstige forhold ved en vej, der reflekteres i en vertikal barriere, betragtes som identisk med en forekomst af en direkte vej.

Hvis S' er den spejlede kilde for S, betragtes forekomst p' af vejen (S',R) som lig med forekomsten p af vejen (Si ,R).

Konstant lydniveau ved punkt R i decibel A (dBA)

Det totale lydniveau i decibel A (dBA) findes ved at summere niveauer i hvert frekvensbånd:

(2.5.11)(2.5.11)

hvor i er indikatoren for frekvensbåndet. AWC er den A-vægtede korrektion i henhold til den internationale standard IEC 61672-1:2003.

Dette niveau LAeq,LT udgør det endelige resultat, dvs. det konstante A-vægtede lydtrykniveau ved modtagerpunktet i et specifikt referencetidsinterval (f.eks. dag eller aften, eller nat eller et kortere tidsrum i løbet af dag, aften eller nat).

2.5.6. Beregning af støjudbredelse for kilder til vejstøj, togstøj og støj fra virksomheder

Geometriske afvigelser

Dæmpningen på grund af geometriske afvigelser, Aafv, svarer til en reduktion i lydniveauet på grund af udbredelsesafstanden. For en punktkilde i et frit lydfelt beregnes dæmpningen i dB ved:

(2.5.12)(2.5.12)

hvor d er den direkte tredimensionelle skrå afstand mellem kilde og modtager.

Atmosfærisk absorption

Dæmpning på grund af atmosfærisk absorption Aatm under udbredelsen over en afstand d beregnes i dB ved ligningen:

(2.5.13)(2.5.13)

hvor

d er den direkte tredimensionelle skrå afstand i 3D mellem kilde og modtager i m

α atm er den atmosfæriske dæmpningskoefficient i dB/km ved den nominelle centerfrekvens for hvert frekvensbånd i overensstemmelse med ISO 9613-1.

Værdierne for αatm-koefficienten beregnes ved en temperatur på 15 °C, en relativ luftfugtighed på 70 % og et atmosfærisk tryk på 101 325 Pa. De beregnes med frekvensbåndets nøjagtige centerfrekvenser. Disse værdier er i overensstemmelse med ISO 9613-1. Det meteorologiske gennemsnit på lang sigt skal anvendes, hvis meteorologiske data er tilgængelige.

Terrænvirkning

Dæmpningen på grund af terrænvirkningen er primært resultatet af interferensen mellem den reflekterede lyd og den lyd, som udbredes direkte fra kilden til modtageren. Den er fysisk forbundet med den akustiske absorption fra det terræn, hvorover lydbølgen udbredes. Den afhænger imidlertid i høj grad af de atmosfæriske forhold under udbredelsen, da stråleafbøjning ændrer højden på vejen over jorden og gør terrænvirkningerne og overflader i nærheden af kilden mere eller mindre væsentlige.

Hvis udbredelsen mellem kilden og modtageren påvirkes af en barriere i udbredelsesplanet, beregnes terrænvirkningen særskilt for kilde- og modtagersiden. I så fald referer zs og zr til den ækvivalente kilde- og/eller modtagerplacering, hvilket beskrives nærmere i præsentation af beregningen af diffraktionen Adif.

Terrænets akustiske egenskaber

Terrænets akustiske absorptionsegenskaber afhænger hovedsageligt af dets porøsitet. Kompakt terræn er som regel reflekterende, og porøst terræn er absorberende.

På grund af operationelle beregningskrav repræsenteres terrænets akustiske absorption ved en dimensionsløs koefficient G mellem 0 og 1. G er uafhængig af frekvensen. Tabel 2.5 viser G-værdierne for udendørs terræntyper. Generelt ligger gennemsnittet for koefficienten G langs en vej mellem 0 og 1.

Tabel 2.5.a: G-værdier for forskellige terræntyper

Beskrivelse
Type
(kPa·s/m 2 )
G -værdi
Meget blød (sne eller mos)
A
12,5
1
Blød skovbund (kort, tæt lyngagtigt eller tykt mos)
B
31,5
1
Løs ikke-komprimeret jord (græstørv, græs, løs jord)
C
80
1
Normal ikke-komprimeret jord (skovbund, græsmark)
D
200
1
Komprimeret mark og grus (komprimeret græsplæne, parkanlæg)
E
500
0,7
Komprimeret tæt jord (grusvej, parkeringsplads)
F
2000
0,3
Hårde overflader (normal asfalt, beton)
G
20 000
0
Meget hårde og tætte overflader (tæt asfalt, beton, vand)
H
200 000
0

G vej er defineret som den andel af absorberende terræn, som er til stede på hele den tilbagelagte strækning.

Når kilden og modtageren er tæt på hinanden, således at dp≤ 30(zs + zr), er det af mindre betydning at skelne mellem den type terræn, der er i nærheden af kilden, og den type terræn, der er i nærheden af modtageren. For at tage højde for denne bemærkning korrigeres terrænfaktoren Gvej derfor i sidste ende som følger:

(2.5.14)(2.5.14)

hvor Gs er kildeområdets terrænfaktor. Gs=0 for vejplatforme4, faste sporbefæstelser. Gs=1 for jernbaneskinner på ballast. Der er ikke nogen generel løsning for industrielle kilder og anlæg.

G kan være forbundet med strømningsmodstanden.

2.5.b

2.5.bb

Figur 2.5.b: Bestemmelse af terrænkoefficienten Gvej langs en udbredelsesvej

I de følgende to underafsnit om beregninger under homogene og gunstige forhold præsenteres de generiske notationerGwogGmfor terrænets absorption. I tabel 2.5.b vises det indbyrdes forhold mellem disse notationer og variablerne Gvej og G’vej.

Tabel 2.5.b: Det indbyrdes forhold mellemGw1ogGm1og (Gvej, G’vej)

 
Homogene forhold
Gunstige forhold
A terræn
terræn(S,O)
terræn(O,R)
A terræn
terræn(S,O)
terræn(O,R)
 
Gw2
G vej
G vej
 
Gm2
G vej
G vej
G ' vej
G vej

Beregninger under homogene forhold

Dæmpningen på grund af terrænvirkningen under homogene forhold beregnes ved hjælp af følgende ligninger:

hvis Gvej ≠ 0

(2.5.15)(2.5.15)

hvor

(2.5.15.1)

fmer den nominelle centerfrekvens for det pågældende frekvensbånd i Hz, c er lydens hastighed i luften, som antages at være lig med 340 m/s, og Cf bestemmes ved:

(2.5.16)(2.5.16)

hvor værdierne af w beregnes ved hjælp af ligningen nedenfor:

(2.5.17)(2.5.17)

Gw4kan være lig med enten Gvej eller Gvej afhængigt af, om terrænvirkningen beregnes med eller uden diffraktion, og i forhold til den type terræn, der befinder sig under kilden (reel eller diffrakteret kilde). Dette uddybes i de følgende underafsnit og opsummeres i tabel 2.5.b.

(2.5.18)(2.5.18)

er den nedre grænse for Aterræn,H.

For en vej (Si,R) under homogene forhold uden diffraktion:

Gw5= G’vej

Gm4= G’vej

Med diffraktion: se afsnittet om diffraktion for definitionerne afGw6ogGm6.

hvis Gvej = 0: Aterræn,H = 3 dB

Faktorenformeltager højde for, når kilden og modtageren er langt fra hinanden, hvor den første refleksionskilde ikke længere er på platformen, men derimod i naturligt terræn.

Beregninger under gunstige forhold

Terrænvirkningen under gunstige forhold beregnes med ligningen for Aterræn,H, såfremt følgende ændringer medtages:

Hvis Gvej ≠ 0

a) I ligningen for Aterræn,H erstattes højderne zs og zr med zs + δ zs + δ zT og zr + δ zr + δ zT, henholdsvis, hvor

(2.5.19)(2.5.19)

a o =2 x 10-4 m-1 er det modsatte af krumningsradiussen

formel1

b) Den nedre grænse for Aterræn,F afhænger af vejens geometri:

(2.5.20)(2.5.20)

Hvis Gvej = 0

A terræn,F, =A terræn,F,min

Højdekorrektionerne δ zs og δ zr afspejler virkningen af, at lydstrålen afbøjes. δ zT tager højde for virkningen af turbulens.

Gm7kan også være lig enten Gvej eller Gvej afhængigt af, om terrænvirkningen beregnes med eller uden diffraktion, og i forhold til den type terræn, der befinder sig under kilden (reel eller diffrakteret kilde). Dette uddybes i de følgende underafsnit.

For en vej (Si,R) under gunstige forhold uden diffraktion:

Gw7= Gvej i ligning (2.5.17)

Gm8 = G’ vej.

Med diffraktion: se det næste afsnit for definitionerne afGw9ogGm9.

Diffraktion

Som hovedregel skal diffraktion undersøges på toppen af hver barriere, der befinder sig på udbredelsesvejen. Hvis vejen passerer "højt nok" over den diffrakterende kant, kan Adif = 0 bestemmes, og et direkte sigte kan beregnes, navnlig ved at evaluere Aterræn.

I praksis sammenlignes forskellen i lydvej δ for hvert frekvensbånds centerfrekvens med størrelsen -λ / 20. Hvis en barriere ikke medfører diffraktion, hvilket f.eks. kan fastlægges i henhold til Rayleighs kriterium, er det ikke nødvendigt at beregne Adif for det pågældende frekvensbånd. Med andre ord er Adif = 0 i dette tilfælde. Ellers beregnes Adif som beskrevet i resten af dette afsnit. Denne regel gør sig gældende under både homogene og gunstige forhold for både enkelte og multiple diffraktioner.

Når en beregning for et frekvensbånd er foretaget i henhold til proceduren, som er beskrevet i dette afsnit, fastsættes Aterræn som lig med 0 dB ved beregning af den totale dæmpning. Der tages direkte højde for terrænvirkningen i den generelle ligning til beregning af diffraktion.

De ligninger, der foreslås her, anvendes til at behandle diffraktioner på tynde skærme, tykke skærme, bygninger, jordvolde (naturlige eller kunstige) samt ved kanterne af skråninger, afgravninger og viadukter.

Når man støder på adskillige diffrakterende barrierer på en udbredelsesvej, behandles de som multiple diffraktioner ved at anvende den procedure, der beskrives i det følgende afsnit om beregning af forskellen i lydvej.

Procedurerne, der beskrives her, anvendes til at beregne dæmpningerne under både homogene og gunstige forhold. Der tages højde for stråleafbøjning i beregningen af forskellen i lydvej og i beregningen af terrænvirkningen før og efter diffraktion.

Generelle principper

Figur 2.5.c viser den generelle metode til beregning af den dæmpning, der skyldes diffraktion. Ved denne metode splittes udbredelsesvejen op i to dele: "kildesiden", som befinder sig mellem kilden og diffraktionspunktet, og "modtagersiden", som befinder sig mellem diffraktionspunktet og modtageren.

Følgende beregnes:

terrænvirkningen på kildesiden, ∆terræn(S,O)

terrænvirkningen på modtagersiden, ∆terræn(O,R)

samt tre diffraktioner:

mellem kilden S og modtageren R: ∆dif(S,R)

Mellem den spejlede kilde S' og R: ∆dif(S',R)

mellem S og den spejlede modtager R': ∆dif(S,R').

2.5.c

1: Kildesiden

2: Modtagersiden

Figur 2.5.c: Geometrisk gengivelse af beregningen af dæmpning på grund af diffraktion

hvor

S er kilden

R er modtageren

S ' er den spejlede kilde i forhold til jordens middeloverflade på kildesiden

R' er den spejlede modtager i forhold til jordens middeloverflade på modtagersiden

O er diffraktionspunktet

z s er den ækvivalente højde af kilden S i forhold til terrænets middeloverflade på kildesiden

z o,s er den ækvivalente højde af diffraktionspunktet O i forhold til jordens middeloverflade på kildesiden

z r er den ækvivalente højde af modtageren R i forhold til terrænets middeloverflade på modtagersiden

z o,r er den ækvivalente højde af diffraktionspunktet O i forhold til jordens middeloverflade på modtagersiden.

Der tages højde for terrænets uregelmæssighed mellem kilden og diffraktionspunktet samt mellem diffraktionspunktet og modtageren ved hjælp af ækvivalente højder beregnet i forhold til jordens middeloverflade, først på kildesiden og dernæst på modtagersiden (to middeloverflader for terrænet), i henhold til de metoder, som er beskrevet i underafsnittet om væsentlige højder over jordoverfladen.

Ren diffraktion

For ren diffraktion med ingen terrænvirkning beregnes dæmpningen ved:

(2.5.21)(2.5.21)

hvor

Ch=1 (2.5.22)

λ er bølgelængden ved den nominelle centerfrekvens for det pågældende frekvensbånd

δ er forskellen i lydvej mellem den diffrakterede vej og den direkte vej (se næste underafsnit om beregning af forskel i lydvej)

C" er en koefficient, der anvendes for at tage højde for multiple diffraktioner:

C" = 1 for en enkelt diffraktion

For multiple diffraktioner: hvis e er den samlede afstand langs vejen O1 til O2 + O2 til O3 + O3 til O4 fra "elastikmetoden" (se figur 2.5.d og 2.5.f), og hvis e er større end 0,3 m (ellers er C" = 1), beregnes denne koefficient ved:

(2.5.23)(2.5.23)

Værdierne af ∆dif er lagt fast:

hvis ∆dif < 0: ∆dif = 0 dB

hvis ∆dif > 25: ∆dif = 25 dB for en diffraktion på en horisontal kant og kun for størrelsen ∆dif, som indgår i beregningen af Adif. Denne øvre grænse gør sig ikke gældende for ∆dif-størrelser, som indgår i beregningen af ∆terræn, eller for en diffraktion langs en vertikal kant (lateral diffraktion) i forbindelse med kortlægning af støj fra virksomheder.

Beregning af forskellen i lydvej

Forskellen i lydvej δ beregnes på et vertikalt plan, der omfatter kilden og modtageren. Dette er en approksimation i forhold til Fermats princip. Approksimationen finder anvendelse her (linjekilder). Forskellen i lydvej δ beregnes som i de følgende figurer på grundlag af de situationer, der opstår.

Homogene forhold

2.5.d

2.5.d1

Figur 2.5.d: Beregning af forskellen i lydvej under homogene forhold. O, O1 og O2 er diffraktionspunkterne

Note: For hver konfiguration beregnes udtrykket for δ.

Gunstige forhold

2.5.e

2.5.e1

Figur 2.5.e: Beregning af forskellen i lydvej under gunstige forhold (enkelt diffraktion)

Under gunstige forhold antages det, at de tre krumme lydstrålerSO,OR, ogSRhar identisk krumningsradius Γ defineret ved:

(2.5.24)(2.5.24)

Længden af en lydstråles krumning MN noteres somMNunder gunstige forhold. Denne længde er lig med:

(2.5.25)(2.5.25)

I princippet bør der tages højde for tre scenarier i beregningen af forskellen i lydvej under gunstige forhold δF (se figur 2.5.e). I praksis er to ligninger tilstrækkeligt:

hvis den direkte lydstråle SR er dækket af barrieren (1. og 2. eksempel i figur 2.5.e):

(2.5.26)(2.5.26)

hvis den direkte lydstråle SR ikke er dækket af barrieren (3. eksempel i figur 2.5.e):

(2.5.27)(2.5.27)

hvor A er skæringspunktet for den direkte lydstråle SR og fortsættelsen af den diffrakterende barriere.

For flerdobbelte diffraktioner under gunstige forhold:

bestem det konvekse hylster, som defineres af de forskellige mulige diffraktionskanter

fjern de diffraktionskanter, som ikke befinder sig på grænsen til det konvekse hylster.

beregn δF ud fra den krumme lydstråles længder ved at splitte den diffrakterede vej op i så mange krumme segmenter som muligt (se figur 2.5.f)

(2.5.28)(2.5.28)

2.5.f

Figur 2.5.f: Eksempel på beregning af forskellen i lydvej under gunstige forhold ved multiple diffraktioner

I scenariet i figur 2.5.f er forskellen i lydvej:

(2.5.29)(2.5.29)

Beregning af dæmpningen A dif

Dæmpningen på grund af diffraktion, som tager højde for terrænvirkningen på kilde- og modtagersiden, beregnes ved hjælp af følgende generelle ligninger:

(2.5.30)(2.5.30)

hvor

dif (S,R) er dæmpningen på grund af diffraktionen mellem kilden S og modtageren R

∆terræn(S,O) er dæmpningen på grund af terrænvirkningen på kildesiden, vægtet med diffraktionen på kildesiden, hvor det forstås, at O=O1 ved multiple diffraktioner som i figur 2.5.f

∆terræn(O,R) dæmpningen på grund af terrænvirkningen på modtagersiden, vægtet med diffraktionen på modtagersiden (se det følgende underafsnit om beregningen af størrelsen ∆terræn(O,R)).

Beregning af størrelsen ∆ terræn(S,O)

(2.5.31)(2.5.31)

hvor

Aterræn(S,O) er dæmpningen på grund af terrænvirkningen mellem kilden S og diffraktionspunktet O. Denne størrelse beregnes som beskrevet i det foregående underafsnit om beregninger under homogene forhold og i det foregående underafsnit om beregninger under gunstige forhold med følgende hypoteser:

zr=zo,s

Gvej beregnes mellem S og O

Under homogene forhold:Gw= G'vej i ligning (2.5.17),GM= G'vej i ligning (2.5.18)

Under gunstige forhold:Gw1= Gvej i ligning (2.5.17),Gm1= G'vej i ligning (2.5.20)

dif(S',R) er dæmpningen på grund af diffraktionen mellem den spejlede kilde S’ og R, beregnet som i det foregående afsnit om ren diffraktion

dif(S,R) er dæmpningen på grund af diffraktionen mellem S og R, beregnet som i underafsnit VI. 4.4.b.

Beregning af størrelsen ∆ terræn(O,R)

(2.5.32) (2.5.32)

hvor

Aterræn(O,R) er dæmpningen på grund af terrænvirkningen mellem diffraktionspunktet O og modtageren R. Denne størrelse beregnes som beskrevet i det foregående underafsnit om beregninger under homogene forhold og i det foregående underafsnit om beregninger under gunstige forhold med følgende hypoteser:

zs = zo,r

Gvej beregnes mellem O og R.

Det er ikke nødvendigt at tage højde for G'vej-korrektionen her, da kilden i beregningen er diffraktionspunktet. Derfor skal Gvej anvendes i beregningen af terrænvirkningen, herunder også for den nedre grænse for størrelsen i ligningen, som bliver -3(1- Gvej).

Under homogene forhold erGw2= Gvej i ligning (2.5.17) ogGm2= Gvej i ligning (2.5.18)

Under gunstige forhold erGw3= Gvej i ligning (2.5.17) ogGm3= Gvej i ligning (2.5.20)

dif(S,R') er dæmpningen på grund af diffraktionen mellem S og den spejlede modtager R', beregnet som i det foregående afsnit om ren diffraktion

dif(S,R) er dæmpningen på grund af diffraktion mellem S og R, beregnet som i det foregående underafsnit om ren diffraktion.

Scenarier med vertikal kant

Ligning (2.5.21) kan anvendes til at beregne diffraktioner på vertikale kanter (laterale diffraktioner) i forbindelse med støj fra virksomheder. I sådanne tilfælde er Adif = ∆ dif(S,R), og størrelsen Aterræn beholdes. Desuden skal Aatm og Aterræn beregnes ud fra udbredelsesvejens samlede længde. Aafv beregnes stadig fra den direkte afstand d. Ligningerne (2.5.8) og (2.5.6) bliver henholdsvis:

(2.5.33)(2.5.33)

(2.5.34)(2.5.34)

dif anvendes under homogene forhold i ligning (2.5.34).

Refleksioner i vertikale barrierer

Dæmpning gennem absorption

Refleksioner i vertikale barrierer behandles ved hjælp af spejlede kilder. Refleksioner i bygningsfacader og støjskærme behandles derfor på denne måde.

En barriere betragtes som vertikal, hvis dens hældning i forhold til det vertikale plan er mindre end 15°.

Ved behandling af refleksioner i objekter, hvis hældning i forhold til det vertikale plan er mere end eller lig med 15°, tages objektet ikke i betragtning.

Der ses bort fra barrierer, hvor mindst én dimension er mindre end 0,5 m, i beregningen af refleksion, undtagen ved særlige konfigurationer5.

Bemærk, at refleksioner i terrænet ikke behandles her. Der tages højde for dem i beregningen af dæmpning på grund af grænseflade (terræn, diffraktion).

Hvis LWS er lydeffekten for kilden S og αr absorptionskoefficienten for barrierens overflade som defineret i EN 1793-1:2013, er lydeffekten for den spejlede kilde S' lig:

(2.5.35)(2.5.35)

hvor 0 ≤ αr < 1

Dæmpningerne i løbet af udbredelsen, som beskrives ovenfor, anvendes derefter på denne vej (spejlet kilde, modtager) som ved en direkte vej.

2.5.g

Figur 2.5.g: Spejlende refleksion i en barriere, der er blevet behandlet ved metoden med spejlede kilder (S: kilde, S': spejlet kilde, R: modtager)

Dæmpning gennem retrodiffraktion

Under de geometriske undersøgelser af lydudbredelsesveje er stedet for en lydstråles kollision i forhold til barrierens øvre kant afgørende for, hvor væsentlig den andel af energi, der reflekteres i forbindelse med refleksionen i en vertikal forhindring (barriere, væg, bygning), er. Dette tab af akustisk energi, der finder sted, når en stråle gennemgår en refleksion, kaldes dæmpning gennem retrodiffraktion.

Ved potentielt adskillige refleksioner mellem to vertikale vægge, skal der som minimum tages højde for den første refleksion.

I forbindelse med en grøft (se f.eks. figur 2.5.h) skal dæmpning gennem retrodiffraktion beregnes for hver refleksion i støttemurene.

2.5.h

Figur 2.5.h: Lydstråle, som reflekteres fire gange i et spor i en grøft: reelt tværsnit (øverst), udfoldet tværsnit (nederst)

I denne illustration når lydstrålen modtageren ved "successivt at passere igennem" grøftens støttemure, som derfor kan sammenlignes med åbninger.

I beregningen af udbredelsen gennem en åbning er lydfeltet ved modtageren lig med summen af det direkte felt og det diffrakterede felt ved åbningens kanter. Dette diffrakterede felt sikrer sammenhængen i overgangen mellem det frie område og skyggezonen. Når strålen nærmer sig kanten af åbningen, dæmpes det direkte felt. Beregningen er identisk med beregningen for dæmpning på grund af en barriere i det frie område.

Forskellen i lydvej δ', der tilskrives hver retrodiffraktion, er det modsatte af forskellen i lydvej mellem S og R forholdsvis ved hver øvre kant O og kan vises med et indsat tværsnit (se figur 2.5.i).

(2.5.36)(2.5.36)

2.5.i

Figur 2.5.i: Forskellen i lydvej for den anden refleksion

Minustegnet i ligning (2.5.36) betyder, at den pågældende modtager befinder sig i det frie område.

Dæmpning gennem retrodiffraktion ∆retrodif beregnes ved hjælp af ligning (2.5.37), som ligner ligning (2.5.21), men som har omarbejdede notationer.

(2.5.37)(2.5.37)

Dæmpningen anvendes på den direkte stråle, hver gang den "passerer gennem" (reflekterer i) en væg eller en bygning. Lydeffekten for den spejlede kilde S' bliver derfor:

(2.5.38)(2.5.38)

Ved komplekse udbredelseskonfigurationer kan der findes diffraktioner mellem refleksioner eller mellem modtageren og refleksionerne. I dette tilfælde estimeres retrodiffraktionen ved væggene ved at tage højde for vejen mellem kilden og det første diffraktionspunkt R' (som derfor betragtes som modtageren i ligning (2.5.36)). Dette princip er vist i figur 2.5.j.

2.5.j

Figur 2.5.j: Forskellen i lydvej, når en diffraktion er til stede: reelt tværsnit (øverst), udfoldet tværsnit (nederst)

Ved flere refleksioner adderes de refleksioner, der skyldes hver enkelt refleksion.

2.6 Generelle bestemmelser – Flystøj

2.6.1. Definitioner og symboler

I dette afsnit beskrives visse vigtige begreber med en forklaring af den generelle betydning, de tillægges i dette dokument. Listen er ikke udtømmende og omfatter kun udtryk og akronymer, der anvendes ofte. Andre beskrives, første gang de optræder.

De matematiske symboler (som kan findes efter begreberne) er de symboler, der primært anvendes i ligningerne i hovedteksten. Andre symboler, som anvendes i begrænset omfang, både i teksten og i bilagene, defineres, når de anvendes.

Læseren mindes løbende om, at ordene lyd og støj anvendes synonymt i dette dokument. Selv om ordet støj bærer subjektive konnotationer – akustikere definerer det ofte som "uønsket lyd" – betragtes det inden for bekæmpelse af flystøj som regel blot som lyd, dvs. luftbåren energi, der transmitteres ved hjælp af akustiske bølger, som bevæger sig. Symbolet → angiver en krydsreference til andre begreber på listen.

Begreber

AIP
Luftfartspublikation (Aeronautical Information Publication)
Flykonfiguration
Postionen af slats, flaps og landingsstel
Flyoperationer
En ankomst, afgang eller en anden flyoperation, der påvirker støjeksponeringen omkring en flyveplads.
Data vedrørende flystøj og –præstationer
Data, der beskriver forskellige flytypers egenskaber vedrørende akustik og præstationer, som er nødvendige for modelleringsprocessen. De omfatter → NPD-forholdet og oplysninger, der gør det muligt at beregne motorens kraft/effekt som en funktion af → flyets konfiguration. Flyproducenten tilvejebringer som regel dataene, men når dette ikke er muligt, indhentes de fra andre kilder. Når ingen data er til rådighed, repræsenteres det pågældende fly normalt ved at tilpasse data fra et tilpas lignende fly, hvilket benævnes substitution.
Højde
Højde over middelvandstanden.
ANP-databasen
Databasen over flystøj og -præstationer (Aircraft Noise and Performance), som indgår i bilag I.
A-vægtet lydniveau, LA
Basisskala for lyd-/støjniveau til måling af ekstern støj, herunder støj fra fly. De fleste beregningsenheder for støjkonturer tager udgangspunkt i denne skala.
Basisspor på jorden
Et repræsentativt eller nominelt spor på jorden, som bestemmer midten af en stribe af spor.
Referenceniveau for en støjbegivenhed
Støjbegivenhedsniveauet aflæst i en NPD-database.
Løsning af bremser
Startpunkt
Korrigeret nettokraft
Ved en given effektindstilling (f.eks. EPR eller N1) falder nettokraften med luftens densitet og dermed i takt med, at flyet stiger i højde. Den korrigerede nettokraft er værdien ved havets overflade.
Kumulativt lyd-/støjniveau
En måling i decibel af den støj, der i løbet af et bestemt tidsrum modtages ved et punkt i nærheden af en lufthavn fra flytrafikken ved normale driftsforhold og flyveveje. Det beregnes ved at akkumulere niveauerne for de støjbegivenheder, der finder sted ved det punkt.
Sum eller gennemsnit i decibel
Benævnes andre steder "energimæssige" eller logaritmiske (modsat aritmetiske) værdier. Anvendes, når det er nødvendigt at finde summen eller gennemsnittet af de bagvedliggende energimæssige størrelser, f.eks. summen i decibel =summen i decibel
Energiandel, F
Andelen af den lydenergi, der modtages fra et segment, i forhold til den lydenergi, der modtages fra en uendelig flyvevej.
Motoreffektindstilling
Værdi for → det støjrelaterede effektparameter, som anvendes til at bestemme støjemissionen fra NPD-databasen.
Ækvivalent (konstant) lydniveau, Leq
En måleenhed for det konstante lydniveau. Niveauet for en hypotetisk konstant lyd, som i løbet af et bestemt tidsrum indeholder den samme totale mængde energi som den reelle variable lyd.
Lyd-/støjbegivenhedsniveau
En måleenhed i decibel af den afgrænsede mængde af lyd (eller støj), der modtages fra et passerende fly → støjeksponeringsniveau
Flyets konfiguration
= → Flykonfiguration + → Flyveparametre
Flyveparametre
Flyets effektindstilling, hastighed, krængningsvinkel og vægt.
Flyvevej
Et flys vej gennem luften, defineret i tre dimensioner, som regel i forhold til et begyndelsespunkt ved starten af startrullestrækningen eller ved landingstærskelen.
Flyvevejssegment
En del af et flys flyvevej, som med henblik på støjmodellering repræsenteres ved en lige linje af afgrænset længde.
Flyveprocedure
Rækkefølgen af operationelle trin, som flyets besætning følger, eller flyvestyringssystemet: udtrykkes som ændringer i flyets konfiguration som en funktion af afstanden langs sporet på jorden.
Flyveprofil
Udsving i flyets højde langs sporet på jorden (omfatter nogle gange ændringer i → flyets konfiguration) - beskrevet ved hjælp af en række → profilpunkter.
Jordoverflade
(Eller nominel jordoverflade) Horisontal jordoverflade gennem flyvepladsens referencepunkt, hvorpå konturerne normalt beregnes.
Hastighed ved jorden
Flyets hastighed i forhold til et stationært punkt på jorden.
Spor på jorden
Den vertikale projicering af flyvevejen på jordoverfladen.
Højde
Vertikal afstand mellem flyet og → jordoverfladen
Integreret støjniveau
Benævnes også → støjeksponeringsniveau for en enkelt begivenhed.
ISA
International standardatmosfære – defineret af ICAO. Definerer ændringer i luftens temperatur, tryk og densitet med højde over middelvandstanden. Anvendes til at normalisere resultater af beregninger af flykonstruktioner og analyser af testdata.
Lateral dæmpning
Overskydende dæmpning af lyd på grund af afstand, som direkte eller indirekte skyldes jordoverfladens tilstedeværelse. Væsentlig ved lave elevationsvinkler (for flyet, der befinder sig over jordoverfladen)
Maksimalt lyd-/støjniveau
Det maksimale lydniveau, der nås i løbet af en begivenhed
Middelvandstanden (MSL)
Den standardiserede højde for jordens overflade, som → ISA refererer til.
Nettokraft
Den fremdriftskraft, som en motor udøver på skroget.
Støj
Støj defineres som uønsket lyd. Men beregningsenheder såsom A-vægtet lydniveau (LA) og effektivt opfattet støjniveau (EPNL) konverterer reelt set lydniveauer til støjniveauer. Da der ikke er konsekvens i anvendelsen af begreberne, bruges begreberne lyd og støj nogle gange med samme betydning i dette dokument (ligesom andre steder), navnlig i forbindelse med ordet niveau.
Støjkontur
En linje af konstant værdi for et kumulativt flystøjniveau eller -indeks ved en lufthavn.
Støjpåvirkning
Støjens negative indvirkning(er) på dens modtagere. Det er vigtigt at understrege, at støjberegningsenheder er indikatorer for støjens påvirkning
Støjindeks
En betegnelse for konstant eller kumulativ lyd, som hænger sammen med (dvs. at den menes at kunne indikere) lydens indvirkning på mennesker. Den kan i nogen grad tage højde for faktorer ud over lydstyrken (især tid på døgnet). Et eksempel er dag-aften-nat-støjindikatoren LDEN.
Støjniveau
En måling i decibel af lyden på en skala, som angiver dens lyd- eller støjstyrke. Der bruges generelt to skalaer til måling af ekstern støj fra fly: A-vægtet lydniveau og opfattet støjniveau. Disse skalaer lægger forskellig vægt på lyden af forskellige frekvenser – for at efterligne den menneskelige opfattelse.
Støjberegningsenhed
Et udtryk, der bruges til at beskrive enhver måling af støjmængden ved en modtagerposition. Der kan både være tale om en enkelt begivenhed eller en akkumulering af støj over en længere periode. Der findes to måleenheder for støj fra en enkelt begivenhed, som hyppigt anvendes: det maksimale niveau, der nås i løbet af begivenheden, eller begivenhedens støjeksponeringsniveau, som er et mål for dens totale lydenergi bestemt ved tidsintegrering.
Forholdet mellem/data vedrørende støj-motorkraft-afstand (Noise-power-distance – NPD)
Støjbegivenhedsniveauer anført som en funktion af afstanden under et fly ved konstant horisontalflyvning ved en referencehastighed i en referenceatmosfære for en række forskellige → motoreffektindstillinger. Dataene tager højde for indvirkningen af lyddæmpning på grund af udbredelsen af sfæriske bølger (loven om omvendt proportionalitet) og atmosfærisk absorption. Afstanden bestemmes vinkelret på flyets flyvevej og vingens akse (dvs. vertikalt under flyet under flyvning uden krængninger).
Støjrelateret effektparameter
Parameter, som beskriver eller indikerer den fremdriftskraft, som genereres af en flymotor, og som den akustiske effektemission logisk set kan forbindes med. Benævnes ofte → den korrigerede nettokraft. Kaldes skiftevis "effekt" eller "effektindstilling" i resten af teksten.
Støjmæssig signifikans
Bidraget fra en flyvevej har en "støjmæssig signifikans", hvis det påvirker begivenhedens støjniveau i et mærkbart omfang. Ved at se bort fra segmenter, der ikke har en støjmæssig signifikans, kan der opnås enorme besparelser i forbindelse med beregningsarbejdet.
Iagttager
Modtager
Procedurer
Forskrift for en flyveprofil, hvor procedurerne omfatter ændringer i hastighed og/eller højde.
Profilpunkt
Højde for slutpunktet af flyvevejens segment – i vertikalt plan over sporet på jorden.
Modtager
En modtager af støj, der stammer fra en kilde. Fortrinsvis ved et punkt på eller tæt ved jordoverfladen.
Referenceatmosfære
En oversigt over lydabsorptionshastigheder, som anvendes til at standardisere NPD-data (se bilag D)
Referencedag
En række atmosfæriske forhold, som ANP-data standardiseres ud fra.
Referenceperiode
Et nominelt tidsinterval, der anvendes til at standardisere målinger af støjeksponeringsniveauer for enkelte begivenheder, f.eks. 1 sekund i forbindelse med → SEL.
Referencehastighed
Flyets hastighed ved jorden, som data vedrørende NPD og → SEL normaliseres til
SEL
Støjeksponeringsniveau
Støjeksponeringsniveau for en enkelt begivenhed
Det lydniveau, en begivenhed ville nå, hvis al dens lydenergi blev komprimeret ensartet ned til et standardiseret tidsinterval, som kaldes → referenceperioden
Blødt terræn
En terrænoverflade, som er "blød" i akustisk forstand. Ofte et græsdækket område, som omgiver de fleste flyvepladser. Akustisk hårde jordoverflader, som er yderst reflekterende, omfatter beton og vand. Metoden for støjkonturer, som er beskrevet i dette dokument, gør sig gældende for bløde terrænforhold.
Lyd
Energi, der transmitteres gennem luften ved hjælp af (longitudinale) bølgebevægelser, som øret opfanger
Lyddæmpning
Reduktionen i lydintensiteten med afstand langs en udbredelsesvej. For flystøj omfatter årsagerne udbredelse af sfæriske bølger, atmosfærisk absorption og → lateral dæmpning
Støjeksponering
En måling af den totale immission af lydenergi i løbet af et tidsrum
Støjeksponeringsniveau, LAE
(Akronymet SEL) En beregningsenhed, der er standardiseret i ISO 1996-1 eller ISO 3891 = A-vægtet støjeksponeringsniveau for en enkelt begivenhed, standardiseret til 1 sekund.
Lydintensitet
Styrken af lydimissionen ved et punkt – forbundet med akustisk energi (indikeres ved målte lydniveauer)
Lydniveau
En måling af lydenergien udtrykt i decibel. Modtaget lyd måles med eller uden "frekvensvægtning". Niveauer, der måles med en vægtning, benævnes ofte → støjniveauer
Etape-/Turlængde
Afstanden til det lettende flys første destination. Betragtes som en indikator for flyets vægt.
Startpunkt, SOR
Punktet på start- og landingsbanen, hvorfra et fly påbegynder sin start. Benævnes også "løsning af bremser".
Reel flyvehastighed
Flyets reelle hastighed i forhold til luften (= hastighed ved jorden under vindstille forhold)
Vægtet ækvivalent lydniveau, Leq,W
En modificeret udgave af Leq, hvori støj, der forekommer på forskellige tidspunkter af døgnet (som regel dag, aften og nat) tillægges forskellig vægt.

Symboler

d
Den korteste afstand fra et iagttagerpunkt til et flyvevejssegment
d p
Vinkelret afstand fra et iagttagerpunkt til flyvevejen (skrå afstand)
d λ
Skalaafstand
F n
Reel nettokraft pr. motor
F n /δ
Korrigeret nettokraft pr. motor
h
Flyets højde (over MSL)
L
Støjniveau for en begivenhed (udefineret skala)
L(t)
Lydniveau på tidspunkt t (udefineret skala)
L A , L A (t)
A-vægtet lydtrykniveau (på tidspunkt t), målt på den langsomme støjmålingsskala
L AE
(SEL) Støjeksponeringsniveau
L Amax
Maksimumværdi for LA(t) i løbet af en begivenhed
L E
Støjeksponeringsniveau for en enkelt begivenhed
L E∞
Støjeksponeringsniveau for en enkelt begivenhed bestemt ud fra NPD-databasen
L EPN
Effektivt opfattet støjniveau
L eq
Ækvivalent (konstant) lydniveau
L max
Maksimal værdi for L(t) i løbet af en begivenhed
L max,seg
Maksimalt niveau genereret af et segment
Vinkelret afstand fra et iagttagerpunkt til sporet på jorden
lg
Titalslogaritme
N
Antallet af segmenter eller undersegmenter
NAT
Antallet af begivenheder, hvor Lmax overskrider en fastlagt tærskel
P
Effektparameter som NPD-variabel L(P,d)
P seg
Effektparameter for et bestemt segment
q
Afstand fra starten af segmentet til den mindste passageafstand
R
Drejeradius
S
Standardafvigelse
s
Afstanden langs sporet på jorden
s RWY
Banens længde
t
Tid
t e
Den effektive varighed for en enkelt lydbegivenhed
t 0
Referencetiden for et integreret lydniveau
V
Hastighed ved jorden
V seg
Ækvivalent hastighed ved jorden for segmentet
V ref
Referencehastighed ved jorden, som NPD-data defineres ved
x,y,z
Lokale koordinater
x’,y’,z’
Flyets koordinater
X ARP ,Y ARP ,Z ARP
Placeringen af flyvepladsens referencepunkt i geografiske koordinater
z
Flyets højde over jordoverfladen/flyvepladsens referencepunkt
α
Parameter til beregning af korrektionen ΔF for et afgrænset segment
β
Flyets elevationsvinkel i forhold til jordoverfladen
ε
Flyets krængningsvinkel
γ
Stignings-/nedstigningsvinkel
φ
Negativ elevationsvinkel (parameter for lateral retningsvirkning)
λ
Segmentets totale længde
ψ
Vinkel mellem retningen for flyoperationen og retningen til iagttageren
ξ
Flyets kurs, måles med uret fra magnetisk nord.
Λ(β,ℓ)
Lateral dæmpning, luft-til-jord
Λ(β)
Lateral dæmpning over lang afstand, luft-til-jord
Γ(ℓ)
Afstandsfaktor for lateral dæmpning
Ændring i værdien for en størrelse eller en korrektion (som angivet i teksten)
ΔF
Korrektion for et afgrænset segment
ΔI
Korrektion for motorinstallation
Δi
Vægtning for den i'ende døgnperiode, dB
Δrev
Reverseringstrækkraft
ΔSOR
Korrektion for startpunktet
ΔV
Korrektion for varighed (hastighed)

Indikatorer med sænket skrift

1, 2
Indikatorer, der angiver start- og slutværdier for et interval eller segment
E
Eksponering
i
Summationsindikator for type/kategori af fly
j
Summationsindikator for sporet på jorden/undersporet
k
Summationsindikator for segmentet
max
Maksimum
ref
Referenceværdi
seg
Værdi for det pågældende segment
SOR
Relateret til startpunkt
TO
Start (take-off)

2.6.2. Kvalitetsramme

Nøjagtigheden af inputværdierne

De inputværdier, som påvirker en kildes emissionsniveau, herunder kildens placering, skal bestemmes med en nøjagtighed, der svarer til en usikkerhed på højst ±2dB(A) i kildens emissionsniveau (alle andre parametre forbliver uændrede).

Anvendelse af standardværdier

Ved anvendelse af metoden skal inputdataene afspejle den egentlige brug. Generelt skal beregninger ikke bero på standardværdier for input eller på antagelser. Navnlig skal flyveveje, som bestemmes ud fra radardata med henblik på bestemmelse af flyvevejene, anvendes, når dette er muligt, og når kvaliteten er tilstrækkelig høj. Standardværdier for input eller antagelser kan accepteres f.eks. til brug ved modellerede ruter i stedet for flyveveje bestemt ud fra radardata, hvis indhentningen af reelle data er forbundet med uforholdsmæssigt store omkostninger.

Kvaliteten af beregningssoftwaren

Det skal kunne dokumenteres, at beregningssoftwaren kan anvende nærværende metoder ved hjælp af en attestation af resultater på baggrund af test-cases.

2.7 Flystøj

2.7.1. Dokumentets formål og anvendelsesområde

Konturkort anvendes til at angive omfanget og mængden af støjpåvirkningen fra fly ved lufthavne. Påvirkningen angives med værdier fra en specificeret støjberegningsenhed eller -indeks. En kontur er en linje, langs hvilken indeksværdien er konstant. Indeksværdien aggregerer på en måde alle de enkelte flystøjsbegivenheder, der finder sted i løbet af et bestemt tidsrum, som normalt måles i dage eller måneder.

Støjen ved punkter på jorden, som stammer fra fly, der flyver til og fra en nærliggende flyveplads, afhænger af mange faktorer. Blandt de vigtigste faktorer er flytyperne og motorinstallationen, de forvaltningsprocedurer, der anvendes på selve flyet til effekt, flaps og hastighed, afstandene fra de pågældende punkter til de forskellige flyveveje samt den lokale topografi og vejret. Lufthavnsdrift omfatter som regel forskellige typer fly, forskellige flyveprocedurer og skiftende operationelle vægte.

Konturer genereres ved hjælp at beregne overflader af lokale støjindeksværdier. Dette dokument beskriver i detaljer, hvordan man ved et iagttagerpunkt beregner de individuelle støjniveauer for flyvebegivenheder, som hver gælder for et bestemt flys flyvning eller en type flyvning, hvorfra der efterfølgende udregnes et gennemsnit, eller niveauerne akkumuleres med henblik på at udregne indeksværdier for det punkt. Den nødvendige overflade af indeksværdier genereres ved blot at gentage beregningerne efter behov for forskellige flyoperationer og være opmærksom på at maksimere effektiviteten ved at se bort fra begivenheder, som ikke har en støjmæssig signifikans (dvs. som ikke bidrager i nævneværdig grad til det totale niveau).

Hvis støjgenererende aktiviteter, som forbindes med lufthavnsoperationer, ikke bidrager væsentligt til befolkningens eksponering for flystøj og tilknyttede støjkonturer, kan der ses bort fra dem. Disse aktiviteter omfatter: helikoptere, taxiing, afprøvning af motorer og brug af hjælpemotorer. Dette betyder ikke nødvendigvis, at deres påvirkning er ubetydelig, og hvis disse omstændigheder opstår, kan kilderne vurderes, jf. afsnit 2.7.21 og 2.7.22.

2.7.2. Dokumentets indhold

Processen til generering af støjkonturer er illustreret i figur 2.7.a. Konturer udarbejdes til forskellige formål, og de bestemmer ofte kravene til kilder og forbehandlingen af inputdata. Konturer, der gengiver historisk støjpåvirkning, kan genereres fra faktiske fortegnelser over flyoperationer: operationer, vægte, radaropmålte flyveveje osv. Konturer, der skal anvendes til fremtidige nødvendige planlægningsformål, beror i højere grad på prognoser for trafik og flyveveje og på fremtidige flys præstationer og støjegenskaber.

2.7.a

Figur 2.7.a: Processen til generering af støjkonturer

Uanset kilden til flyvedata bestemmes hver enkelt flyoperation, ankomst eller afgang, i forhold til flyvevejens geometri og flyets støjemission, da den følger den vej (operationer, som hovedsageligt er ens, hvad angår støj og flyvevej, registreres ved simpel multiplikation). Støjemissionen afhænger af flyets egenskaber, primært den effekt, dets motorer genererer. Den anbefalede metode indebærer en opdeling af flyvevejen i segmenter. Afsnit 2.7.3 til 2.7.6 gør rede for metodens elementer og forklarer princippet om segmentering, som metoden tager udgangspunkt i, samt at det observerede støjniveau for begivenheden er en aggregering af bidragene fra alle støjmæssigt signifikante segmenter på flyvevejen, som hver især kan beregnes uafhængigt af de andre. Afsnit 2.7.3 til 2.7.6 gør desuden rede for kravene til inputdata i forbindelse med udarbejdelse af en række støjkonturer. I bilag A er der fastlagt detaljerede specifikationer for de påkrævede operationelle data.

I afsnit 2.7.7 til 2.7.13 beskrives det, hvordan segmenter af flyveveje beregnes ud fra forbehandlede inputdata. Dette omfatter anvendelse af en præstationsanalyse af flyets flyvning (ligninger til dette formål findes i bilag B). Flyvevejene kan variere i betydelig grad: fly, der følger en rute, er spredt ud over en stribe på grund af virkningen af forskelle i atmosfæriske forhold, flyvevægte og driftsprocedurer, begrænsninger på grund af lufttrafikkontrol osv. Der tages højde for dette ved at beskrive de enkelte flyveveje statistisk – som en central eller "basisvej", som ledsages af en række spredte veje. Dette er desuden forklaret i afsnit 2.7.7 til 2.7.13, som henviser til yderligere oplysninger i bilag C.

I afsnit 2.7.14 til 2.7.19 fastlægges proceduren til beregning af støjniveauet for en enkelt begivenhed, dvs. den støj, der genereres ved et punkt på jorden ved en flyoperation. Bilag D omhandler genberegning af NPD-data til forhold, der afviger fra referenceforholdene. I bilag E forklares den akustiske dipole kilde, som anvendes i modellen til at bestemme lydudbredelsen fra flyvevejssegmenter af en afgrænset længde.

Bortset fra de relevante flyveveje forudsætter brugen af modelleringsforholdene i kapitel 3 og 4 de tilsvarende støj- og præstationsdata for det pågældende fly.

Den vigtigste beregning er at bestemme begivenhedsniveauet for en enkelt flyoperation ved et enkelt iagttagerpunkt. Det skal gentages for alle flyoperationer ved hver af de på forhånd fastsatte punkter, som dækker de påkrævede støjkonturers forventede udbredelse. Ved hvert punkt aggregeres begivenhedsniveauerne, eller der findes et gennemsnit af dem for at nå frem til et "kumulativt niveau" eller en indeksværdi for støjen. Denne del af processen er beskrevet i afsnit 2.7.20 og 2.7.23 til 2.7.25.

Afsnit 2.7.26 til 2.7.28 opsummerer muligheder for og krav til tilpasning af støjkonturer til en række støjindeksværdier. Afsnittene indeholder vejledning om generering af konturer og efterbehandling.

2.7.3. Segmenteringskonceptet

For et givent fly indeholder databasen referenceforhold vedrørende støj-motorkraft-afstand (NPD). For en konstant ligeudflyvning ved en referencehastighed under specificerede atmosfæriske referenceforhold i en specificeret flyvekonfiguration bestemmer referenceforholdene de modtagne lydniveauer for begivenheden, både det maksimale niveau og tidsintegreringen, direkte neden under flyet6 som en funktion af afstanden. Med henblik på støjmodellering repræsenteres den vigtige fremdriftskraft ved en støjrelateret effektparameter. Som regel anvendes den korrigerede nettokraft som parameter. Referenceniveauer for begivenheder, som fastsættes ud fra databasen, er tilpasset til at tage højde for både forskelle mellem reelle (dvs. modellerede) og referentielle atmosfæriske forhold og (i forbindelse med støjeksponeringsniveauer) flyets hastighed og, for modtagerpunkter, som ikke befinder sig direkte under flyet, forskelle mellem nedadgående støj og støj, der udbredes lateralt. Sidstnævnte forskel skyldes lateral retningsvirkning (indvirkninger af motorinstallation) og lateral dæmpning. Men på trods af disse tilpasninger gælder begivenhedsniveauerne stadig kun for den totale støj fra flyet ved konstant horisontalflyvning.

Segmentering er den proces, hvorigennem den anbefalede støjkonturmodel tilpasser den uendelige vejs NPD- og laterale data til at beregne den støj, der når en modtager fra en uensartet flyvevej, dvs. en flyvevej, hvor flyets flyvekonfiguration skifter. Med henblik på at beregne støjbegivenhedsniveauet for en flyoperation repræsenteres flyvevejen ved en række sammenhængende segmenter i lige linje, som hver især kan betragtes som en afgrænset del af en uendelig flyvevej, for hvilken NPD og de laterale tilpasninger er kendte. Det maksimale niveau for denne begivenhed er ganske enkelt den største af værdierne for de enkelte segmenter. Det tidsintegrerede niveau for hele støjbegivenheden beregnes ved at summere støjen, der modtages fra et tilstrækkeligt antal segmenter, dvs. de segmenter, der yder et væsentligt bidrag til begivenhedens totale støj.

Metoden, der anvendes til at estimere, hvor meget støj ét afgrænset segment bidrager med til det integrerede niveau for begivenheden, er helt og aldeles empirisk. Energiandelen F – støjen fra segmentet udtrykt som en andel af støjen fra den totale uendelige flyvevej – beskrives ved hjælp af et relativt simpelt udtryk, der omfatter længderetningsvirkningen af flystøjen og modtagerens "udsyn" til segmentet. En årsag til, at en simpel empirisk metode ofte er tilstrækkelig, er, at det meste af støjen som regel kommer fra det nærmeste, ofte tilstødende segment, og derfor befinder den mindste passageafstand til modtageren sig inde i segmentet (ikke ved et af slutpunkterne). Dette betyder, at estimater af støjen fra ikke-tilstødende segmenter i stigende grad bliver baseret på skøn, i takt med at de kommer længere væk fra modtageren, uden at dette går ud over nøjagtigheden i væsentlig grad.

2.7.4. Flyveveje: Spor og profiler

I forbindelse med modellering er en flyvevej (eller flyvebane) en fuldstændig beskrivelse af flyets bevægelse i rum og tid7. Flyvevejen er sammen med fremdriftskraften (eller andre støjrelaterede effektparametre) de oplysninger, der kræves for at beregne den støj, der genereres. Sporet på jorden er den vertikale projicering af flyvevejen på horisontalt terræn. Dette kombineres med den vertikale flyveprofil for at udforme den tredimensionelle flyvevej. Modelleringen af segmenter kræver, at flyvevejen for hver enkelt flyoperation beskrives ved en række sammenhængende segmenter i lige linje. Selve segmenteringsprocessen afhænger af, hvordan man vægter nøjagtighed og effektivitet. Det er nødvendigt at estimere den reelle krumme flyvevej tilstrækkeligt nøjagtigt og samtidig mindske beregningsarbejdet og datakravene. Hvert segment skal bestemmes ud fra de geometriske koordinater for dets slutpunkter og de tilknyttede hastigheds- og motoreffektparametre for flyet (som støjemissionerne afhænger af). Flyveveje og motoreffekt kan beregnes på forskellige måder, primært via (a) syntese ud fra en række procedurer og (b) analyse af de målte data for flyveprofilen.

Syntese af flyvevejen (a) kræver viden (eller antagelser) om spor på jorden og deres laterale spredning, flyets vægt, hastighed, flaps og kraftstyringsprocedurer, lufthavnens højde samt vind og lufttemperatur. Ligninger til beregning af flyveprofiler ud fra de påkrævede fremdrifts- og aerodynamiske parametre findes i bilag B. Hver ligning indeholder koefficienter (og/eller konstanter), som er baseret på empiriske data for hver enkelt flytype. Ligningerne vedrørende aerodynamik og præstationer i bilag B gør det muligt at tage højde for enhver rimelig kombination af operationel vægt og flyveprocedure for flyene, herunder operationer under forskellige bruttovægte ved start.

Analyse af målte data (b), f.eks. fra flyvedatarekordere, radar eller andet udstyr til sporing af fly, omfatter "reverse engineering", som i praksis er en omvendt synteseproces (a). I stedet for at estimere status for flyet og motorinstallationen ved flyvesegmenternes slutpunkter ved at integrere indvirkningen af kraften og de aerodynamiske kræfter på flyskroget estimeres kræfterne ved at differentiere ændringerne i højden og flyskrogets hastighed. Procedurerne til behandling af oplysninger om flyvevejen er beskrevet i afsnit 2.7.12.

I et optimalt modelleringsprogram vil hver enkelt flyvning i teorien kunne repræsenteres særskilt. Dette ville sikre, at den nøjagtige rumlige spredning af flyvevejene, som kan være af stor betydning, blev taget i betragtning. Men for at holde forbehandlingen af data og beregningstiden på et rimeligt niveau er det normal praksis at repræsentere striber af flyveveje ved et mindre antal af lateralt forskudte "underspor". (Vertikal spredning repræsenteres som regel på tilfredsstillende vis ved at gøre rede for virkningen af forskellige flyvevægte på de vertikale profiler.)

2.7.5. Flystøj og -præstationer

ANP-databasen i bilag I omfatter de fleste nuværende flytyper. Flyyper eller -varianter, hvorom der ikke findes oplysninger på nuværende tidspunkt, kan bedst repræsenteres ved data fra andre fly, som normalt ligner dem, og som findes i databasen.

ANP-databasen omfatter standardiserede "procedurer", som gør det muligt at udforme en flyveprofil for mindst én fælles støjdæmpende afgangsprocedure. Nyere tilføjelser til databasen omfatter to forskellige støjdæmpende afgangsprocedurer.

2.7.6. Lufthavne og flyoperationer

Case-specifikke data til beregning af støjkonturerne for et særligt lufthavnsscenarie omfatter følgende.

Generelle lufthavnsdata

Flyvepladsens referencepunkt (anvendes til at fastlægge flyvepladsens korrekte geografiske koordinater). Referencepunktet fastsættes som nulpunktet i det lokale kartesiske koordinatsystem, som anvendes i beregningsmetoden.

Flyvepladsens referencehøjde (= højden for flyvepladsens referencepunkt). Dette er højden for den nominelle jordoverflade, hvorudfra støjkonturerne beregnes, hvis der ikke er korrektioner for topografien.

Gennemsnitlige meteorologiske parametre ved eller tæt på flyvepladsens referencepunkt (temperatur, relativ luftfugtighed, gennemsnitlig vindstyrke og vindretning).

Data vedrørende start- og landingsbane

For hver start- og landingsbane:

Banens betegnelse

Banens referencepunkt (banens centrum udtrykt i lokale koordinater)

Banens længde, retning og gennemsnitlige hældningsgrad

Placering af startpunktet og landingstærskelen8.

Data vedrørende spor på jorden

Flyets spor på jorden skal beskrives ved en række koordinater på den (horisontale) jordoverflade. Kilden til data vedrørende spor på jorden afhænger af, hvorvidt det er muligt at indhente relevante radardata. I så fald skal der via en statistisk analyse af dataene fastlægges pålidelige basisspor og passende tilknyttede (spredte) underspor. I modsat fald udformes basisspor som regel ud fra passende proceduremæssige oplysninger, f.eks. ved at anvende standardiserede instrumentprocedurer for afgang fra luftfartspublikationer. Denne konventionelle beskrivelse omfatter følgende oplysninger:

Betegnelse af den bane, sporet stammer fra

Beskrivelse af sporets placering (startpunktet, landingstærskelen)

Segmenternes længder (for drej, radius og retningsskift)

Disse oplysninger er mindstekravene for at kunne bestemme det centrale spor (basissporet). Men gennemsnitlige støjniveauer, der beregnes på en antagelse om, at flyet følger de nominelle ruter nøjagtigt, kan risikere at indeholde fejl på adskillige decibel. Derfor skal den laterale spredning være repræsenteret, og følgende oplysninger er nødvendige:

Stribens bredde (eller anden spredningsstatistik) ved hver segments slutpunkt

Antal underspor

Fordelingen af operationer, der er vinkelrette på basissporet

Lufttrafikdata

Lufttrafikdata omfatter

det tidsrum, som dataene omfatter

antallet af operationer (ankomster eller afgange) for hver flytype på hver flyvevej, inddelt i (1) tidspunkt på døgnet, i henhold til bestemte støjdeskriptorer, (2) for afgange, operationel vægt eller etapelængder og (3) driftsprocedurer, om nødvendigt.

De fleste støjdeskriptorer kræver, at begivenheder (f.eks. flyoperationer) defineres som gennemsnitlige daglige værdier i løbet af bestemte døgnperioder (f.eks. dag, aften og nat) – se afsnit 2.7.23 til 2.7.25.

Topografiske data

Terrænet, der omgiver de fleste lufthavne, er relativt fladt. Dette er imidlertid ikke altid tilfældet, og i visse tilfælde kan det være nødvendigt at tage højde for variationer i terrænhøjden i forhold til lufthavnens referencehøjde. Virkningen af terrænhøjden kan være særlig vigtig tæt ved indflyvningssporene, hvor flyet opererer ved relativt lave højder.

Data vedrørende terrænhøjde udtrykkes som regel som en række (x,y,z)-koordinater for et rektangulært kvadratnet med en vis maskestørrelse. Men parametrene for højdekvadratnettet vil sandsynligvis være forskellige fra parametrene for kvadratnettet, der anvendes til støjberegningen. I så fald kan lineær interpolation anvendes til at estimere de passende z-koordinater i sidstnævnte kvadratnet.

En omfattende analyse af virkningen af særdeles ujævnt terræn på lydudbredelsen er kompliceret og ligger uden for denne metode. Der kan tages højde for moderate ujævnheder ved at antage terrænets "pseudoniveau", f.eks. ved blot at forhøje eller sænke jordoverfladen til den lokale terrænhøjde (i forhold til referencejordoverfladen) ved hvert modtagerpunkt (se afsnit 2.7.4).

Referenceforhold

De internationale data vedrørende flystøj og -præstationer (ANP-data) normaliseres til standardiserede referenceforhold, som i bredt omfang anvendes til undersøgelser om støj fra lufthavne (se bilag D).

Referenceforhold for NPD-data

1) Atmosfærisk tryk: 101,325 kPa (1013,25 mb)

2) Atmosfærisk absorption: Dæmpningsgrader kan findes i bilag D, tabel D-1

3) Nedbør: Ingen

4) Vindstyrke: Mindre end 8 m/s (15 knob)

5) Hastighed ved jorden: 160 knob

6) Lokalt terræn: Fladt, blødt terræn fri for store strukturer eller andre reflekterende objekter inden for flere kilometer fra flyets spor på jorden.

Standardiserede målinger af flystøj foretages 1,2 m over jordoverfladen. Der er ingen grund til at tage særlig højde for dette i forhold til modellering, da det kan antages, at begivenhedsniveauerne ikke påvirkes i væsentlig grad af modtagerens højde9.

Sammenligninger af estimerede og målte støjniveauer for lufthavne indikerer, at NPD-data kan antages at være anvendelige, når de gennemsnitlige forhold tæt ved overfladen ligger inden for følgende ramme:

En lufttemperatur på under 30°C

Et produkt af lufttemperatur (°C), og relativ luftfugtighed (procent) på over 500

En vindstyrke på mindre end 8 meter pr. sekund (15 knob)

Denne ramme menes at omfatte forhold, der findes i de fleste af de største lufthavne i verden. Bilag D indeholder en metode til konvertering af NPD-data til gennemsnitlige lokale forhold, som falder uden for rammen, men i ekstreme tilfælde foreslås det at rådføre sig med de relevante flyproducenter.

Referenceforhold for flyets aerodynamiske data og motordata

1) Banehøjde: Middelvandstanden

2) Lufttemperatur: 15 °C

3) Bruttovægt ved start: Bestemmes som en funktion af etapelængde i ANP-databasen

4) Bruttovægt ved landing: 90 % af den maksimale bruttovægt ved landing

5) Motorer, der leverer kraft: Alle

Selv om de aerodynamiske data og motordataene i ANP-databasen er baseret på disse forhold, kan de anvendes som anført for banehøjder og gennemsnitlige lufttemperaturer i ECAC-stater, der afviger fra referenceforholdene, uden væsentligt at påvirke nøjagtigheden af de beregnede konturer for det kumulative gennemsnitlige lydniveau. (se bilag B.)

ANP-databasen indeholder aerodynamiske data for bruttovægten for start og landing, jf. punkt 3 og 4 ovenfor. Dog er det ikke nødvendigt at justere de aerodynamiske data for andre bruttovægte i forbindelse med beregning af kumulativ støj. Her skal beregning af flyveprofilerne for start og stigning, som sker i henhold til procedurerne i bilag B, tage udgangspunkt i den pågældende operationelle bruttovægt ved start.

2.7.7. Beskrivelse af flyvevejen

Støjmodellen kræver, at hver enkelt flyoperation beskrives ved dens tredimensionelle flyvevej og den skiftende motoreffekt og hastighed langs denne vej. Som regel repræsenterer en modelleret operation en delmængde af den samlede lufthavnstrafik, f.eks. en række (formodede) identiske operationer med samme type fly, vægt og driftsprocedure på et enkelt spor på jorden. Dette spor kan i sig selv være et af adskillige spredte "underspor", som anvendes til at modellere, hvad der i virkeligheden er en stribe af spor, der følger en angivet rute. Striben af spor på jorden, de vertikale profiler og flyets driftsparametre fastlægges ud fra data vedrørende inputscenariet samt flydata fra ANP-databasen.

Dataene vedrørende støj-motorkraft-afstand (i ANP-databasen) bestemmer støj fra fly, der tilbagelægger idealiserede flyveveje af uendelig længde ved konstant hastighed og effekt. For at tilpasse disse data til flyveveje i terminalområder, som er kendetegnet ved hyppige ændringer i effekt og hastighed, brydes hver enkelt vej op i afgrænsede rette segmenter. Støjbidragene fra hvert segment summeres derefter ved iagttagerens position.

2.7.8. Forholdet mellem flyvevej og flyvekonfiguration

Et flys tredimensionelle flyvevej bestemmer de geometriske aspekter af lydspredning og -udbredelse mellem fly og iagttager. Ved en bestemt flyvevægt og under bestemte atmosfæriske forhold styres flyvevejen udelukkende af rækkefølgen af ændringer i effekt, flaps og flyvehøjde, som piloten (eller det automatiske flyvestyringssystem) foretager for at følge ruter og fastholde højder og hastigheder bestemt af lufttrafikkontrollen – i overensstemmelse med flyoperatørens sædvanlige driftsprocedurer. Disse instruktioner og handlinger deler flyvevejen op i forskellige faser, som udgør naturlige segmenter. På det horisontale plan omfatter de lige strækninger, som er lig med afstanden til den næste drej, defineret af radius og ændring af kurs. På det vertikale plan defineres segmenter ved den tid og/eller afstand, det kræver at opnå de nødvendige ændringer i hastighed fremad og/eller højde ved bestemte effekt- og flapindstillinger. De tilsvarende vertikale koordinater benævnes ofte profilpunkter.

I forbindelse med støjmodellering genereres information om flyvevejen enten ved syntese ud fra en række procedurer (f.eks. dem, piloten følger) eller ved analyse af radardata, dvs. fysiske målinger af flyveveje, der er blevet fløjet. Uanset metoden reduceres både horisontale og vertikale former af flyvevejen til segmenterede former. Flyvevejens horisontale form (dvs. dens todimensionale projicering på jorden) er sporet på jorden, som er bestemt af de indkommende eller udgående ruter. Dets vertikale form, som beregnes ud fra profilpunkterne, og de tilhørende flyveparametre hastighed, krængningsvinkel og effektindstilling udgør til sammen flyveprofilen, som afhænger af flyveproceduren, som normalt fastlægges af flyproducenten og/eller -operatøren. Flyvevejen udformes ved at sammenlægge den todimensionelle flyveprofil med det todimensionelle spor på jorden for at skabe en række tredimensionelle flyvevejssegmenter.

For et givent sæt procedurer bør det bemærkes, at profilen afhænger af sporet på jorden. F.eks. er flyets stigningshastighed mindre ved drej end ved ligeudflyvning ved samme kraft og hastighed. Selv om denne vejledning forklarer, hvor man tager højde for dette afhængighedsforhold, bør man anerkende, at dette normalt vil medføre særligt høje beregningsomkostninger, og brugere kan vælge at antage, at flyveprofilen og sporet på jorden kan behandles som uafhængige enheder i forbindelse med modellering, dvs. at stigningsprofilen ikke påvirkes af drej. Det er imidlertid vigtigt at bestemme ændringer i krængningsvinklen, som kræves ved drej, da disse har en vigtig indvirkning på lydemissionernes retningsvirkning.

Den støj, der modtages fra et flyvevejssegment, afhænger af segmentets geometri i forhold til iagttageren og flyets flyvekonfiguration. Men disse elementer er forbundet med hinanden. En ændring i ét element medfører en ændring i et andet, og det er nødvendigt at sikre, at flyets konfiguration ved alle punkter på vejen stemmer overens med dets bevægelser langs vejen.

Ved en syntese af en flyvevej, dvs. når en flyvevej udformes ud fra et sæt procedurer, der beskriver pilotens valg af motoreffekt, flapvinkel og acceleration/vertikal hastighed, er det bevægelsen, der skal beregnes. Ved en analyse af en flyvevej er det modsatte tilfældet: motorens effektindstilling skal estimeres ud fra flyets observerede bevægelser – ud fra radardata eller nogle gange, i forbindelse med særlige undersøgelser, ud fra data fra flyets flyvedatarekordere (selv om motoreffekten i sidstnævnte tilfælde som regel indgår i dataene). Under alle omstændigheder skal koordinaterne og flyveparametrene ved alle segmenternes slutpunkter indgå i støjberegningen.

Bilag B indeholder ligninger, der forbinder de kræfter, der øver indflydelse på et fly og dets bevægelser, og forklarer, hvordan de løses for at bestemme egenskaberne for de segmenter, der udgør flyvevejen. De forskellige typer segmenter (og de afsnit i bilag B, der dækker dem) er startrullestrækningen (B5), stigning ved konstant hastighed (B6), effektnedsættelse (B7), accelererende stigning og optræk af flaps (B8), accelererende stigning efter optræk af flaps (B9), nedstigning og deceleration (B10) og endelig indflyvning (B11).

Ved modellering i praksis er det uundgåeligt at forenkle processen i et vist omfang. Kravet hertil afhænger af programmets type, resultaternes betydning og de tilgængelige ressourcer. En generel forudsætning for forenkling, som selv gør sig gældende ved de mest komplicerede programmer, er, at flyveprofilerne og -konfigurationerne på alle undersporene er de samme som på basissporet, når man tager højde for spredning af flyvevejene. Der skal bruges mindst 6 underspor (se afsnit 2.7.11). Dette nedbringer voldsomt omfanget af beregningerne og medfører et ekstremt lille tab, hvad angår nøjagtighed.

2.7.9. Kilder til flyvevejsdata

Radardata

Selv om flyets flyvedatarekordere kan producere data af meget høj kvalitet, er disse data svære at tilvejebringe med henblik på modellering, og radardata skal betragtes som den mest umiddelbart tilgængelige kilde til information om reelle flyveveje, der er blevet fløjet ved lufthavne10. Da de ofte kan tilvejebringes fra lufthavnenes støj- og flyvevejsovervågningssystemer, anvendes de i stigende grad til modellering af støj.

En sekundær overvågningsradar viser et flys flyvevej som en række positionelle koordinater i intervaller, som svarer til den tid, det tager radarscanneren at rotere, typisk omkring 4 sekunder. Flyets position over jorden bestemmes i polære koordinater – højde og azimut – fra det reflekterede radarekko (selv om overvågningssystemet som regel omsætter dem til kartesiske koordinater). Flyets højde11 måles med flyets egen højdemåler og sendes til lufttrafikkontrollens computer ved hjælp af en transponder, der aktiveres af radaren. Dog er der væsentlige iboende positionsfejl på grund af radiointerferens og begrænset dataopløsning (de har dog ingen konsekvens for den tilsigtede lufttrafikkontrol). Hvis der er brug for flyvevejen for en bestemt flyoperation, er det derfor nødvendigt at udjævne dataene ved hjælp af en passende kurvetilpasningsteknik. Med henblik på støjmodellering kræves der som regel en statistisk beskrivelse af en stribe af flyveveje, f.eks. for alle operationer på en rute eller kun for bevægelser for en bestemt flytype. Her kan de målefejl, der er forbundet med de relevante statistikker, reduceres til ubetydelighed ved hjælp af gennemsnitsprocesserne.

Procedurer

I mange tilfælde er det ikke muligt at modellere flyveveje på baggrund af radardata, fordi de nødvendige kilder ikke er tilgængelige, eller fordi der er tale om et fremtidigt scenarie, som der ikke eksisterer relevante radardata for.

Ved mangel på radardata, eller hvis det ikke er hensigtsmæssigt at anvende dem, er det nødvendigt at estimere flyvevejene på baggrund af det operationelle vejledningsmateriale, f.eks. instruktioner til flybesætningen fra luftfartspublikationer og flyets driftsmanualer her benævnt procedurer. Rådgivning vedrørende tolkning af dette materiale kan indhentes hos lufttrafikkontrolmyndigheder og luftfartsoperatørerne, om nødvendigt.

2.7.10. Koordinatsystemer

Det lokale koordinatsystem

Det lokale koordinatsystem (x,y,z) er kartesisk og har sit nulpunkt ved flyvepladsens referencepunkt (XARP,YARP,ZARP), hvor ZARP er lufthavnens referencehøjde, og z = 0 bestemmer den nominelle jordoverflade, hvorudfra konturerne normalt beregnes. Flyets kurs ξ i xy-planet måles med uret fra magnetisk nord (se figur 2.7.b). Alle iagttagerplaceringer, basiskvadratnet til beregning og støjkonturpunkterne er udtrykt i lokale koordinater12.

2.7.b

Figur 2.7.b: Det lokale koordinatsystem ( x,y,z ) og fast koordinat s for sporet på jorden

Det faste koordinatsystem for spor på jorden

Dette koordinat er specifikt for hver enkelt spor på jorden og repræsenterer afstand s, som måles langs sporet i flyveretningen. For startspor måles s fra startpunktet, og for landingsspor fra landingstærskelen. Dermed bliver s negativt i områder

bag startpunktet ved starter og

før krydsning af landingstærskelen på banen ved indflyvninger.

Operationelle parametre såsom højde, hastighed og effektindstilling udtrykkes som funktioner af s.

Flyets koordinatsystem

For det faste kartesiske koordinatsystem for flyet (x',y',z') er nulpunktet flyets nuværende position. Aksesystemet defineres af stigningsvinklen γ, flyveretningen ξ og krængningsvinklen ε (se figur 2.7.c).

2.7.c

Figur 2.7.c: Flyets faste koordinatsystem ( x’,y’,z’ )

Topografiens indvirkning

I de tilfælde, hvor der skal tages højde for topografien (se afsnit 2.7.6), skal koordinat z for flyets højde, erstattes med (hvor er z-koordinatet for iagttagerens placering O) i forbindelse med estimering af udbredelsesafstanden d. Geometrien mellem flyet og iagttageren er vist i figur 2.7.d. Definitionerne af d og ℓ kan findes i afsnit 2.7.14 til 2.7.1913.

2.7.d

Figur 2.7.d: Terrænhøjden langs (til venstre) og lateralt (til højre) på sporet på jorden Den nominelle jordoverflade z = 0 passerer gennem flyvepladsens referencepunkt. O er iagttagerens placering.

2.7.11. Spor på jorden

Basissporet bestemmer midten af striben af spor, som følges af fly, der flyver en bestemt rute. Med henblik på modellering af flystøj defineres det enten (i) ved forskrevne operationelle data såsom instruktioner til piloter fra luftfartspublikationer eller (ii) ved statistisk analyse af radardata som beskrevet i afsnit 2.7.9 – når disse data er tilgængelige og relevante i forhold til modelleringsøvelsens behov. Det er normalt ret ligetil at udforme sporet ud fra operationelle instruktioner, da de fastsætter en række strækninger, som enten er lige (bestemt ud fra længde og kurs), eller cirkulære buer, som defineres ved drejehastighed og ændring af kurs. Se illustration i figur 2.7.e.

2.7.e

Figur 2.7.e: Geometrien for spor på jorden i forhold til drej og lige segmenter

Det er mere kompliceret at tilpasse et basisspor til radardata, for det første fordi drej i virkeligheden foretages ved forskellige hastigheder, og for det andet fordi linjen tilsløres af spredningen af data. Som tidligere forklaret findes der endnu ikke formaliserede procedurer, og det er almindelig praksis at parre segmenter, både lige og krumme, til de gennemsnitlige positioner, der beregnes ud fra tværsnit af radarsporene i intervaller langs ruten. I fremtiden vil der sandsynligvis blive udviklet computeralgoritmer til denne opgave, men for øjeblikket er det op til modelløren at beslutte, hvordan de tilgængelige data udnyttes bedst muligt. En vigtig faktor er, at flyets hastighed og drejeradius bestemmer krængningsvinklen og, som det ses i afsnit 2.7.19, styres støjen på jorden samt placeringen af selve flyvevejen af ikke-symmetrier af lydspredning omkring flyvevejen.

I teorien kræver en glidende overgang fra ligeudflyvning til et fastlagt drej i radius, at flyet øjeblikkeligt antager en krængningsvinkel ε, hvilket er fysisk umuligt. I praksis varer det et givent tidsrum, før krængningsvinklen når den værdi, der kræves for at fastholde en bestemt hastighed og drejeradius r, hvorunder drejeradiussen indsnævres fra uendelig til r. Med henblik på modellering kan der ses bort fra overgangen i radius, og krængningsvinklen kan antages at stige regelmæssigt fra nul (eller en anden startværdi) til ε ved begyndelsen af drejet og at være den næste værdi af ε ved drejets slutpunkt14.

Spredning af spor

Når det er muligt, skal bestemmelse af lateral spredning og repræsentative underspor baseres på relevante erfaringer fra lufthavnen, der indgår i undersøgelsen. Dette sker normalt ved en analyse af stikprøver af radardata. Først skal dataene grupperes efter rute. Startspor er kendetegnet ved betydelig lateral spredning, som der skal tages højde for at opnå en nøjagtig modellering. Ankomstruter løber ofte sammen i en meget smal stribe omkring den endelige indflyvningsbane, og det er som regel tilstrækkeligt at lade alle ankomster repræsentere ved et enkelt spor. Men hvis ankomststriberne er brede inden for støjkonturernes område, kan det være nødvendigt at lade dem repræsentere ved underspor på samme måde som ved startruter.

Det er almindelig praksis at behandle dataene fra en enkelt rute som en prøve fra en enkelt population, som skal repræsenteres ved et basisspor og et sæt spredte underspor. Hvis nærmere undersøgelser viser, at dataene for forskellige flykategorier eller -operationer afviger væsentligt (f.eks. bør store og små fly have markant forskellige drejeradiusser), kan det være hensigtsmæssigt at underinddele dataene yderligere i forskellige striber. For hver stribe bestemmes de laterale spredninger af sporene som en funktion af afstanden fra nulpunktet. Operationerne fordeles derefter mellem et basisspor og et passende antal spredte underspor på baggrund af fordelingsstatistikkerne.

Da det som regel er uklogt at se bort fra virkningen af spredningen af sporene, skal der bestemmes en nominel lateral spredning på tværs af og vinkelret på basissporet ved hjælp af en konventionel fordelingsfunktion, hvis det ikke er muligt at anvende målte stribedata. Beregnede værdier for støjindeks er ikke specielt følsomme over for den laterale fordelings nøjagtige form: normalfordelingen (Gaussfordelingen) giver en passende beskrivelse af mange radarmålte striber.

Som regel anvendes en diskret approksimation med 7 punkter (dvs. at den laterale spredning repræsenteres ved 6 underspor, som er ligeligt fordelt omkring basissporet). Afstanden mellem undersporene afhænger af standardafvigelsen for den laterale spredningsfunktion.

For spor med en normal fordeling med en standardafvigelse S, befinder 98,8 % af sporene sig inden for en korridor med grænser ved ± 2,5 · S. Tabel 2.7.a viser afstanden mellem de seks underspor og procentdelen af de samlede operationer, de enkelte spor tilskrives. I bilag C findes værdier for andre antal af underspor.

Tabel 2.7.a: Andel af operationer i procent for en normal fordelingsfunktion med standardafvigelsen S for 7 underspor (basissporet er underspor 1).

Undersporets nummer
Undersporets placering
Andel af operationer i procent for undersporet
7
– 2,14 · S
3 %
5
– 1,43 · S
11 %
3
– 0,71 · S
22 %
1
0
28 %
2
0,71 · S
22 %
4
1,43 · S
11 %
6
2,14 · S
3 %

Standardafvigelsen S er en funktion af koordinatet s langs basissporet. Det kan specificeres sammen med beskrivelsen af basissporet i databladet om flyvespor i bilag A3. Ved mangel på indikatorer for standardafvigelsen, f.eks. fra radardata, der beskriver sammenlignelige flyvespor, anbefales følgende værdier:

For spor, der omfatter drej på mindre end 45 grader:

(2.7.1)(2.7.1)

For spor, der omfatter drej på mere end 45 grader:

(2.7.2)(2.7.2)

Af praktiske hensyn antages S(s) at være nul mellem startpunktet og s = 2 700 m eller s = 3 300 m, afhængigt af drejets omfang. Ruter, der omfatter mere end ét drej, skal behandles i henhold til ligning (2.7.2). For ankomster kan der ses bort fra den laterale spredning inden for de sidste 6 000 m inden landing.

2.7.12. Flyveprofiler

Flyveprofilen er en beskrivelse af flyoperationen på det vertikale plan over sporet på jorden i form af position, hastighed, krængningsvinkel og motoreffektindstilling. En af de vigtigste opgaver for brugerne af modellen er at fastlægge flyveprofiler for flyet, der i tilstrækkelig grad og effektivt opfylder modelleringsprogrammets krav uden at bruge urimelige mængder tid og ressourcer. For at opnå en høj nøjagtighed skal profilerne naturligvis nøje afspejle de flyoperationer, de har til formål at repræsentere. Dette kræver pålidelig information om de atmosfæriske forhold, flytyper og -varianter, operationelle vægte og driftsprocedurer – ændringer i kraft og flapindstillinger samt afvejningen mellem ændringer i højde og hastighed – hvorfra der udregnes et gennemsnit for de(t) pågældende tidsrum. Ofte er sådanne detaljerede oplysninger ikke til rådighed, men det er ikke nødvendigvis en hindring. Selv om de er tilgængelige, skal modelløren bruge sin dømmekraft til at afstemme nøjagtigheden og detaljeringsgraden af inputoplysningerne med behovene for og anvendelsen af konturoutputtene.

Syntesen af flyveprofiler ud fra "procedurerne" indhentet fra ANP-databasen eller fra luftfartsoperatører beskrives i afsnit 2.7.13 og i bilag B. Den proces, som ofte er modellørens eneste mulighed, når der ikke er radardata til rådighed, munder både ud i flyvevejens geometri og de tilhørende ændringer i hastighed og kraft. Det antages normalt, at alle (ens) fly i en stribe, uanset om de tilskrives basissporet eller de spredte underspor, følger basissporets profil.

Ud over ANP-databasen, som indeholder standardoplysninger om procedurer, er luftfartsoperatører de bedste kilder til pålidelig information, f.eks. om de procedurer, de anvender, og om de vægte, der typisk flyves med. For enkelte flyvninger er den "gyldne standard", for så vidt angår kilder, flyets flyvedatarekorder (FDR), hvorfra alle relevante oplysninger kan indhentes. Men selv hvis disse data er til rådighed, kræves der en omfattende forbehandling. Derfor, og i tråd med de nødvendige økonomiske overvejelser i forbindelse med modelleringen, foretager man som regel i praksis et kvalificeret skøn over gennemsnitsvægten og driftsprocedurerne.

Man bør være forsigtig med at anvende standardprocedurer fra ANP-databasen (som sædvanligvis anvendes, når de reelle procedurer ikke er kendte). Der er tale om standardiserede procedurer, som følges i vid udstrækning, men som operatørerne måske ikke anvender i visse tilfælde. En vigtig faktor er bestemmelse af motorkraft ved start (og nogle gange stigning), som til en vis grad afhænger af de faktiske omstændigheder. Det er især almindelig praksis at sænke kraftniveauet under start (fra den højst mulige kraft) med henblik på at forlænge motorens levetid. I bilag B findes en vejledning om, hvordan man anvender normal praksis, hvilket som regel vil udmønte sig i mere realistiske konturer end ved at antage maksimal kraft. Men hvis banen f.eks. er kort og/eller den gennemsnitlige lufttemperatur er høj, er det sandsynligvis mere realistisk at antage maksimal kraft.

I forbindelse med modellering af reelle scenarier kan nøjagtigheden øges ved, at man anvender radardata til at supplere eller erstatte disse nominelle oplysninger. Flyveprofiler kan bestemmes ud fra radardata på samme måde som de laterale basisspor – men først efter, at trafikken opdeles efter flytype og -variant og nogle gange efter vægt og etapelængde (men ikke efter spredning) – med henblik på for hver undergruppe at udforme en gennemsnitsprofil for højde og hastighed i forhold til den tilbagelagte afstand ved jorden. Denne enkelte profil knyttes som regel til både basissporet og undersporene i forbindelse med den efterfølgende sammenlægning med sporet på jorden.

Hvis man kender flyets vægt, kan ændringer i hastighed og fremdriftskraft udregnes ved at løse bevægelsesligningerne trin for trin. Før dette er det god idé at forbehandle dataene for at mindske virkningerne af radarfejl, som kan gøre accelerationsestimaterne upålidelige. Under alle omstændigheder skal man for det første omdefinere profilen ved at justere rette segmenter, således at de repræsenterer de relevante flyveetaper, og alle segmenter er kategoriseret korrekt: f.eks. som startrullestrækning, stigning eller nedgang ved konstant hastighed, kraftnedsættelse eller acceleration/deceleration med eller uden ændringer i flapindstillingerne. Flyets vægt og de atmosfæriske forhold er også nødvendige input.

I afsnit 2.7.11 gøres det klart, at der er behov for særlige foranstaltninger for at tage højde for den laterale spredning af flyvespor omkring de nominelle ruter eller basisruterne. Stikprøver af radardata er kendetegnet ved lignende spredninger af flyveveje på det vertikale plan. Det er dog ikke almindelig praksis at modellere vertikal spredning som en uafhængig variabel. Den opstår oftest på grund af forskelle i flyets vægte og driftsprocedurer, som der tages højde for i forbindelse med forbehandlingen af inputdata vedrørende trafik.

2.7.13. Udformning af flyvevejssegmenter

Hver enkelt flyvevej skal bestemmes ud fra en række segmentkoordinater (knudepunkter) og flyveparametre. For det første bestemmes koordinaterne for segmenterne for sporet på jorden. Dernæst beregnes flyveprofilen med øje for, at profilen ved en bestemt række af procedurer afhænger af sporet på jorden. F.eks. er flyets stigningshastighed mindre ved drej end ved ligeudflyvning ved samme kraft og hastighed. Endelig udformes flyvevejen ved at sammenlægge den todimensionelle flyveprofil med det todimensionelle spor på jorden15.

Sporet på jorden

Uanset om der er tale om et basisspor eller et spredt underspor bestemmes et spor på jorden ud fra en række (x,y)-koordinater på jordoverfladen (f.eks. fra radaroplysninger) eller ved en række vektoriserende kommandoer, der beskriver rette segmenter og cirkulære buer (drej med defineret radius r og kursændring Δξ).

Med henblik på modellering af segmenter repræsenteres en bue ved en række af rette segmenter, der er tilpasset til buestykker. Selv om de ikke optræder eksplicit i segmenterne i sporet på jorden, har flyets krængning under drej indvirkning på udregningen af dem. I bilag B4 forklares det, hvordan krængningsvinkler under et regelmæssigt drej udregnes, men de anvendes eller fjernes naturligvis ikke øjeblikkeligt i praksis. Der er ingen forskrifter for behandling af overgange mellem lige og drejende flyvning eller mellem et drej og et umiddelbart efterfølgende drej. Som regel har detaljerne, som er op til brugeren (se afsnit 2.7.11), sandsynligvis en ubetydelig indvirkning på de endelige konturer. Kravet eksisterer primært for at undgå tydelige diskontinuiteter ved drejets slutpunkter, og det kan nemt indfris ved f.eks. at indsætte korte overgangssegmenter, hvorover krængningsvinklen ændrer sig lineært med afstanden. Kun i det særlige tilfælde, hvor et bestemt drej forventes at have en dominerende indvirkning på de endelige konturer, er det nødvendigt at modellere overgangens dynamikker på en mere realistisk måde for at knytte krængningsvinklen til bestemte flytyper og bestemme passende rullehastigheder. Her er det tilstrækkeligt at anføre, at buestykkernes slutpunkt Δξovergang for ethvert drej bestemmes af kravene til krængningsvinklens ændringer. Resten af buen med kursændringen Δξ – 2 · Δξovergang grader deles op i nbue buestykker i henhold til ligningen:

(2.7.3)(2.7.3)

hvor int(x) er en funktion, der returnerer heltallet af x. Derefter udregnes kursændringen Δξstykke for hvert buestykke som

(2.7.4)(2.7.4)

hvor nstykke skal være stort nok for at sikre, at Δξstykke ≤ 30 grader. Segmenteringen af en bue (uden de afsluttende overgangsundersegmenter) er illustreret i figur 2.7.f16.

2.7.f

Figur 2.7.f: Udformning af flyvevejssegmenter, der deler drej op i segmenter af længde Δs (øverst i det horisontale plan, nederst i det vertikale plan)

Flyveprofil

De parametre, der beskriver hvert segment i flyveprofilen ved segmentets start (endelse 1) og slutpunkt (endelse 2), er:

s 1 , s 2 afstanden langs sporet på jorden

z 1 , z 2 flyets højde

V 1, V2 hastighed ved jorden

P 1, P2 støjrelateret effektparameter (svarende til det parameter, NPD-kurverne defineres ud fra) og

ε1, ε2 krængningsvinkel.

For at udforme en flyveprofil ud fra en række procedurer (syntese af flyvevej) udformes segmenterne i rækkefølge for at opnå de nødvendige forhold ved slutpunkterne. Slutpunktsparametrene for hvert segment bliver til startpunktparametrene for det næste segment. Ved alle beregninger af segmenterne er parametrene kendt fra starten, og de nødvendige forhold ved slutningen bestemmes af den pågældende procedure. De enkelte procedurer er enten bestemt ud fra ANP-standarderne eller af brugeren (f.eks. i flyets flyvemanualer). Slutforholdene er som regel højde og hastighed, og udformningen af profilen har til formål at bestemme den sporafstand, der tilbagelægges for at opnå disse forhold. De ubestemte parametre bestemmes gennem beregninger af flyvepræstationer, hvilket er beskrevet i bilag B.

Hvis sporet på jorden er lige, kan profilpunkterne og de tilhørende flyveparametre bestemmes uafhængigt af sporet på jorden (krængningsvinklen er altid nul). Spor på jorden er imidlertid sjældent lige. De indeholder som regel drej, og for at opnå de bedste resultater er det nødvendigt at tage højde for dem i udregningen af den todimensionelle flyveprofil og om nødvendigt dele profilsegmenterne op ved knudepunkter i sporet på jorden for at indsætte ændringer i krængningsvinklen. Som regel er længden af det næste segment ukendt fra starten, og der foretages en foreløbig udregning under antagelse af en uændret af krængningsvinkel. Hvis det viser sig, at det foreløbige segment strækker sig over et eller flere knudepunkter i sporet på jorden (det første ved s, dvs. s1 < s < s2), afkortes segmentet ved s, og parametrene beregnes der ved interpolation (se nedenfor). Disse parametre bliver slutpunktsparametrene for det nuværende segment og startpunktsparametrene for et nyt segment, som stadig har de samme slutforhold som mål. Hvis der ikke er et intervenerende knudepunkt i sporet på jorden, bekræftes det foreløbige segment.

Hvis der ses bort fra indvirkningen af drej på flyveprofilen, vedtages proceduren med ligeudflyvning og et enkelt segment, selv om oplysningerne om krængningsvinklen bibeholdes med henblik på efterfølgende anvendelse.

Uanset om indvirkningen af drej modelleres fuldt ud eller ej, genereres hver enkelt tredimensionel flyvevej ved at lægge dens todimensionelle flyveprofil sammen med dens todimensionelle spor på jorden. Resultatet er en række koordinatsæt (x,y,z), som enten er et knudepunkt på det segmenterede spor på jorden, et knudepunkt på flyveprofilen eller begge dele. Profilpunkterne ledsages af de tilsvarende værdier for højde z, hastighed ved jorden V, krængningsvinkel ε og motoreffekt P. For et punkt på sporet (x,y), som ligger mellem slutpunkterne i et flyveprofilsegment, interpoleres flyveparametrene som følger:

(2.7.5)(2.7.5)

(2.7.6)(2.7.6)

(2.7.7.)(2.7.7)

(2.7.8)(2.7.8)

hvor

(2.7.9)(2.7.9)

Bemærk, at z og ε antages at variere lineært med afstanden, mens V og P antages at variere lineært med tiden (f.eks. konstant acceleration17 ).

Når man parrer flyveprofilsegmenter med radardata (analyse af en flyvevej) beregnes alle slutpunktsafstande, højder, hastigheder og krængningsvinkler direkte fra dataene, og kun effektindstillingerne skal beregnes ved hjælp af præstationsligningerne. Dette er som regel ret enkelt, da koordinaterne for sporet på jorden og flyveprofilen kan parres tilsvarende.

Segmentering af startrullestrækningen

Ved start, når et fly accelererer mellem punktet for løsning af bremser (benævnes også startpunkt, SOR) og punktet for lift-off, ændrer hastigheden sig voldsomt i løbet af en afstand på 1 500 til 2 500 m fra nul til mellem ca. 80 og 100 m/s.

Startrullestrækningen er derfor opdelt i segmenter med variable længder, hvor flyets hastighed ændrer sig med en bestemt tilvækst ΔV på maksimalt 10 m/s (ca. 20 knob). Selv om accelerationen reelt set varierer under startrullestrækningen, er det hensigtsmæssigt at antage en konstant acceleration til dette formål. I dette tilfælde for startfasen er V1 den indledende hastighed, V2 er starthastigheden, nTO startsegmentets nummer og sTO den ækvivalente startdistance. For den ækvivalente startdistance sTO (se bilag B), indledende hastighed V1, starthastigheden V2 og antallet nTO af segmenter for startrullestrækningen er

(2.7.10)(2.7.10)

og dermed er ændringen i hastighed langs et segment

(2.7.11)(2.7.11)

og tiden Δt for hvert segment er (under antagelse af konstant acceleration)

(2.7.12)(2.7.12)

Længden sTO,k for segment k (1 ≤ k ≤ nTO) i startrullestrækningen er dermed:

(2.7.13)(2.7.13)

Eksempel: For en startdistance sTO = 1 600 m, V1=0m/s og V2 = 75 m/s, giver dette nTO = 8 segmenter med længder på mellem 25 og 375 meter (se Figur 2.7.g):

2.7.g

Figur 2.7.g: Segmentering af en startrullestrækning (eksempel med 8 segmenter)

Ligesom ved hastighedsændringer ændrer flyets kraft sig i løbet af hvert segment med en konstant stigning ΔP, som beregnes som

(2.7.14)(2.7.14)

hvor PTO og Pbeg angiver henholdsvis flyets kraft ved punktet for lift-off og flyets kraft ved begyndelsen af startrullestrækningen.

Ved at anvende denne konstante kraftstigning (i stedet for at anvende ligning 2.7.8 for den kvadratiske form) sigter man mod at fastholde det lineære forhold mellem kraft og hastighed for et fly med jetmotor (ligning B-1).

Segmentering af det indledende stigningssegment

I løbet af det første stigningssegment ændres geometrien hastigt, navnlig hvad angår iagttagerens placering ved siden af flyvevejen, hvor betavinklen vil ændre sig hastigt, i takt med at flyet stiger op gennem dette første segment. Sammenligninger med beregninger for meget små segmenter viser, at et enkelt stigningssegment giver en ringe approksimation af støjen ved siden af flyvevejen for integrerede beregningsenheder. Nøjagtigheden af beregningerne øges ved at undersegmentere det første startsegment. Længden af hvert segment og nummer påvirkes kraftigt af lateral dæmpning. Ved at notere udtrykket for den totale laterale dæmpning for et fly med skrogmonterede motorer kan det vises, at for en begrænsende ændring i lateral dæmpning på 1,5 dB pr. undersegment skal det første stigningssegment undersegmenteres ud fra følgende række af højdeværdier:

z = {18,9, 41,5, 68,3, 102,1, 147,5, 214,9, 334,9, 609,6, 1 289,6} meter eller

z = {62, 136, 224, 335, 484, 705, 1 099, 2 000, 4 231} fod

Ovennævnte højder implementeres ved at bestemme, hvilken højde i ovennævnte sæt der er tættest på det oprindelige segments slutpunkt. De faktiske højder for undersegmenterne beregnes derefter ved hjælp af:

z i ' = z [z i / z N ] (i = 1. . N)

(2.7.15)

hvor z er det oprindelige segments sluthøjde, zi det i'ende nummer i rækken af højdeværdier og zN er den øvre grænse, der ligger tættest på højde z. Denne proces munder ud i, at ændringen i den laterale dæmpning i hvert undersegment er regelmæssig, hvilket giver mere nøjagtige konturer, mens man undgår omkostningerne ved at anvende meget korte segmenter.

Eksempel:

Hvis højden for det oprindelige segments slutpunkt er z = 304,8 m, er 214,9 < 304,8 < 334,9 i rækken af højdeværdier, og z7 = 334,9 m er den øvre grænse, der er tættest på z = 304,8 m. Højderne for undersegmentets slutpunkter beregnes dermed ved:

z i ' = 304,8 [z i / 334,9] (i = 1. . N)

Dermed er zi' for i = 17,2 m og z2' er 37,8 m osv.

Værdierne for hastighed og motoreffekt for de indsatte punkter interpoleres ved hjælp af henholdsvis ligning (2.7.11) og (2.7.13)

Segmentering af luftbårne segmenter

Efter at den segmenterede flyvevej er blevet bestemt i henhold til proceduren, der er beskrevet i afsnit 2.7.13, og den beskrevne undersegmentering har fundet sted, kan det være nødvendigt at foretage yderligere tilpasninger af segmenterne, heriblandt

fjernelse af punkter på flyvevejen, der ligger for tæt på hinanden og

tilføjelse af yderligere punkter, når hastighedsændringerne i løbet af et segment er for lange

Når tilstødende punkter ligger inden for 10 meters afstand af hinanden, og når de tilhørende hastigheder og kræfter er de samme, fjernes et af punkterne.

Ved luftbårne segmenter, hvor der sker en væsentlig hastighedsændring i løbet af et segment, sker der ligeledes en underinddeling ligesom ved startrullestrækningen, dvs.

(2.7.16)(2.7.16)

hvor V1 og V2 er hastigheden ved henholdsvis segmentets start- og slutpunkt. De tilsvarende parametre for undersegmenterne beregnes på samme måde som ved startrullestrækningen ved hjælp af ligningerne 2.7.11 til 2.7.13.

Landingsrullestrækningen

Selv om landingsrullestrækningen i bund og grund er det modsatte af startrullestrækningen, skal der tages særlig højde for

reverseringstrækkraft, som nogle gange anvendes til at decelerere flyet og

fly, der forlader landingsbanen efter deceleration (fly, der forlader landingsbanen, bidrager ikke længere til luftstøjen, da der ses bort fra støj fra taxiing).

Modsat startrullestrækningens distance, som er bestemmes ud fra flyets præstationsparametre, afhænger stopafstanden sstop (dvs. afstanden fra landingen til det punkt, hvor flyet forlader landingsbanen) ikke udelukkende af flyet. Selv om der kan estimeres en minimumsstopafstand ud fra flyets masse og præstationer (og tilgængelig reverseringstrækkraft), afhænger den reelle stopafstand desuden af placeringen af rullebanerne, den trafikale situation og af den pågældende lufthavns regler om brug af reverseringstrækkraft.

Brug af reverseringstrækkraft er ikke en standardprocedure, men anvendes udelukkende, hvis den nødvendige deceleration ikke kan opnås ved hjælp af hjulbremserne. (Reverseringstrækkraft kan være ualmindeligt forstyrrende, da en hurtig ændring af motoreffekten fra tomgang til reversering medfører et pludseligt støjudbrud.)

De fleste baner bruges imidlertid både til start og landing, og dermed har reverseringstrækkraft en meget lille indvirkning på støjkonturerne, da den totale lydenergi i nærheden af banen er domineret af støjen fra startoperationer. Reverseringstrækkraftens bidrag til konturerne er ofte kun væsentlig, når banen udelukkende anvendes til landing.

Støj fra reverseringstrækkraft en yderst kompliceret fysisk proces, men på grund af dens relativt lille betydning for lufstøjkonturerne kan den modelleres på en enkelt måde, og ved hjælp af en passende segmentering kan der tages højde for den hurtige ændring i motoreffekt.

Det er klart, at det er knap så ligetil at modellere støjen fra landingsrullestrækningen end fra startrullestrækningen. Følgende forenklede modelleringsantagelser anbefales til generelt brug, når der ikke er detaljerede oplysninger til rådighed (se figur 2.7.h).

2.7.h

Figur 2.7.h: Modellering af landingsrullestrækningen

Flyet lander 300 meter efter landingstærskelen (som har koordinatet s = 0 langs landingssporet). Derefter decelereres flyet i løbet af en stopafstand sstop, hvis flyspecifikke værdier kan findes i ANP-databasen, fra den endelige indflyvningshastighed Vendelig til 15 m/s. På grund af de hurtige ændringer i hastigheden langs dette segment skal det undersegmenteres på samme måde som startrullestrækningen (eller luftbårne segmenter med hurtige hastighedsændringer) ved hjælp af ligning 2.7.10 til 2.7.13.

Ændringerne i motoreffekten fra den endelige indflyvningseffekt ved landing til reverseringstrækkraften Prev i løbet af afstanden 0,1 · sstop falder til 10 % af den maksimale tilgængelige effekt i løbet af de resterende 90 % af stopafstanden. Frem til enden af landingsbanen (ved s = -sRWY) forbliver flyets hastighed konstant.

NPD-kurver for reverseringstrækkraft indgår ikke på nuværende tidspunkt i ANP-databasen, og det er derfor nødvendigt at anvende de konventionelle kurver til modellering af denne effekt. Som regel er reverseringstrækkraften Prev omkring 20 % af den maksimale effektindstilling, og det anbefales at bruge dette tal, når der ikke er operationelle oplysninger til rådighed. Ved en given effektindstilling har reverseringstrækkraft dog tendens til at generere væsentligt mere støj end fremdriftskraft, og en stigning ΔL skal gøre sig gældende for det NPD-bestemte begivenhedsniveau, som stiger fra nul til en værdi ΔLrev (5dB anbefales som en foreløbig værdi18 ) i løbet af 0,1 · sstop og derefter aftager lineært i løbet af den resterende stopafstand.

2.7.14. Støjberegning for en enkelt begivenhed

Det centrale punkt i modelleringsprocessen, som her beskrives fuldt ud, er beregningen af begivenhedens støjniveau ud fra oplysningerne om flyvevejen, som er beskrevet i afsnit 2.7.7 til 2.7.13.

2.7.15. Beregningsenheder for en enkelt begivenhed

Den lyd, som genereres af en luftfartsoperation ved iagttagerens placering, udtrykkes som et "(lyd- eller) støjniveau for en enkelt begivenhed", som er en størrelse, der indikerer lydens indvirkning på mennesker. Den modtagne lyd måles i støjbegreber ved hjælp af en simpel decibelskala L(t), som anvender en frekvensvægtning (eller et frekvensfilter) for at efterlignes kendetegnene ved et menneskes hørelse. Den vigtigste skala inden for modellering af flystøjkonturer er det A-vægtede lydniveau, LA.

Den mest anvendte beregningsenhed til sammenfatning af hele begivenheder er "(lyd- eller) støjeksponeringsniveauer for en enkelt begivenhed", LE, som tager højde for den totale (eller det meste af) begivenhedernes lydenergi. At træffe forholdsregler for den tidsintegration, dette omfatter, medfører de største vanskeligheder i forbindelse med modellering af segmenter (eller simulationer). Det er mere ligetil at modellere en alternativ beregningsenhed Lmax, som er det maksimale øjeblikkelige niveau, der indtræffer under begivenheden. Dog er det LE, som er den grundlæggende element i de fleste moderne støjniveauindeks, og i fremtiden forventes det, at konkrete modeller omfatter både Lmax og LE. Begge enheder kan måles på forskellige støjskalaer, men i nærværende dokument behandles kun det A-vægtede lydniveau. Der refereres som regel til skalaen ved at udvide beregningsenhedens endelse, dvs. LAE, LAmax.

(Lyd- eller) støjeksponeringsniveauet for en enkelt begivenhed udtrykkes præcist som

(2.7.17)(2.7.17)

hvor t0 angiver en referencetid. Integrationsintervallet [t1,t2] er valgt for at sikre, at (næsten) al væsentlig støj under begivenheden er omfattet. Meget ofte vælges grænserne t1 og t2 for at sikre en periode, hvor niveauet L(t) er inden for 10 dB af Lmax. Denne periode er kendt som "minus 10 dB"-perioden. (Støj- eller) lydeksponeringsniveauer, der er anført i ANP-databasen, er minus 10 dB-værdier19.

I forbindelse med modellering af flystøjkonturer bruges ligning 2.7.17 primært til at udregne standardberegningsenheden støjeksponeringsniveauet LAE (akronymet SEL):

(2.7.18)(2.7.18)

Ovennævnte ligninger for eksponeringsniveauet kan bruges til at bestemme begivenhedsniveauerne, når den samlede tidshistorik for L(t) er kendt. Inden for den anbefalede metode til støjmodellering er der ikke defineret sådanne tidshistorikker. Begivenheders eksponeringsniveauer beregnes ved at summere segmentværdier og delvise begivenhedsniveauer, som bestemmer bidraget fra et enkelt afgrænset segment af flyvevejen.

2.7.16. Beregning af begivenhedsniveauerne ud fra NPD-data

Den vigtigste kilde til data vedrørende flystøj er den internationale database over flystøj og -præstationer (ANP). Den anfører Lmax og LE som funktioner af udbredelsesafstanden d for bestemte flytyper, -varianter, flyvekonfigurationer (indflyvning, start, flapindstillinger) og effektindstillinger P. De gør sig gældende ved konstant flyvning ved bestemte referencehastigheder Vref langs en teoretisk uendelig, lige flyvevej20.

En nærmere beskrivelse af de uafhængige variabler P og d følger senere. Ved et enkelt opslag med inputværdierne P og d er de nødvendige outputværdier referenceniveauerne Lmax(P,d) og/eller LE(P,d) (anvendes på en uendelig flyvevej). Medmindre værdierne er anført nøjagtigt for P og/eller d, vil det som regel være nødvendigt at estimere de(t) krævede støjniveau(er) for begivenheden ved interpolation. Der anvendes en lineær interpolation mellem oplistede effektindstillinger og en logaritmisk interpolation mellem oplistede afstande (se figur 2.7.i).

2.7.i

Figur 2.7.i: Interpolation i støj-motorkraft-afstandskurver

Hvis Pi og Pi+1 er motoreffektværdier, for hvilke der er anført data om støjniveau i forhold til afstand, findes støjniveauet L(P) ved en given afstand for mellemliggende effekt P, mellem Pi og Pi+1, ved:

(2.7.19)(2.7.19)

Hvis di og di+1 ved en given effektindstilling er afstande, for hvilke der er anført støjdata, findes støjniveauet L(d) for en mellemliggende afstand d, mellem di og di+1 ved

(2.7.20)(2.7.20)

Ved hjælp af ligning (2.7.19) og (2.7.20) kan et støjniveau L(P,d) beregnes for enhver effektindstilling P og enhver afstand d, som ligger inden for rammerne af NPD-databasen.

For afstande d, som ligger uden for NPD-rammerne, anvendes ligning 2.7.20 til at ekstrapolere fra de sidste to værdier, dvs. indad fra L(d1) og L(d2) eller udad fra L(dI-1) og L(dI), hvor I er det totale antal af NPD-punkter på kurven. Dermed er

Indad:

(2.7.21)(2.7.21)

Udad:

(2.7.22)(2.7.22)

Da støjniveauer ved korte afstande d stiger meget hurtigt i takt med, at udbredelsesafstanden mindskes, anbefales det at fastsætte en nedre grænse på 30 m for d, dvs. d = max(d, 30 m).

Impedanstilpasning af standardiserede NPD-data

NPD-dataene i ANP-databasen er normaliseret til bestemte atmosfæriske forhold (temperatur på 25 °C og en atmosfære på 101,325 kPa). Før anvendelse af førnævnte metode med interpolation/ekstrapolation skal der foretages en impedanstilpasning af disse standardiserede NPD-data.

Akustisk impedans er forbundet med udbredelsen af lydbølger i et akustisk medie og bestemmes som produktet af luftens densitet og lydens hastighed. For en bestemt lydintensitet (effekt pr. arealenhed), der måles ved en bestemt afstand fra kilden, afhænger det tilhørende lydtryk (som anvendes til at definere beregningsenhederne SEL og LAmax) af luftens akustiske impedans ved målingsstedet. Det er en funktion af temperatur, atmosfærisk tryk (og indirekte højde). Det er derfor nødvendigt at tilpasse de standardiserede NPD-data fra ANP-databasen, således at de tager højde for de reelle temperatur- og atmosfæreforhold ved modtagerpunktet, som generelt afviger fra ANP-dataenes normaliserede forhold.

Impedanstilpasningen, som skal anvendes på de standardiserede NPD-niveauer udtrykkes som følger:

(2.7.23)(2.7.23)

hvor:

ΔImpedans
Impedanstilpasning for de reelle atmosfæriske forhold ved modtagerpunktet (dB)
ρ · c
Akustisk impedans (newtonsekunder/m3) i luften ved modtagerpunktet (409,81 er luftens impedans i forhold til NPD-dataenes atmosfæriske referenceforhold i ANP-databasen).

Impedans ρ · c beregnes således:

(2.7.24)(2.7.24)

δ
p/po, forholdet mellem det omgivende lufttryk ved iagttagerhøjden og standardtrykket ved middelvandstanden: po = 101,325 kPa (eller 1013,25 mb)
θ
(T + 273,15)/(T0 + 273,15) forholdet mellem lufttemperaturen ved iagttagerhøjden og standardtemperaturen ved middelvandstanden: T0 = 15,0 °C

Den akustiske impedanstilpasning er som regel mindre end et par tiendedele af en dB. Det bør især bemærkes, at impedanstilpasningen under de atmosfæriske standardforhold (po = 101,325 kPa og T0 = 15,0 °C) er mindre end 0,1 dB (0,074 dB). Der kan dog være tale om en større tilpasning, når der er et væsentligt udsving i temperatur og atmosfærisk tryk i forhold til NPD-dataenes atmosfæriske referenceforhold.

2.7.17. Generelle udtryk

Segmentets begivenhedsniveau L seg

Segmentværdierne bestemmes ved at tilpasse referenceværdierne (uendelig vej) fra NPD-dataene. Det maksimale støjniveau fra et flyvevejssegment, Lmax,seg, kan generelt udtrykkes som:

(2.7.25)(2.7.25)

og bidraget fra et flyvevejssegment til LE som

(2.7.26)(2.7.26)

"Korrektionsfaktorerne" i ligning 2.7.25 og 2.7.26, som beskrives i detaljer i afsnit 2.7.19, tager højde for følgende effekter:

ΔV
Varighedskorrektion: NPD-dataene er baseret på en referenceflyvehastighed. Her tilpasses eksponeringsniveauerne til hastigheder, der afviser fra referencehastigheden. (Den anvendes ikke på Lmax,seg.)
ΔI (φ)
Installationseffekt: beskriver et udsving i den laterale retningsvirkning på grund af afskærmning, brydning og refleksion, som skyldes flyskroget, motorerne og omkringliggende strømningsfelter.
Λ(β,ℓ)
Lateral dæmpning: væsentlig for lydudbredelsen ved lave vinkler på terrænet og tager højde for interaktionen mellem direkte og reflekterede lydbølger (terrænvirkningen) samt for virkningen af atmosfæriske uensartetheder (som primært skydes terrænet), som bryder lydbølger, når de bevæger sig mod iagttageren ved siden af flyvevejen.
ΔF
Korrektion for et afgrænset segment (støjandel): tager højde for segmentets afgrænsede længde, som naturligvis bidrager med mindre støjeksponering end et uendeligt segment. Dette gør sig kun gældende for beregningsenheder for eksponering.

Hvis segmentet er en del af start- eller landingsrullestrækningen, og iagttageren befinder sig bag det pågældende segment, træffes der særlige foranstaltninger for at repræsentere den udtalte retningsvirkning af støjen fra jetmotoren, som iagttages bag et fly, der er ved at lette. Disse særlige foranstaltninger bevirker navnlig, at en bestemt form af støjen anvendes til eksponeringsniveauet:

(2.7.27)(2.7.27)

(2.7.28)(2.7.28)

Δ’F
Særlig form af segmentkorrektionen
ΔSOR
Korrektion for retningsvirkning: tager højde for den udtalte retningsvirkning af støjen fra jetmotoren bag rullestrækningssegmentet.

Den særlige behandling af rullestrækningssegmenter ved jorden er beskrevet i afsnit 2.7.19.

I afsnittene nedenfor gøres der rede for beregning af segmenternes støjniveauer.

Begivenhedsstøjniveau L for en flyoperation

Det maksimale niveau Lmax er ganske enkelt den største af segmentværdierne Lmax,seg (se ligning 2.7.25 og 2.7.27)

(2.7.29)(2.7.29)

hvor hver segmentværdi bestemmes ud fra flyets NPD-data for effekt P og afstand d. Disse parametre og modifikatorleddene ΔI (φ) og Λ(β,ℓ) forklares nedenfor.

Eksponeringsniveauet LE beregnes som summen i decibel af bidragene LE,seg fra hvert støjsignifikante segment på flyvevejen, dvs.

(2.7.30)(2.7.30)

Summationen fortsættes trin for trin gennem flyvevejens segmenter.

Resten af dette kapitel beskæftiger sig med bestemmelse af segmentstøjniveauerne Lmax,seg og LE,seg.

2.7.18. Flyvevejens segmentparametre

Effekten P og afstanden d, for hvilke referenceniveauerne Lmax,seg(P,d) og LE∞(P,d) interpoleres fra NPD-tabellerne, bestemmes ud fra de geometriske og driftsparametre, der definerer segmentet. Nedenfor forklares denne proces ved hjælp af illustrationer af flyet samt af segmentet og iagttageren.

Geometriske parametre

Figur 2.7.j til 2.7.l viser geometrien mellem kilden og modtageren, når iagttageren O er (a) bag, (b) ved siden af og (c) foran segmentet S1S2, hvor flyveretningen går fra S1 til S2. I disse diagrammer er

O
iagttagerens placering
S 1 , S 2
segmentets start- og slutpunkt
S p
den mindste vinkelrette passageafstand til iagttageren i segmentet eller i segmentets udvidelse.
d 1 , d2
afstandene mellem segmentets startpunkt, slutpunkt og iagttageren
d s
den korteste afstand mellem iagttageren og segmentet
d p
den vinkelrette afstand mellem iagttageren og det udvidede segment (mindste skrå afstand)
λ
længden af flyvevejssegmentet
q
er afstanden fra S1 til Sp (negativ, hvis iagttageren er placeret bag segmentet)

2.7.j

Figur 2.7.j: Geometri for flyvevejssegment, hvor iagttageren er bag segmentet

2.7.k

Figur 2.7.k: Geometri for flyvevejssegment, hvor iagttageren er ved siden af segmentet

2.7.l

Figur 2.7.l: Geometri for flyvevejssegment, hvor iagttageren er foran segmentet

Flyvevejssegmentet repræsenteres ved en fed, ubrudt linje. Den stiplede linje repræsenterer flyvevejens udstrækning, som er uendelig i begge retninger. Ved luftbårne segmenter, når begivenhedens måleenhed er et eksponeringsniveau LE, er NPD-afstandsparameteren d lig med afstanden dp mellem Sp og iagttageren, hvilket benævnes den mindste skrå afstand (dvs. den vinkelrette afstand fra iagttageren til segmentet eller dets udstrækning eller med andre ord den (hypotetiske) uendelige flyvevej, som segmentet anses for at være en del af).

Imidlertid bliver NPD-afstandsparameteren d til afstanden ds, som er den korteste afstand fra iagttageren til segmentet (dvs. det samme som ved beregningsenheder for maksimale niveauer), i forbindelse med måling af eksponeringsniveauet, hvor iagttageren er placeret bag terrænsegmenterne under startrullestrækningen og foran terrænsegmenterne under landingsrullestrækningen.

For beregningsenheder for maksimale niveauer er NPD-afstandsparameteren d lig med ds, som er den korteste afstand fra iagttageren til segmentet.

Segmentets effekt P

De anførte NPD-data beskriver støjen fra et fly under konstant ligeudflyvning på en uendelig flyvevej, dvs. ved en konstant motoreffekt P. Den anbefalede metode deler reelle flyveveje, langs hvilke hastighed og retning varierer, op i en række afgrænsede segmenter, som hver især betragtes som en del af en ensartet, uendelig flyvevej, som NPD-dataene gælder for. Men metoden tager højde for ændringer i effekt langs et segments længde. Den antages at variere lineært med afstand fra P1 ved startpunktet til P2 ved slutpunktet. Det er derfor nødvendigt at bestemme en ækvivalent stabil segmentværdi P. Den betragtes som værdien ved det punkt i segmentet, der er tættest på iagttageren. Hvis iagttageren er ved siden af segmentet (figur 2.7.k.) findes værdien ved interpolation som beregnet ved ligning 2.7.8 mellem slutværdierne, dvs.

(2.7.31)(2.7.31)

Hvis iagttageren er bag eller foran segmentet, beregnes værdien ved det nærmeste slutpunkt, P1 eller P2.

2.7.19. Korrektionsfaktor for segmentets begivenhedsniveau

NPD-dataene bestemmer støjbegivenhedsniveauer som funktioner af afstand vinkelret under en idealiseret lige horisontal vej af uendelig længde, langs hvilken flyet flyver med regelmæssig kraft ved en fast referencehastighed21. Begivenhedsniveauet, som interpoleres fra NPD-tabellen for en bestemt effektindstilling og skrå afstand, beskrives derfor som et referenceniveau. Det gør sig gældende for en uendelig flyvevej og skal korrigeres for at tage højde for virkningerne af (1) hastigheder, der afviger fra referencehastigheden, (2) virkninger af motorinstallation (lateral retningsvirkning), (3) lateral dæmpning, (4) afgrænset segmentlængde og (5) længderetningsvirkningen bag startrullestrækningen – se ligning 2.7.25 og 2.7.26.

Varighedskorrektionen ΔV (kun for eksponeringsniveauer LE)

Denne korrektion22 tager højde for en ændring i eksponeringsniveauerne, hvis det pågældende segments hastighed ved jorden afviger fra flyets referencehastighed Vref, som de grundlæggende NPD-data er baseret på. Ligesom motoreffekten varierer hastigheden langs segmentet (hastigheden ved jorden varierer fra V1 til V2), og det er nødvendigt at beregne en ækvivalent segmenthastighed Vseg, som tager højde for, at segmentet skråner mod jorden, dvs.

(2.7.32)(2.7.32)

hvor V her er en ækvivalent segmenthastighed ved jorden (se til orientering ligning B-22, som udtrykker V i form af kalibreret flyvehastighed, Vc) og

(2.7.33)(2.7.33)

For luftbårne segmenter betragtes V som hastigheden ved jorden ved den mindste passageafstand S, som er interpoleret mellem segmentets slutpunktværdier under antagelse af, at det varierer lineært med tid. Dvs. at hvis iagttageren befinder sig ved siden af segmentet, er:

(2.7.34)(2.7.34)

Hvis iagttageren er bag eller foran segmentet, beregnes værdien ved det nærmeste slutpunkt, V1 eller V2.

For banesegmenter (dele af start- eller landingsrullestrækningen, hvor γ = 0), er Vseg ganske enkelt gennemsnittet af segmentets start- og sluthastighed, dvs.

(2.7.35)(2.7.35)

Under alle omstændigheder er den additive varighedskorrektion dermed

(2.7.36)(2.7.36)

Geometri for lydudbredelsen

Figur 2.7.l viser den grundlæggende geometri i normalplanet til flyets flyvevej. Jordlinjen er skæringen mellem normalplanet og den horisontale jordoverflade. (hvis flyvevejen er horisontal, er jordlinjen jordoverfladen set fra slutpunktet.) Flyet krænger ved vinkel ε målt mod uret omkring dets længdeakse (dvs. styrbord vinge er oppe). Vinklen er dermed positiv for venstredrej og negativ for højredrej.

2.7.m

Figur 2.7.m: Vinkler mellem fly og iagttager i normalplanet til flyvevejen

Elevationsvinklen β (mellem 0 og 90°) mellem den direkte lydudbredelsesvej og den horisontale jordlinje23 bestemmer sammen med flyvevejens hældning og sideforskydningen ℓ af iagttageren fra sporet på jorden den laterale dæmpning.

Den negative elevationsvinkel φ mellem vingeplanet og udbredelsesvejen bestemmer virkningen af motorinstallationen. Hvad angår konventionen for krængningsvinklen er φ = β ± ε med positivt fortegn for iagttagere til styrbord (højre) og negativt fortegn for iagttagere til bagbord (venstre).

Korrektion for motorinstallation ΔI

Et fly under flyvning er en kompliceret støjkilde. Motoren (og flyskroget) er komplicerede kilder i sig selv, og konfigurationen af skroget, navnlig placeringen af motorerne, påvirker støjudbredelsesmønstrene gennem refleksion, brydning og spredning i de faste overflader og aerodynamiske strømningsfelter. Dette resulterer i en uensartet retningsvirkning for lyd, der udbredes lateralt omkring flyets længdeakse, hvilket her er benævnt lateral retningsvirkning.

Der er væsentlige forskelle i den laterale retningsvirkning for fly med skrogmonterede motorer og for fly med vingemonterede motorer, hvilket der tages højde for i følgende ligning:

(2.7.37)(2.7.37)

hvor Δ I (φ) er korrektionen i dB ved den negative elevationsvinkel φ (se figur 2.7.m) og

a = 0,00384, b = 0,0621, c = 0,8786 for vingemonterede motorer og

a = 0,1225, b = 0,3290, c = 1 for skrogmonterede motorer.

For propeldrevne fly er udsving i retningsvirkning ubetydelige, og for dem kan det antages, at

Δ I(φ) = 0

(2.7.38)

Figur 2.7.n viser variationen i Δ I (φ) omkring flyets længdeakse for de tre typer motorinstallationer. Disse empiriske forhold er blevet beregnet af Society of Automotive Engineers (SAE) ud fra forsøgsmålinger, der primært er foretaget under vingen. Indtil data fra over vingen er blevet analyseret, anbefales det, at ΔI(φ) = ΔI(0) ved negativt φ for alle installationer.

2.7.n

Figur 2.7.n: Lateral retningsvirkning af installationseffekter

Det antages, at Δ I (φ) er todimensionel, dvs. at den ikke afhænger af andre parametre, og at den navnlig ikke varierer med afstanden i længderetning mellem iagttageren og flyet. Dette betyder, at elevationsvinklen β for Δ I (φ)  beregnes som β = tan-1(z/ℓ). Dette er for at lette modelleringsprocessen, indtil man har en bedre forståelse af mekanismen. I praksis bør installationseffekter være tredimensionelle. På trods af dette begrundes den todimensionelle model med, at begivenhedsniveauerne som regel er domineret af støj, som udbredes horisontalt fra det nærmeste segment.

Lateral dæmpning Λ(β,ℓ) (uendelig flyvevej)

De anførte NPD-begivenhedsniveauer er baseret på konstant horisontalflyvning og som regel på målinger foretaget 1,2 m over et blødt og horisontalt terræn under flyet. Afstandsparameteren er højden over overfladen. Enhver indvirkning fra overfladen på begivenhedens støjniveau under flyet, som kan forårsage, at de anførte niveauer afviger fra de frie lydfeltværdier24, antages at være indeholdt i dataene (dvs. i form af forholdet mellem niveau og afstand).

Ved siden af flyvevejen er afstandsparameteren den mindste skrå afstand, dvs. længden af normalen fra iagttageren til flyvevejen. Ved en given lateral position vil støjniveauet som regel være mindre end ved samme afstand umiddelbart under flyet. Den laterale retningsvirkning eller "installationseffekterne", som er beskrevet ovenfor, skyldes en overskydende lateral dæmpning, som medfører, at lydniveauet sænkes hurtigere med afstand, end NPD-kurverne indikerer. En metode, som tidligere blev anvendt i bred udstrækning til modellering af lateral udbredelse af flystøj, var udviklet af Society of Automotive Engineers (SAE) i AIR-1751, og nedenstående algoritmer er baseret på forbedringer, som SAE nu anbefaler (AIR-5662). Lateral dæmpning er en refleksionseffekt, som skyldes interferensen mellem direkte udbredt lyd og den lyd, som reflekterer i overfladen. Den afhænger af overfladetypen og kan forårsage væsentlige reduktioner i de målte lydniveauer ved lave elevationsvinkler. Den påvirkes desuden i særdeles høj grad af stabil og ustabil akustisk brydning, som skyldes vind- og temperaturgradienter og turbulens, som selv skyldes overfladens tilstedeværelse25. Man har en god forståelse af mekanismen bag overfladerefleksion, og den kan beskrives teoretisk med en vis præcision for ensartede atmosfæriske og overfladeforhold. Dog har uensartetheder i atmosfæren og overfladen, som ikke egner sig til simpel teoretisk analyse, en omfattende indvirkning på refleksionseffekten og har tendens til at "udbrede" den til større elevationsvinkler. Dermed kan teorien kun anvendes i et begrænset omfang. SAE arbejder fortsat på at skabe en bedre forståelse af overfladeeffekter, og dette arbejde forventes at munde ud i bedre modeller. Indtil de findes, anbefales følgende metode, som er beskrevet i AIR-5662, til beregning af lateral dæmpning. Den er begrænset til lydudbredelse over et blød og horisontalt terræn, hvilket er forhold, der gør sig gældende for langt størstedelen af civile lufthavne. Man arbejder stadig på tilpasninger for at tage højde for indvirkningen af en hård jordoverflade (eller vand, som akustisk set er det samme).

Metoden er bygget på den omfattende mængde af forsøgsdata vedrørende lydudbredelse fra fly med skrogmonterede motorer under lige (ingen drej), konstant horisontalflyvning, oprindeligt offentliggjort i AIR-1751. Under antagelse af, at luft-til-jord-dæmpningen for horisontalflyvning afhænger af (1) elevationsvinklen β målt i det vertikale plan og (ii) sideforskydningen fra flyets spor på jorden ℓ, blev dataene analyseret for at opnå en empirisk funktion for den totale laterale tilpasning ΛT(β,ℓ) (= lateralt begivenhedsniveau minus niveauet ved samme afstand under flyet).

Da faktoren ΛT(β,ℓ) tager højde for både lateral retningsvirkning og lateral dæmpning, kan sidstnævnte beregnes ved subtraktion. Ved at beregne den laterale retningsvirkning ved ligning 2.7.37 med koefficienterne for skrogmontering og med φ erstattet med β (relevant for flyvning uden drej) bliver den laterale dæmpning:

(2.7.39)(2.7.39)

hvor β og ℓ måles som illustreret i figur 2.7.m i et normalplan til den uendelige flyvevej, som ved horisontalflyvning også er vertikal.

Selv om Λ(β,ℓ) kan beregnes direkte ved hjælp af ligning 2.7.39 med ΛT(β,ℓ) fra AIR-1751, anbefales et mere effektivt forhold. Dette er den følgende empiriske approksimation tilpasset fra AIR-5662:

(2.7.40)(2.7.40)

hvor Γ(ℓ) er en afstandsfaktor, som beregnes ved

(2.7.41)(2.7.41)

(2.7.42)(2.7.42)

og Λ(β) er den laterale luft-til-jord-dæmpning over lang afstand, som beregnes ved

(2.7.43)(2.7.43)

(2.7.44)(2.7.44)

Udtrykket for lateral dæmpning Λ(β,ℓ), ligning 2.7.40, som antages at holde stik for alle fly, såvel propeldrevne som skrogmonterede og vingemonterede jetfly, er illustreret i figur 2.7.o.

Under visse omstændigheder (med terræn), er det muligt for β at være mindre end nul. I disse tilfælde anbefales det, at Λ(β) = 10,57.

2.7.o

Figur 2.7.o: Variationer af lateral dæmpning Λ(β,ℓ) med elevationsvinkel og afstand

Lateral dæmpning for et afgrænset segment

Ligningerne 2.7.41 til 2.7.44 beskriver den laterale dæmpning Λ(β,ℓ) af lyd, der når iagttageren fra et fly under konstant flyvning langs en uendelig, horisontal flyvevej. Når de anvendes på afgrænsede flyvevejssegmenter, som ikke er horisontale, skal dæmpningen beregnes for en ækvivalent horisontal vej, da det nærmeste punkt på en simpel forlængelse af det skrånende segment (som passerer igennem jordoverfladen på et tidspunkt) som regel ikke medfører en passende elevationsvinkel β.

Der er en betydelig forskel i udregningen af den laterale dæmpning for afgrænsede segmenter for beregningsenhederne Lmax og LE. Segmenternes maksimale niveauer Lmax fastlægges ud fra NPD-data som en funktion af udbredelsesafstanden d fra det nærmeste punkt i segmentet. Der kræves ingen korrektioner for at tage højde for segmentets dimensioner. Ligeledes antages det, at den laterale dæmpning af Lmax udelukkende afhænger af elevationsvinklen for og afstanden ved jorden til det samme punkt. Dermed kræves kun koordinaterne for dette punkt. For LE er processen imidlertid mere kompliceret.

Referenceniveauet for en begivenhed LE(P,d), som beregnes ud fra NPD-data, selv om de omhandler afgrænsede segmentparametre, gælder ikke desto mindre for en uendelig flyvevej. Støjeksponeringsniveauet for en begivenhed fra et segment, LE,seg, er naturligvis mindre end referenceniveauet med en mængde, der bestemmes af korrektionen for et afgrænset segment, som bestemmes senere i afsnit 2.7.19. Den korrektion, som er en funktion af geometrien for trekanterne OS1S2 i figur 2.7.j til 2.7.l, bestemmer, hvor stor en andel af den samlede uendelige flyvevejs lydenergi modtaget ved O der stammer fra segmentet. Korrektionen gør sig gældende, uanset om der er lateral dæmpning. Men enhver lateral dæmpning skal beregnes for den uendelige flyvevej, dvs. som en funktion af flyvevejens, og ikke det afgrænsede segments, sideforskydning og højde.

Ved at addere korrektionerne ΔV og ΔI, og subtrahere den laterale dæmpning Λ(β,ℓ) fra NPD-referenceniveauet findes det tilpassede støjbegivenhedsniveau for ækvivalent konstant horisontalflyvning på en tilstødende uendelig lige flyvevej. Men de reelle flyvevejssegmenter, som modelleres, og som påvirker støjkonturerne, er sjældent horisontale. Flyene befinder sig som regel under op- eller nedstigning.

Figur 2.7.p viser et startsegment S1S2, hvor flyet stiger ved en vinkel γ, men betragtningerne er stort set de samme ved landing. Resten af den "virkelige" flyvevej er ikke vist. Det er tilstrækkeligt at nævne, at S1S2 blot repræsenterer en del af hele flyvevejen (som generelt vil være krum). I dette tilfælde er iagttageren O ved siden af og til venstre for segmentet. Flyet krænger (mod uret omkring flyvevejen) ved en vinkel ε til den laterale horisontale akse. Den negative elevationsvinkel φ fra vingeplanet, som installationseffekten ΔI er en funktion af (ligning 2.7.39), ligger i normalplanet til flyvevejen, hvori ε er defineret. Dermed er φ = β – ε, hvor β = tan-1(h/ℓ) og ℓ er den vinkelrette afstand OR fra iagttageren til sporet på jorden, dvs. iagttagerens sideforskydning26. Flyets mindste passageafstand til iagttageren, S, defineres ved den vinkelrette OS af længde (skrå afstand) dp. Trekanten OS1S2 stemmer overens med figur 2.7.k, som beskriver geometrien til beregning af segmentkorrektionen ΔF.

2.7.p

Figur 2.7.p: Iagttager ved siden af segmentet

For at beregne den laterale dæmpning ved hjælp af ligning 2.7.40 (hvor β måles i et vertikalt plan), bestemmes en ækvivalent horisontalflyvevej i det vertikale plan ved hjælp af S1S2 og med den samme vinkelrette skrå afstand dp fra iagttageren. Dette visualiseres ved at rotere trekanten ORS og dens tilknyttede flyvevej omkring OR (se figur 2.7.p) gennem vinkel γ, hvorigennem trekanten ORS´ formes. Elevationsvinklen for denne ækvivalente horisontale vej (nu i et vertikalt plan) er β = tan-1(h/ℓ) (ℓ forbliver uændret). I dette tilfælde, hvor iagttageren er ved siden af segmentet, er den laterale dæmpning Λ(β,ℓ) identisk for beregningsenhederne LE og Lmax.

Figur 2.7.q viser situationen, hvor O ligger bag, og ikke ved siden af, det afgrænsede segment. Her observeres segmentet som en mere fjerntliggende del af en uendelig vej. Der kan kun tegnes en vinkelret linje til punkt Sp på udvidelsen af segmentet. Trekanten OS1S2 stemmer overens med figur 2.7.j, som bestemmer segmentkorrektionen ΔF. Men i dette tilfælde er parametrene for lateral retningsvirkning og dæmpning mindre åbenlyse.

2.7.q

Figur 2.7.q: Iagttager bag segmentet

Med øje for, at lateral retningsvirkning (installationseffekt), som betragtes med henblik på modellering, er todimensionel, måles den definerende negative elevationsvinkel φ stadig lateralt fra flyets vingeplan. (Referenceniveauet for en begivenhed er stadig det, som genereres af flyet, som tilbagelægger den uendelige flyvevej, repræsenteret ved det udvidede segment. Dermed bestemmes den negative elevationsvinkel ved den mindste passageafstand, dvs. φ = βp - ε, hvor βp er vinklen SpOC.

For beregningsenhederne for maksimale niveauer er NPD-afstandsparameteren den korteste afstand til segmentet, dvs. d = d1. For beregningsenhederne for eksponeringsniveauer er det den korteste afstand dp fra O til Sp på den udvidede flyvevej, dvs. at niveauet, som interpoleres fra NPD-tabellen, er LE (P1, dp).

De geometriske parametre for lateral dæmpning er også forskellige for beregning af maksimale niveauer og eksponeringsniveauer. Ved måling af de maksimale niveauer beregnes L(β,ℓ) ved ligning 2.7.40 med β = β1 = sin–1(z1/d1 ) ogformel5, hvor β1 og d1 bestemmes af trekanten OC1S1 i det vertikale plan gennem O og S1.

Ved beregning af den laterale dæmpning udelukkende for luftbårne segmenter og beregningsenheder for eksponeringsniveauet er ℓ stadig den korteste sideforskydning fra udvidelsen af segmentet (OC). Men for at bestemme en passende værdi for β er det atter nødvendigt at visualisere en (uendelig) ækvivalent horisontalflyvevej, som segmentet kan betragtes som værende en del af. Den tegnes gennem S1', højde h over overfladen, hvor h er lig med længden af RS1, den vinkelrette linje fra sporet på jorden til segmentet. Dette svarer til at rotere den reelle udvidede flyvevej gennem vinkel γ omkring punkt R (se figur 2.7.q). For så vidt som R er på den vinkelrette linje til S1, det punkt i segmentet, der er tættest på O, udformes den ækvivalente horisontale flyvevej på samme måde, som når O er ved siden af segmentet.

Den mindste passageafstand mellem den ækvivalente horisontale flyvevej og iagttageren O er ved , skrå afstand d, således at trekanten OCS´ med denne form i det vertikale plan dermed bestemmer elevationsvinklen β = cos–1(ℓ/d). Selv om denne transformation kan virke en anelse omstændelig, bør det bemærkes, at den grundlæggende kildegeometri (bestemt af d1, d2 og φ) ikke ændres. Lyden, der udbredes fra segmentet mod iagttageren er blot, hvad den ville være, hvis hele flyvningen langs det uendeligt udstrakte skrånende segment (som segmentet i forbindelse med modellering er en del af) fandt sted ved konstant hastighed V og effekt P1. Den laterale dæmpning af lyden fra segmentet, som iagttageren modtager, er på den anden side ikke forbundet med βp, som er den udvidede flyvevejs elevationsvinkel, men derimod til β, som er elevationsvinklen for den ækvivalente horisontale flyvevej.

Eksempler, hvor iagttageren er placeret foran segmentet, beskrives ikke særskilt. Det er indlysende, at det i princippet er det samme, som når iagttageren er placeret bag segmentet.

Imidlertid bliver værdien af β det samme som ved beregningsenheder for maksimale niveauer, dvs. β = β1 = sin-1(z1/d1) ogformel6i forbindelse med måling af eksponeringsniveauer, hvor iagttageren er placeret bag terrænsegmenterne under startrullestrækningen og foran terrænsegmenterne under landingsrullestrækningen.

Korrektion for et afgrænset segment ΔF (kun for eksponeringsniveauer LE)

Det tilpassede referenceniveau for støjeksponering gør sig gældende for et fly under konstant, ligeud stabil horisontalflyvning (dog med en krængningsvinkel ε, som ikke er i overensstemmelse med ligeudflyvning). Ved at anvende den (negative) korrektion for et afgrænset segment ΔF = 10 · lg(F), hvor F er energiandelen, tilpasses niveauet yderligere til det, det ville være, hvis flyet kun tilbagelagde det afgrænsede segment (eller hvis det var fuldstændigt stille under resten af den uendelige flyvevej).

Energiandelen tager højde for flystøjens udtalte længderetningsvirkning og den vinkel, der ligger lige over for segmentet ved iagttagerens placering. Selv om de processer, der forårsager retningsvirkningen, er meget komplicerede, viser undersøgelser, at de deraf følgende konturer påvirkes i ringe grad af de nærmere retningsbestemte egenskaber, der antages. Udtrykket for ΔF nedenfor er baseret på en 90-graders dipolmodel for lydudbredelse i fjerde potens. Den antages at være upåvirket af lateral retningsvirkning og dæmpning. Beregningen af denne korrektion beskrives i detaljer i bilag E.

Energiandelen F er en funktion af "udsynstrekanten" OS1S2 , som er defineret i figur 2.7.j til 2.7.l, således at:

(2.7.45)(2.7.45)

med

(2.7.451)

hvor dλ er kendt som "skalaafstanden" (se bilag E). Bemærk, at Lmax(P, dp) er det maksimale niveau, fra NPD-data, for den vinkelrette afstand dp, IKKE for segmentets Lmax.

Det anbefales at fastsætte en nedre grænse på -150 dB for ΔF.

I det særlige tilfælde, hvor iagttageren befinder sig bag hvert enkelt startrullestrækningssegment og hvert enkelt landingsrullestrækningssegment, anvendes en reduceret form af støjandelen, som er udtrykt i ligning 2.7.45, som svarer til det særlige tilfælde, hvor q = 0. Dette beregnes ved hjælp af

(2.7.46)(2.7.46)

hvor α2 = λ / dλ, og ΔSOR er retningsvirkningsfunktionen for startpunktet, beregnet ved ligning 2.7.51 og 2.7.52.

Argumentet for at anvende denne særlige form for støjandel forklares nærmere i afsnittet nedenfor som en del af metoden for anvendelse af startpunktets retningsvirkning.

Særlig behandling af of rullestrækningssegmenter ved jorden, retningsvirkningsfunktionen for startpunktet ΔSOR

Rullestrækningssegmenter ved jorden, både ved start og landing, behandles på en særlig måde, som er beskrevet nedenfor.

Retningsvirkningsfunktionen for startpunktet ΔSOR

Støjen fra et jetfly, navnlig fly udstyret med motorer med lave bypassforhold, har et sløjfeformet udstrålingsmønster i den bagerste bue, hvilket er karakteristisk for støj fra jetmotorer. Dette mønster er mere udtalt, jo højere jetmotorens hastighed og jo lavere flyets hastighed er. Dette er af særlig betydning, hvis iagttageren er placeret bag startpunktet, når begge betingelser er opfyldt. Der tages højde for denne effekt ved hjælp af en retningsvirkningsfunktion ΔSOR.

Funktionen ΔSOR er blevet bestemt ud fra adskillige støjmålingsøvelser ved hjælp af mikrofoner placeret hensigtsmæssigt bag og ved siden af det lettende jetflys startpunkt.

Figur 2.7.r viser den relevante geometri. Azimutvinklen ψ mellem flyets længdeakse og vektoren til iagttageren defineres ved

(2.7.47)(2.7.47)

Den relative afstand q er negativ (se figur 2.7.j), således at ψ svinger mellem 0° i retning af flyets fremadrettede kurs til 180° i den modsatte retning.

2.7.r

Figur 2.7.r: Geometri mellem fly og iagttager på jorden til estimering af korrektionen for retningsvirkning

Funktionen ΔSOR repræsenterer variationer i forholdet mellem den totale støj, der udspringer fra startrullestrækningen målt bag startpunktet, i forhold til den totale støj fra startrullestrækningen målt ved siden af startpunktet (SOR), ved samme afstand:

(2.7.48)(2.7.48)

hvor LTGR(dSOR,90°) er det totale støjniveau for startrullestrækningen, der genereres af alle segmenterne i startrullestrækningen ved punktafstanden dSOR ved siden af startpunktet (SOR). Ved afstande dSOR, som er mindre end en normaliseret afstand dSOR,0, beregnes startpunktets retningsvirkningsfunktion ved

(2.7.49)(2.7.49)

(2.7.50)(2.7.50)

Hvis afstanden dSOR overstiger den normaliserede afstand dSOR,0, multipliceres korrektionen for retningsvirkning med en korrektionsfaktor for at tage højde for, at retningsvirkningen er mindre udtalt ved større afstande fra flyet, dvs.

(2.7.51)(2.7.51)

(2.7.52)(2.7.52)

Den normaliserede afstand dSOR,0 er lig med 762 m (2 500 fod).

Behandling af modtagere placeret bag de enkelte start- og landingsrullestrækningssegmenter

Funktionen ΔSOR, som er beskrevet ovenfor, opfanger primært den udtalte retningsvirkningseffekt fra den første del af startrullestrækningen ved placeringer bag startpunktet (SOR) (fordi den er tættest på modtagerne og har det højeste forhold mellem jetmotorens hastighed og flyets hastighed). Dog "generaliseres" brugen af det dermed etablerede ΔSOR til placeringer bag hvert enkelt rullestrækningssegment – både ved start og landing – og dermed ikke kun bag startpunktet (SOR) (i forbindelse med start).

Parametrene dS og ψ beregnes i forhold til starten af hvert enkelt rullestrækningssegment.

Begivenhedsniveauet Lseg for en placering bag et bestemt start- eller landingsrullestrækningssegment beregnes for at overholde ΔSOR-funktionens formalisme: det beregnes i princippet for referencepunktet, som er placeret ved siden af segmentets startpunkt, ved samme afstand ds som det reelle punkt og tilpasses yderligere med ΔSOR for at opnå niveauet ved det reelle punkt.

Dette betyder, at de forskellige korrektionsfaktorer i nedenstående ligninger skal anvende de geometriske parametre, der svarer til dette referencepunkt, der er placeret ved siden af startpunktet.

(2.7.53)(2.7.53)

(2.7.54)(2.7.54)

hvor ΔF er den reducerede form af støjandelen udtrykt i ligning (2.7.46), når q = 0 (fordi referencepunktet befinder sig på startpunktets side) med øje for, at dλ skal beregnes ved hjælp af dS (og ikke dp):

(2.7.55)(2.7.55)

2.7.20. Begivenhedsstøjniveau L for flyoperationer inden for almindelig luftfart

Metoden, som er beskrevet i afsnit 2.7.19, kan anvendes på propeldrevne fly inden for almindelig luftfart, når de behandles som propeldrevne fly, for så vidt angår virkninger af motorens installationseffekter.

ANP-databasen omfatter oplysninger om adskillige fly inden for almindelig luftfart. Der er ofte tale om de mest hyppige fly inden for almindelig luftfart, men der kan være omstændigheder, hvor det er hensigtsmæssigt at anvende yderligere data.

Hvis det pågældende fly inden for almindelig luftfart ikke er kendt eller ikke optræder i ANP-databasen, anbefales det at anvende mere generiske flydata, henholdsvis GASEPF og GASEPV. Disse datasæt repræsenterer et lille fly inden for almindelig luftfart med én motor med propeller med henholdsvis fast og variabel pitch. Dataene præsenteres i tabelform i bilag I (tabel I-11 til I-17).

2.7.21. Metode til beregning af helikopterstøj

Med henblik på beregning af helikopterstøj kan metoden, som anvendes til fastvingefly (beskrevet i afsnit 2.7.14), anvendes, forudsat at helikoptere behandles som propeldrevne fly, og at motorens installationseffekter, som forbindes med jetfly, ikke gør sig gældende. I bilag I (tabel I-18 til I-27) findes tabeller med oplysninger for to forskellige datasæt.

2.7.22. Støj i forbindelse med motorafprøvningsoperationer, taxiing og hjælpemotoranordninger

Hvis det vurderes, at støj i forbindelse med motorafprøvning og hjælpemotoranordninger skal modelleres, sker dette i henhold til kapitlet om støj fra virksomheder. Selv om det normalt ikke er tilfældet, kan støj fra afprøvning af flyets motorer (motorafprøvning) ved lufthavne bidrage til støjpåvirkningen. Afprøvningen foretages som regel af ingeniørtekniske årsager for at tjekke motorydelsen, og flyet er placeret sikkert på afstand af bygninger, andre fly samt færdsel af køretøjer og/eller personer for at undgå skader på grund af luftstrømmen fra jetmotorerne.

Af yderligere sikkerheds- og støjkontrolhensyn kan lufthavne, navnlig dem, der råder over vedligeholdelsesanlæg, som kan medføre hyppige motorafprøvninger, installere såkaldte noise pens ("støjbokse"), som er tresidede afskærmede indelukker, der er udformet med henblik på at aflede og sprede luftstrømme og støj fra jetmotorer. En undersøgelse af sådanne anlægs støjpåvirkning, som kan dæmpes yderligere og reduceres ved hjælp af yderligere jorddæmninger eller omfattende afskærmning med støjskærme, foretages bedst ved at behandle støjboksen som en kilde til virksomhedsstøj og anvende en passende model til lyd- og støjudbredelse.

2.7.23. Beregning af kumulative niveauer

I afsnit 2.7.14 til 2.7.19 beskrives beregningen af støjbegivenhedsniveauet for en enkelt flyoperation ved en enkelt iagttagerplacering. Den totale støjeksponering ved den position beregnes ved at akkumulere begivenhedsniveauerne for alle de støjsignifikante flyoperationer, dvs. alle indgående og udgående operationer, der påvirker det kumulative niveau.

2.7.24. Vægtede ækvivalente lydniveauer

Tidsvægtede ækvivalente lydniveauer, som tegner sig for al den signifikante, modtagne lydenergi fra flyet, skal udtrykkes på generisk vis ved hjælp af formlen

(2.7.56)(2.7.56)

Summationen foretages for alle støjbegivenheder N i løbet af tidsintervallet T0, som støjindekset gør sig gældende for. LE,i er den enkelte begivenheds støjeksponeringsniveau for den i'ende støjbegivenhed. gi er vægtningsfaktoren for tidspunktet på døgnet (defineres som regel for døgnperioderne dag, aften og nat). gi er reelt set en multiplikator for antallet af flyvninger, der foretages i løbet af de enkelte perioder. Konstanten C kan have forskellige betydninger (normaliseret konstant, sæsonkorrigering osv.)

Ved hjælp af forholdet

forholdet

hvor Δi er decibelvægtningen for den i'ende periode, kan ligning 2.7.56 omskrives som

(2.7.57)(2.7.57)

dvs. vægtningen for tidspunktet på døgnet udtrykkes ved en additiv niveauudligning.

2.7.25. Det vægtede antal operationer

Det kumulative støjniveau estimeres ved at summere bidragene fra alle forskellige flytyper eller -kategorier ved hjælp af de forskellige flyveruter, der udgør lufthavnsscenariet.

Følgende indikatorer med sænket skrift anvendes til at beskrive denne summationsproces:

i indikator for flytype eller -kategori

j indikator for flyvesporet eller underspor (hvis der er defineret underspor)

k indikator for flyvesporets segment

Mange støjindikatorer – navnlig ækvivalente lydniveauer – omfatter vægtningsfaktorer for tidspunkt på døgnet gi i deres definitioner (ligning 2.7.56 og 2.7.57).

Summationsprocessen kan forenkles ved at indføre et "vægtet antal operationer"

(2.7.58)(2.7.58)

Værdierne Nij repræsenterer antallet af operationer for flyets type/kategori i på spor (eller underspor) j i løbet af døgnperioderne dag, aften og nat, henholdsvis27.

Fra ligning (2.7.57) er det (generiske) kumulative ækvivalente lydniveau Leq ved iagttagerpunktet (x,y)

(2.7.59)(2.7.59)

T 0 er referenceperioden. Den afhænger af den specifikke definition af det anvendte vægtede indeks (f.eks. LDEN) og vægtningsfaktorerne gi. LE,ijk er bidraget fra den enkelte begivenheds støjniveau fra segment k på spor eller underspor j for en operation af et fly fra kategori i. Estimeringen af LE,ijk beskrives i detaljer i afsnit 2.7.14 til 2.7.19.

2.7.26. Standardberegninger i kvadratnet og finjustering

Når støjkonturer beregnes ved interpolation mellem indeksværdier ved rektangulært adskilte kvadratnetpunkter, afhænger nøjagtigheden af valget af kvadratnetafstand (eller maskestørrelse) ΔG, navnlig i celler, hvor store gradienter i den rumlige fordeling af indekset medfører en skarp krumning af konturerne (se figur 2.7.s). Interpolationsfejl mindskes ved at reducere kvadratnetafstanden, men da dette øger antallet af punkter i kvadratnettet, øges beregningstiden ligeså. Der kræves en balance mellem nøjagtighed og beregningens varighed for at finde en optimal regelmæssig maskestørrelse.

2.7.s

Figur 2.7.s: Standardberegninger i kvadratnet og finjustering

En mærkbar forbedring i beregningseffektiviteten, som producerer mere nøjagtige resultater, er anvendelsen af et uregelmæssigt kvadratnet for at finjustere interpolationen i kritiske celler. Denne teknik, som er vist i figur 2.7.s, går ud på at stramme masken lokalt og efterlade størstedelen af kvadratnettet uændret. Det er meget ligetil og kan gennemføres ved hjælp af følgende trin:

1. Bestem en differenstærskel for finjustering ΔLR for støjindekset.

2. Beregn basiskvadratnettet ved en afstand ΔG.

3. Undersøg forskellene ΔL på indeksværdierne mellem tilstødende punkter i kvadratnettet.

4. Hvis der er forskelle, hvor ΔL > ΔLR, defineres et nyt kvadratnet med afstanden ΔG/2, og niveauerne for de nye punkter estimeres på følgende måde:

formel7

5. Gentag trin 1-4, indtil alle forskelle er mindre end differenstærsklen.

6. Estimer konturerne ved lineær interpolation.

Hvis rækken af indeksværdier skal aggregeres med andre værdier (f.eks. i forbindelse med beregning af vægtede indeks ved summation af separate dags- aften- og natkonturer) er det vigtigt at være opmærksom på at sikre, at de forskellige kvadratnet er identiske.

2.7.27. Anvendelse af roterede kvadratnet

I praksis er den reelle støjkonturs form ofte symmetrisk omkring et spor på jorden. Hvis retningen af dette spor ikke er afstemt med kvadratnettet, der bruges til beregning, kan det resultere i en asymmetrisk konturform.

2.7.t

Figur 2.7.t: Anvendelse af et roteret kvadratnet

Den mest simple måde at forhindre denne effekt på er ved at stramme kvadratnettet. Dette øger imidlertid beregningstiden. En mere elegant løsning er at rotere kvadratnettet, således at dets retning er parallel med de primære spor på jorden (som regel parallelle med den primære start- og landingsbane). Figur 2.7.t viser indvirkningen af en sådan kvadratnetsrotation på konturformen.

2.7.28. Sporing af konturer

En meget tidsbesparende algoritme, der gør det overflødigt at beregne et komplet sæt af kvadratnet med indeksværdier, men som dog gør beregningerne en anelse mere komplicerede, er at spore konturens spor, punkt for punkt. Denne mulighed kræver, at man gennemfører og gentager to grundlæggende trin (se figur 2.7.u):

2.7.u

Figur 2.7.u: Sporingsalgoritme

Trin 1 er at finde et første punkt P1 på konturen. Dette gøres ved at beregne støjindeksniveauerne L i ækvidistante trin langs en "søgestråle", som forventes at krydse den nødvendige kontur for niveau LC. Når konturen krydses, skifter differencen δ = LC L tegn. Hvis dette sker, halveres trinbredden langs strålen, og søgeretningen skifter. Dette gøres indtil δ er mindre end en prædefineret nøjagtighedsgrænse.

Trin 2, som gentages indtil konturen er tilstrækkeligt defineret, er at finde det næste punkt på konturen LC, som befinder sig på en bestemt afstand i lige linje r fra det nuværende punkt. I løbet af fortløbende vinkeltrin beregnes indeksniveauer og differencer δ ved slutningen på vektorer, der beskriver en bue med radius r. Ved at man samtidig halverer og reverserer stigningerne, denne gang i vektorens retning, bestemmes det næste konturpunkt med en prædefineret nøjagtighed.

2.7.v

Figur 2.7.v: Geometriske parametre, der bestemmer betingelserne for sporingsalgoritmen

Der er visse begrænsninger, der skal sikre, at konturen estimeres med en tilstrækkelig grad af nøjagtighed (se figur 2.7.v):

1. Længden af korden Δc (afstanden mellem to konturpunkter) skal ligge inden for et interval [Δcmin, Δcmax], f.eks. [10 m, 200 m].

2. Længdeforholdet mellem to tilstødende korder med længderne Δcn og Δcn+1 skal være begrænset, f.eks. 0,5 < Δcn cn+1 < 2.

3. For så vidt angår et godt match mellem kordelængde og konturens krumning, skal følgende betingelser være opfyldt:

Øformel

hvor Φn er differencen i korderetningen.

Erfaringer med denne algoritme har vist, at der i gennemsnit skal beregnes mellem 2 og 3 indeksværdier for at bestemme et konturpunkt med en nøjagtighed på mere end 0,01 dB.

Særligt i forbindelse med beregning af store konturer øger denne algoritme beregningstiden betydeligt. Det bør dog bemærkes, at brug af denne algoritme kræver erfaring, især når en kontur splittes op i separate øer.

2.8 Bestemmelse af støjniveauer for og antal af beboere i bygninger

Med henblik på vurdering af befolkningens eksponering for støj, vil kun beboelsesbygninger blive taget i betragtning. Der tilskrives ingen mennesker til andre bygninger, som ikke anvendes til beboelse, såsom skoler, hospitaler, kontorbygninger eller fabrikker. Beregning af populationen i beboelsesbygninger skal baseres på de seneste tilgængelige data (afhængigt af medlemsstaternes relevante lovgivninger).

Da beregningerne for fly foretages i et kvadratnet med opløsningen 100 m x 100 m, skal niveauerne særligt for flystøj interpoleres på grundlag af de nærmeste støjniveauer i kvadratnettet.

Beregning af antallet af beboere i en bygning

Antallet af beboere i en beboelsesbygning er en vigtig mellemparameter til estimering af eksponeringen for støj. Desværre kan der ikke altid tilvejebringes data for denne parameter. Nedenfor forklares det, hvordan denne parameter kan bestemmes umiddelbart ud fra tilgængelige data.

Symbolerne, der anvendes i det følgende, er:

BA = bygningens basisareal

DFS = beboelsens gulvareal

DUFS = boligens (enhedens) gulvareal

H = bygningens højde

FSI = beboelsens gulvareal pr. beboer

Inh = antal beboere

NF = antal etager

V = beboelsesbygningens volumen

Til beregning af antallet af beboere skal proceduren i enten case 1 eller case 2 anvendes, afhængigt af de tilgængelige data.

CASE 1: data vedrørende antallet af beboere er til rådighed

1A: Antallet af beboere er kendt eller er blevet estimeret på baggrund af antallet af boliger. I dette tilfælde er antallet af beboere i en bygning lig med summen af antallet af beboere i alle bygningens boliger:

(2.8.1)(2.8.1)

1B: Antallet af beboere er kun kendt for enheder, der er større end en bygning, f.eks. en side af en karré, karréer, distrikter eller endda hele kommuner. I dette tilfælde estimeres antallet af beboere i en bygning på baggrund af bygningens volumen:

(2.8.2)(2.8.2)

Indikatoren "total" refererer her til den pågældende enhed. Bygningens volumen er produktet af dens basisareal og dens højde:

(2.8.3)(2.8.3)

Hvis bygningens højde er ukendt, skal den estimeres på baggrund af antallet af etager NFbygning, under antagelse af en gennemsnitlig højde pr. etage på 3m:

(2.8.4)(2.8.4)

Hvis antallet af etager ligeledes er ukendt, anvendes en standardværdi for antallet af etager, som er repræsentativ for distriktet eller kommunen.

Den totale volumen af beboelsesbygninger i den pågældende enhed Vtotal beregnes som summen af volumen af alle beboelsesbygninger i enheden.

(2.8.5)(2.8.5)

CASE 2: Ingen data vedrørende antallet af beboere er til rådighed

I dette tilfælde estimeres antallet af beboere på baggrund af det gennemsnitlige gulvareal i beboelsen pr. beboer, FSI. Hvis denne parameter er ukendt, anvendes en national standardværdi.

2A: Beboelsens gulvareal bestemmes ud fra antallet af boliger (enheder). ¬I dette tilfælde estimeres antallet af beboere i hver bolig som følger:

(2.8.6)(2.8.6)

Antallet af beboere i bygningen kan nu estimeres som i CASE 1A ovenfor.

2B: Beboelsens gulvareal er kendt for hele bygningen, dvs. at summen af beboelsens gulvareal for alle boliger i bygningen er kendt. ¬I dette tilfælde estimeres antallet af beboere som følger:

(2.8.7)(2.8.7)

2C: Beboelsens gulvareal er kun kendt for enheder, der er større end en bygning, f.eks. en side af en karré, karréer, distrikter eller endda hele kommuner.

I dette tilfælde estimeres antallet af beboere i en bygning på baggrund af bygningens volumen som beskrevet i CASE 1B ovenfor, og det totale antal beboere estimeres som følger:

(2.8.8)(2.8.8)

2D: Beboelsens gulvareal er ukendt. I dette tilfælde estimeres antallet af beboere i en bygning beskrevet i CASE 2B ovenfor, og beboelsens gulvareal estimeres som følger:

(2.8.9)(2.8.9)

Faktoren 0,8 er omregningsfaktoren for bruttogulvareal → beboelsens gulvareal. Hvis en anden faktor vides at være repræsentativ for området, skal den anvendes i stedet og nøje dokumenteres.

Hvis antallet af etager i bygningen er ukendt, skal det estimeres på baggrund af bygningens højde, Hbygning, hvilket som regel munder ud i et antal etager, som ikke er et heltal.

(2.8.10)(2.8.10)

Hvis hverken bygningens højde eller antallet af etager er kendt, anvendes en standardværdi for antallet af etager, som er repræsentativ for distriktet eller kommunen.

Bestemmelse af modtagerpunkter på bygningernes facader

Vurderingen af befolkningens eksponering for støj er baseret på modtagerpunkter ved en højde på 4 m over terrænoverfladen foran bygningsfacader på beboelsesbygninger.

Til beregning af antallet af beboere skal proceduren i enten case 1 eller case 2 anvendes i forbindelse med landbaserede støjkilder. Vedrørende flystøj i henhold til 2.6 forbindes hele populationen i en bygning med det nærmeste støjberegningspunkt i kvadratnettet.

CASE 1

Figur a

Figur a: eksempel på placering af modtagere rundt om en bygning i henhold til CASE 1-proceduren.

a) Segmenter af en længde på mere end 5 m deles op i regelmæssige intervaller af den størst muligt længde, dog på mindre end eller lig med 5 m. Modtagerpunkterne placeres i midten af de enkelte regelmæssige intervaller.

b) De resterende segmenter på mere end 2,5 meters længde repræsenteres ved et modtagerpunkt i midten af hvert segment.

c) De resterende tilstødende segmenter med en samlet længde på mere end 5 m behandles som polylinjeobjekter på samme måde som beskrevet i a) og b).

d) Antallet af beboere, som allokeres til et modtagerpunkt, skal vægtes med længden af den repræsenterede facade, således at summen over alle modtagerpunkter repræsenterer det totale antal beboere.

e) Kun for bygninger med etagestørrelser, der indikerer, at der kun er én enkelt beboelse pr. etage, anvendes det mest eksponerede støjniveau for facaden direkte i statistikkerne og sættes i forhold til antallet af beboere.

CASE 2

Figur b

Figur b: eksempel på placering af modtagere rundt om en bygning i henhold til CASE 2-proceduren.

a) Facaderne betragtes særskilt eller deles op hver femte meter fra startpositionen og fremefter med en modtagerposition placeret halvvejs rundt om facaden eller ved 5 meter-segmentet.

b) For det resterende afsnit befinder modtagerpunktet sig midt i afsnittet.

c) Antallet af beboere, som allokeres til et modtagerpunkt, skal vægtes med længden af den repræsenterede facade, således at summen over alle modtagerpunkter repræsenterer det totale antal beboere.

d) Kun for bygninger med etagestørrelser, der indikerer, at der kun er én enkelt beboelse pr. etage, anvendes det mest eksponerede støjniveau for facaden direkte i statistikkerne og sættes i forhold til antallet af beboere.

3. Inputdata

Inputdataene, der skal anvendes, hvor det er relevant i forbindelse med ovennævnte metoder, kan findes i bilag F til bilag I.

Hvis inputdata fra bilag F til bilag I ikke kan anvendes eller medfører afvigelser fra de reelle værdier, som ikke opfylder betingelserne under 2.1.2 og 2.6.2, kan andre værdier anvendes, såfremt de værdier og metoder, der anvendes til at beregne dem, dokumenteres i tilstrækkelig grad og beviser, at de er velegnede til formålet. Disse oplysninger skal gøres offentligt tilgængelige.

4. Målemetoder

Hvis der af en hvilken som helst årsag foretages målinger, skal disse gennemføres i henhold til principperne for konstante gennemsnitlige målinger i ISO 1996-1:2003 og ISO 1996-2:2007 eller, for flystøj, ISO 20906:2009.

Bilag A: Datakrav

I hovedtekstens afsnit 2.7.6 findes en generel beskrivelse af kravene til case-specifikke data, der beskriver en lufthavn og dens operationer, og som er nødvendig for beregninger af støjkonturer. Følgende datablade er udfyldt med data for en hypotetisk lufthavn. De nærmere dataformater afhænger generelt af kravene til og behovene for det pågældende støjmodelleringssystem samt det scenarie, der undersøges.

Bemærk: Det anbefales, at geografiske oplysninger (referencepunkter osv.) oplyses i kartesiske koordinater. Det nærmere valg af koordinatsystem afhænger som regel af de kort, der er til rådighed.

A1 Generelle lufthavnsdata

Flyvepladsens betegnelse
Hypotetisk lufthavn
Koordinatsystem
UTM, Zone 15, Datum WGS-84
Flyvepladsens referencepunkt, ARP
3 600 000 m Ø
6 300 000 m N
 
Banens midtpunkt 09L-27R
Højden for ARP
120 m /
Gennemsnitlig lufttemperatur ved ARP*
12,0 ºC
Gennemsnitlig relativ luftfugtighed ved ARP*
60 %
Gennemsnitlig vindstyrke og vindretning*
5 knob
270 grader
Bilag A: Kilde til topografiske data
Ukendt

* Gentag for hvert relevante tidsinterval (tidspunkt på døgnet, årstid osv.)

A2 Beskrivelse af banen

Banens betegnelse
09L
Starten af banen
3 599 000 m Ø
6 302 000 m N
Enden af banen
3 603 000 m Ø
6 302 000 m N
Startpunktet
3 599 000 m Ø
6 302 000 m N
Landingstærskel
3 599 700 m Ø
6 302 000 m N
Højde ved starten af banen
110 m
Banens gennemsnitlige hældningsgrad
0,001

Ved forskudte tærskler kan beskrivelsen af banen gentages. Ellers kan de forskudte tærskler beskrives i afsnittet om beskrivelsen af sporet på jorden.

A3 Beskrivelse af sporet på jorden

Ved mangel på radardata er følgende oplysninger nødvendige for at beskrive de enkelte spor på jorden.

Spor nr.
001
Sporets betegnelse
Dep 01 – 09L
Fra bane
09L
Sporets type
Start
Forskydning fra startpunktet
0 m
Antal underspor:
7
Beskrivelse af basissporet
Segment nr.
Lige (m)
Kurve
Standardafvigelse for lateral spredning ved segmentets slutpunkt (m)
L/R
Kursændring (°)
Radius (m)
1
10 000
     
2 000
3
 
R
90,00
3 000
2 500
4
20 000
     
3 000

Spor nr.
002
Sporets betegnelse
App 01 – 09L – Disp 300
Fra bane
09L
Sporets type
Landing
Forskydning fra landingstærskelen
300 m
Antal underspor:
1
Beskrivelse af basissporet
Segment nr.
Lige (m)
Kurve
Standardafvigelse for lateral spredning ved segmentets slutpunkt (m)
L/R
Kursændring (°)
Radius (m)
1
30 000
     
0
Oplysninger om landingssporet
Indflyvningsvinkel for landingsspor
2.7°
Flyvehøjde ved overgang til indflyvningsbanen
4 000 fod

A4 Beskrivelse af lufttrafikken

Referenceperiode
366 d
= 8 748 t
(01-01-2014 til 31-12-2014)
Døgnperiode I
Fra 7 til 19
= 12 t
Døgnperiode II
Fra 19 til 23
= 4 t
Døgnperiode III
Fra 23 til 7
= 8 t

DATABLAD TIL BESKRIVELSE AF LUFTTRAFIK - OPERATIONER PR. SPOR
Spor på jorden nr.
001
Sporets betegnelse
Dep 01 – 09L
Flyets betegnelse
Operationer i løbet af periode
I
II
III
A/C 1, Dep. 1
20 000
4 000
1 000
A/C 2, Dep. 4
10 000
5 000
500
A/C 4, Dep. 3
2 000
300
0
 
Spor på jorden nr.
002
Sporets betegnelse
Dep 01 – 09L – Disp 300
Flyets betegnelse
Operationer i løbet af periode
I
II
III
A/C 1, App. 1
18 000
2 000
5 000
A/C 2, App. 1
10 000
3 000
2 500
A/C 4, App. 1
1 300
0
1 000

A5 Datablad for flyveproceduren

En Chapter 3 Boeing 727-200 anvendes som et eksempel på et fly, hvor oplysningerne er udledt af radardata ved hjælp af vejledningen i hovedtekstens afsnit 2.7.9.

Flyets betegnelse
B727C3
NPD-identifikator fra ANP-databasen
JT8E5
Antal motorer
3
Operation
Start
Reel flymasse (t)
71,5
Modvind (m/s)
5
Temperatur (°C)
20
Lufthavnens højde (m)
83
 
Segment
Afstand fra RP1
Højde
Hastighed ved jorden
Motoreffekt
Nr.
(m)
(m)
(m/s)
(2 )
1
0
0
0
14 568
2
2 500
0
83
13 335
3
3 000
117
88
13 120
4
4 000
279
90
13 134
5
4 500
356
90
13 147
6
5 000
431
90
13 076
7
6 000
543
90
13 021
8
7 000
632
93
12 454
9
8 000
715
95
10 837
10
10 000
866
97
10 405
11
12 000
990
102
10 460
12
14 000
1 122
111
10 485
13
16 000
1 272
119
10 637
14
18 000
1 425
125
10 877
15
20 000
1 581
130
10 870
16
25 000
1 946
134
10 842
17
30 000
2 242
142
10 763

1 Referencepunktet RP er startpunktet for starter og landingstærskelen for landinger.

2 Disse enheder svarer til enhederne i ANP-databasen.

Eksempel på en proceduremæssig profil baseret på A/C-data lagret i ANP-databasen.

Flyets betegnelse fra ANP-databasen
B727C3
NPD-identifikator fra ANP-databasen
JT8E5
Antal motorer
3
Operation
Start
Reel flymasse (t)
71,5
Modvind (m/s)
5
Temperatur (°C)
15
Lufthavnens højde (m)
100
 
Segment
Operation
Mål
Flaps
Motoreffekt
Nr.
       
1
Start
 
5
Start
2
Indledende stigning
Højde 1 500 fod
5
Start
3
Optræk af flaps
210 knob IAS
ROC 750 fod/min
0
Maksimal stigning
4
Acceleration
250 knob IAS
ROC 1 500 fod/min
0
Maksimal stigning
5
Stigning
10 000 fod
0
Maksimal stigning

Bilag B: Beregning af flyvepræstationer

Begreber og symboler

De begreber og symboler, der bruges i dette bilag, stemmer overens med dem, der traditionelt set bruges af fagfolk, der arbejder med flypræstationer. Nedenfor gøres der rede for visse grundlæggende begreber med henblik på brugere, der ikke er bekendt med dem. For at mindske uoverensstemmelser med metodens hoveddel defineres symboler for det meste særskilt i dette bilag. Enheder, som indgår i metodens hoveddel, tildeles fælles symboler, og enkelte enheder, som anvendes på en anderledes måde i dette bilag, er markeret med en stjerne (*). Der er en vis sidestilling af US- og SI-enheder, hvilket igen er for at bevare konventioner, som brugere fra forskellige discipliner er bekendte med.

Begreber

Break point
Se Konstant ydelse
Kalibreret flyvehastighed
(Benævnes også ækvivalent eller angivet flyvehastighed). Flyets hastighed i forhold til luften som angivet af et kalibreret instrument på flyet. Den reelle flyvehastighed, som normalt er højere, kan beregnes ud fra den kalibrerede flyvehastighed ved hjælp af luftens densitet.
Korrigeret nettokraft
Nettokraften er den fremdriftskraft, som en motor udøver på skroget. Ved en given effektindstilling (EPR eller N1) falder nettokraften med luftens densitet i takt med, at højden stiger. Den korrigerede nettokraft er værdien ved middelvandstanden.
Konstant ydelse
Ved bestemte maksimale komponenttemperaturer falder motorkraften i takt med, at den omgivende lufttemperatur stiger - og omvendt. Dette betyder, at der er en kritisk lufttemperatur, hvorover den nominelle kraft ikke kan opnås. For de fleste moderne motorer kaldes dette "den nominelle temperatur" (flat rated temperature), fordi kraften ved lavere lufttemperaturer automatisk er begrænset til den nominelle kraft for at øge levetiden. Kraften nedsættes under alle omstændigheder ved temperaturer, der ligger over den nominelle temperatur, som ofte kaldes break point eller break temperature.
Hastighed
Størrelse af flyets hastighedsvektor (i forhold til flyvepladsens koordinatsystem)
Nominel kraft
Levetiden for en flymotor afhænger i høj grad af dens komponenters driftstemperaturer. Jo større effekt eller kraft, der genereres, desto højere temperaturer og kortere levetid. For at finde en balance mellem præstation og krav til levetid, bestemmes der for motorer med konstant ydelse kraftindikatorer for start, opstigning, og marchflyvning, som bestemmer de normale maksimale effektindstillinger.
Parameter for kraftindstilling
Piloten kan ikke vælge en bestemt motorkraft. I stedet vælger denne en passende indstilling af denne parameter, som vises i cockpittet. Det er som regel enten motortrykforholdet (EPR) eller rotationshastigheden for en lavtryksrotor (eller -ventilator) (N1).

Symboler

Enhederne er dimensionsløse, medmindre andet er angivet. Symboler og forkortelser, der ikke optræder i nedenstående liste, anvendes kun lokalt og er defineret i teksten. Indikatorerne 1 og 2 med sænket skrift angiver forhold ved henholdsvis starten og slutningen af et segment. Streger over teksten (overbars) angiver gennemsnitsværdier for segmentet, dvs. gennemsnittet af start- og slutværdier.

a
Gennemsnitlig acceleration, fod/s2
a max
Den højst mulige acceleration, fod/s2
A, B, C, D
Flapkoefficienter
E, F, G A,B , H
Koefficienter for motorkraft
F n
Nettokraft pr. motor, pund-kraft
F n /δ
Korrigeret nettokraft pr. motor, pund-kraft
G
Stigegradient
Stigegradient ved udfald af en motor
G R
Gennemsnitlig banehældning, positiv op ad bakke
g
Tyngdeacceleration, fod/s2
ISA
International standardatmosfære
N *
Antal motorer, der leverer kraft
R
Forholdet mellem opdrift og modstand, CD/CL
ROC
Stigningshastigheden i segmentet (fod/min)
s
Afstand tilbagelagt på jorden langs sporet på jorden, fod
s TO8
Startdistance ved en modvind på 8 knob, fod
s TOG
Startdistance korrigeret for w og GR, fod
s TOw
Startdistance ved modvinden w, fod
T
Lufttemperatur, °C
T B
Break point-lufttemperatur, °C
V
Hastighed ved jorden, knob
V C
Kalibreret flyvehastighed, knob
V T
Reel flyvehastighed, knob
W
Flyets vægt, pund
W
Modvindens hastighed, knob
Δs
Længde af vindstille segment, der projiceres på sporet på jorden, fod
Δsw
Længde af segment, der projiceres på spor på jorden, korrigeret for modvind, fod
δ
p/po, forholdet mellem det omgivende lufttryk ved flyet og standardtrykket ved middelvandstanden: po = 101,325 kPa (eller 1013,25 mb)
ε
Krængningsvinkel, radian
γ
Stignings-/nedstigningsvinkel, radian
θ
(T + 273,15)/(T0 + 273,15) forholdet mellem lufttemperaturen ved en højde og standardtemperaturen ved middelvandstanden: T0 = 15,0 °C
σ *
ρ/ρ0 = Forholdet mellem luftens densitet ved en højde og værdien ved middelvandstanden (desuden er σ = δ/θ)

B1 Indledning

Syntese af en flyvevej

Dette bilag anbefaler hovedsageligt procedurer til beregning af et flys flyveprofil ud fra bestemte aerodynamiske og motorrelaterede parametre, flyets vægt, atmosfæriske forhold, sporet på jorden og driftsproceduren (flyvekonfiguration, effektindstilling, hastighed i fremadgående retning, vertikal hastighed osv.). Driftsproceduren beskrives ved en række procedurer, der foreskriver, hvordan profilen skal flyves.

Flyveprofilen for start eller landing repræsenteres ved en række segmenter i lige linje, hvis ender benævnes profilpunkter. Flyveprofilen beregnes ved hjælp af ligninger for aerodynamik og kraft, der indeholder adskillige koefficienter og konstanter, som skal være til rådighed for den bestemte kombination af flyskrog og motor. Denne beregningsproces beskrives i teksten som syntese af en flyvevej.

Ud over parametrene for flyets præstation, som kan findes i ANP-databasen, kræver ligningerne beskrivelse af (1) flyets bruttovægt, (2) antallet af motorer, (3) luftens temperatur, (4) banens højde og (5) procedurerne (i form af effektindstillinger, flapudslag, flyvehastighed og, under acceleration, gennemsnitlig opstignings-/nedstigningshastighed) for hvert segment under start og indflyvning. Hvert segment kategoriseres derefter som startrullestrækning, start eller landing, stigning ved konstant hastighed, effektnedsættelse, accelererende stigning med eller uden optræk af flaps, nedstigning med eller uden deceleration og/eller anvendelse af flaps og endelig indflyvning. Flyveprofilen bygges op trin for trin, og startparametrene for hvert segment er lig med parametrene ved slutningen af det foregående segment.

De aerodynamiske præstationsparametre i ANP-databasen har til formål at tilvejebringe en rimelig præcis gengivelse af et flys reelle flyvevej under de pågældende referenceforhold (se hovedtekstens afsnit 2.7.6). Men de aerodynamiske parametre og motorkoefficienter har vist sig at være anvendelige ved lufttemperaturer på op til 43 °C, flyvepladshøjder på op til 4 000 fod og for de forskellige vægte, der er beskrevet i ANP-databasen. Ligningerne gør det derfor muligt at beregne flyveveje under andre forhold: dvs. flyvevægte, vindstyrker, lufttemperaturer og banehøjder (lufttryk), som afviger fra referenceforholdene, hvilket som regel er tilstrækkeligt nøjagtigt til beregning af konturerne for de gennemsnitlige lydniveauer omkring en lufthavn.

I afsnit B-4 gøres der rede for, hvordan der tages højde for effekten af drejende flyvning ved start. Dette gør det muligt at inkludere krængningsvinklen i indvirkningen af lateral retningsvirkning (installationseffekter). Desuden bliver stigegradienter under drejende flyvninger som regel mindre afhængige af drejets radius og flyets hastighed. (Virkningerne af drej under indflyvningen er mere komplicerede og omfattes ikke på nuværende tidspunkt. De vil dog sjældent have en væsentlig indvirkning på støjkonturerne.)

I afsnit B-5 til B-9 beskrives den anbefalede metode til generering af startprofiler ud fra koefficienter og procedurer fra ANP-databasen.

I afsnit B-10 til B-11 beskrives den anbefalede metode til generering af indflyvningsprofiler ud fra koefficienter og flyveprocedurer fra ANP-databasen.

Afsnit B-12 indeholder eksempler på beregningerne.

Der er opgivet forskellige sæt ligninger til beregning af nettokraften, som produceres af henholdsvis jet- og propeldrevne motorer. Medmindre andet er angivet, finder ligningerne for et flys aerodynamiske præstation anvendelse på såvel jetfly som propeldrevne fly.

De anvendte matematiske symboler er defineret i starten af dette bilag og/eller der, hvor de anvendes for første gang. I alle ligninger skal koefficient- og konstantenhederne naturligvis stemme overens med enhederne for de tilsvarende parametre og variabler. Med henblik på overensstemmelse med ANP-databasen følges de tekniske konventioner for flypræstationer i dette bilag: afstande og højder i fod, hastighed i knob, masse i pund, kraft i pund-kraft (korrigeret nettokraft ved høj temperatur) osv., selv om visse dimensioner (f.eks. atmosfæriske værdier) udtrykkes i SI-enheder. Modellører, der anvender andre enhedssystemer, bør være meget omhyggelige, når de anvender omregningsfaktorer for at tilpasse ligningerne til deres behov.

Analyse af en flyvevej

I nogle modelleringsprogrammer angives oplysninger om flyvevejen ikke som procedurer, men derimod som koordinater i placering og tid, som ofte bestemmes ved analyse af radardata. Se nærmere herom under afsnit 2.7.7 i hovedteksten. I dette tilfælde anvendes dette bilags ligninger "omvendt". Parametrene for motorkraften bestemmes ud fra flyets bevægelse, ikke omvendt. Dette er som regel ganske ligetil, når et gennemsnit af flyvevejsdataene er fundet og reduceret til segmenterede former, og når hvert segment er kategoriseret ved op- eller nedstigning, acceleration eller deceleration og ændringer i kraft og flaps, sammenlignet med syntese, som ofte omfatter iterative processer.

B2 Motorkraft

Fremdriftskraften, som hver enkelt motor producerer, er en af fem størrelser, der skal bestemmes ved slutningen af hvert flyvevejssegment (de andre er højde, hastighed, effektindstilling og krængningsvinkel). Nettokraften repræsenterer de dele af motorens bruttokraft, der er til rådighed til fremdrift. I forbindelse med aerodynamiske og akustiske beregninger angives nettokraften i forhold til standardtrykket ved middelvandstanden. Det er kendt som den korrigerede nettokraft, Fn/δ.

Der er enten tale om den nettokraft, der er til rådighed ved en bestemt nominel kraft, eller nettokraften, der ydes, når parameteren for kraftindstilling er sat til en bestemt værdi. For en turbojet- eller en turbopropmotor, der opererer ved en bestemt kraftindstilling, beregnes den korrigerede nettokraft ved ligningen

(B-1)(B-1)

hvor

F n
er nettokraften pr. motor, pund-kraft
δ
er forholdet mellem det omgivende lufttryk ved flyet og standardtrykket ved middelvandstanden, dvs. 101,325 kPa (eller 1013,25 mb) (ref. 1)
F n /δ
er den korrigerede nettokraft pr. motor, pund-kraft
V C
er den kalibrerede flyvehastighed, knob
T
er den omgivende lufttemperatur, flyet opererer i, °C og
E, F, G A , G B, H
er motorkraftens konstanter eller koefficienter for temperaturer under motorens temperatur for konstant ydelse ved den anvendte kraftindstilling (for det nuværende segment i start/-stignings- eller indflyvningsvejen), pund.s/fod, pund/fod, pund/fod2, pund/°C. Kan findes i ANP-databasen.

Der findes desuden data i ANP-databasen til beregning af ikke-nominel kraft som en funktion af parameteren for kraftindstilling. Nogle producenter kalder den for motortrykforholdet EPR og andre for rotationshastigheden for en lavtryksrotor eller -ventilator, N1. Når den parameter er EPR, erstattes ligning B-1 med

(B-2)(B-2)

hvor K1 og K2 er koefficienter fra ANP-databasen, der sætter den korrigerede nettokraft i forhold til motorens trykforhold i nærheden af motorens trykforhold af interesse for det bestemte flys Mach-tal.

Når flyvebesætningen anvender motorens rotationshastighed N1 som parameter til at indstille kraften, bliver den generaliserede kraftligning

(B-3)(B-3)

hvor

 
N1
er rotationshastigheden for motorens lavtrykskompressor (eller -ventilator) og turbinetrin, %
θ
= (T + 273)/288,15) forholdet mellem den absolutte totaltemperatur ved motorindsugningen og standardlufttemperaturen ved middelvandstanden (ref. 1).
 
N1V
er den korrigerede hastighed for lavtryksrotoren i % og
K3,K4
er konstanter bestemt ud fra den installerede motor, som omfatter N1-hastighederne af interesse.

Bemærk, at E, F, GA, GB og H i ligning B-2 og B-3 kan have værdier, der afviger fra værdierne i ligning B-1 i forbindelse med et bestemt fly.

Det er ikke alle leddene i ligningen, der altid vil være væsentlige. For eksempelvis motorer med konstant ydelse, der opererer ved temperaturer under break point (typisk 30°C), er temperaturleddet ikke altid nødvendigt. For motorer uden konstant ydelse skal der tages højde for den omgivende temperatur, når den konstante ydelse bestemmes. Over temperaturen for motorens konstante ydelse skal et andet sæt koefficienter (E, F, GA, GB og H)høj for motorkraften anvendes for at bestemme det kraftniveau, der er til rådighed. Det er derefter almindelig praksis at beregne Fn/δ ved hjælp af koefficienterne for lav og høj temperatur og anvende det højeste kraftniveau ved temperaturer under temperaturen for konstant ydelse og det laveste beregnede kraftniveau ved temperaturer over temperaturen for konstant ydelse.

Hvis der kun er koefficienter for kraft ved lave temperaturer til rådighed, kan følgende forhold anvendes:

(B-4)(B-4)

hvor

(Fn/δ)høj
er den korrigerede nettokraft (lbf) ved høj temperatur
T B
break point-temperaturen (ved mangel på en definitiv værdi
antages en standardværdi på 30 °C).

ANP-databasen indeholder værdier for konstanterne og koefficienterne i ligning B-1 til B-4. For propeldrevne fly skal den korrigerede nettokraft pr. motor findes i grafer eller beregnes ved hjælp af ligningen

(B-5)(B-5)

hvor

η
er propelnyttevirkningen for en bestemt propelinstallation og en funktion af propellens rotationshastighed og flyets flyvehastighed
V T
er den reelle flyvehastighed, knob
P p
er nettofremdriftseffekten for de givne flyveforhold, f.eks. maksimal starteffekt eller maksimal effekt ved stigning, hk

Parametrene i ligning B-5 kan findes i ANP-databasen, for så vidt angår indstillinger vedrørende maksimal startkraft og maksimal kraft ved stigning.

Den reelle flyvehastighed VT estimeres ud fra den kalibrerede flyvehastighed VC ved hjælp af forholdet

(B-6)(B-6)

hvor σ er forholdet mellem luftens densitet ved flyet og værdien ved middelvandstanden.

Vejledning om operationer med nedsat startreaktionskraft

Ofte ligger flyets startvægte under det maksimalt tilladte og/eller længden på startbanen overstiger den længde, der som minimum kræves under anvendelse af den maksimale startreaktionskraft. Under disse omstændigheder er det almindelig praksis at nedsætte motorens kraft til under de maksimale niveauer for at forlænge motorens levetid og i visse tilfælde med henblik på støjdæmpning. Motorens kraft kan kun nedsættes til niveauer, hvor der opretholdes en reguleret sikkerhedsmargen. Den beregningsprocedure, som luftfartselskaberne anvender til at fastsætte den nærmere kraftnedsættelse, er tilsvarende reguleret: den er kompliceret og tager højde for adskillige faktorer såsom startvægt, omgivende lufttemperatur, angivne banelængder, banens højde samt kriterier for banens hindringsfrihed. Derfor er den nærmere kraftnedsættelse forskellig fra flyvning til flyvning.

Da modellører kan have en omfattende indvirkning på støjkonturerne for starter, skal de tage behørig højde for operationer ved nedsat kraft og søge praktisk rådgivning fra operatører for at skabe de bedst mulige forudsætninger.

Hvis det ikke er muligt at indhente rådgivning, anbefales det stadig at træffe foranstaltninger på anden vis. Det er ikke praktisk at efterligne operatørernes beregninger i forbindelse med støjmodellering, som desuden ikke er hensigtsmæssige sammen med de konventionelle forenklinger og approksimationer, som foretages med henblik på beregning af de konstante gennemsnitlige støjniveauer. Følgende vejledning er et muligt alternativ. Det bør betones, at der gennemføres omfattende forskningsaktiviteter på dette område, og at denne vejledning derfor kan blive ændret.

Analyse af FDR-data har vist, at kraftnedsættelsesniveauet hænger tæt sammen med forholdet mellem den reelle startvægt og den tilladte startvægt (RTOW), og at der er en fastsat nedre grænse28, dvs. at

(B-7)(B-7)

hvor (Fn/δ)max er den maksimale nominelle kraft, W er den reelle bruttostartvægt og WRTOW er den tilladte startvægt.

RTOW er den maksimale startvægt, der sikkert kan benyttes samtidig med, at kravene til startbanens længde, udfald af motor og forhindringer er opfyldt. Den er en funktion af den startbanelængde, der er til rådighed, flyvepladsens højde, temperatur, modvind og flapvinkel. Disse oplysninger kan indhentes fra operatører og bør være mere umiddelbart tilgængelige end data for de reelle niveauer for nedsat kraft. Alternativt kan den beregnes ved hjælp af data fra flyets flyvehåndbog.

Nedsat stigningskraft

Når operatørerne anvender nedsat startreaktionskraft, nedsætter de ofte, men ikke altid, stigningskraften fra under de maksimale niveauer29. Dette forhindrer, at der opstår situationer, hvor effekten ved slutningen af den første stigning ved startreaktionskraft skal øges frem for nedsættes. Det er imidlertid mere vanskeligt at finde en begrundelse for et fælles grundlag her. Nogle operatører anvender faste grænser under den maksimale stigningskraft, som i visse tilfælde kaldes "Stigning 1" og "Stigning 2", som typisk nedsætter stigningskraften med henholdsvis 10 og 20 procent i forhold til det maksimale niveau. Når der opereres med nedsat startreaktionskraft, anbefales det ligeledes at nedsætte stigningskraftniveauerne med 10 procent.

B3 Vertikale profiler for lufttemperatur, -tryk, -densitet og vindstyrke

I forbindelse med dette dokument stammer de forskellige værdier for temperaturer, tryk og densitet med højden over middelvandstanden fra den internationale standardatmosfære (ISA). Metoderne, som er beskrevet ovenfor, er blevet valideret for flyvepladshøjder på op til 4000 fod over havets overflade samt for lufttemperaturer på op til 43 °C (109 °F).

Selv om den gennemsnitlige vindstyrke ændrer sig med både højde og tid, er det som regel ikke muligt at tage højde for dette i forbindelse med modellering af støjkonturer. I stedet er nedenstående ligninger vedrørende flyvepræstationer baseret på den grundlæggende antagelse om, at flyet altid bevæger sig direkte ind i en modvind på 8 knob (som standard) – uanset, hvad kompasset viser (selv om der ikke direkte tages højde for den gennemsnitlige vindstyrke i beregninger af lydudbredelse). Der findes metoder, der kan tilpasse resultaterne til andre modvindshastigheder.

B4 Virkningerne af drej

I resten af dette bilag forklares det, hvordan man beregner de nødvendige egenskaber for segmenterne, der samler profilpunkterne s,z, som bestemmer den todimensionelle flyvevej i det vertikale plan over sporet på jorden. Segmenterne er defineret i rækkefølge i bevægelsesretningen. Ved slutningen af et segment (eller ved startpunktet i forbindelse med det første segment ved start), hvor driftsparametrene og den næste procedure er bestemt, er det nødvendigt at beregne stigningsvinklen og sporafstanden til det punkt, hvor den krævede højde og/eller hastighed nås.

Hvis sporet er lige, dækkes det af et enkelt profilsegment, hvis geometri derefter kan bestemmes direkte (selv om det nogle gange er nødvendigt med iteration i et vist omfang). Hvis et drej derimod starter eller slutter eller ændrer radius eller retning, før de nødvendige slutforhold nås, er et enkelt segment ikke tilstrækkeligt, fordi flyets opdrift og modstand ændrer sig med krængningsvinklen. For at tage højde for drejets indvirkninger på stigningen kræves der yderligere profilsegmenter for at gennemføre proceduren, hvilket beskrives i det følgende.

Udformningen af sporet på jorden beskrives i tekstens afsnit 2.7.13. Dette sker uafhængigt af flyets flyveprofil (selv om man skal være opmærksom på ikke at bestemme drej, som ikke kan foretages under normale driftsbegrænsninger). Men da flyveprofilen, som er højde og hastighed som funktion af sporafstanden, påvirkes af drej, kan flyveprofilen ikke bestemmes uafhængigt af sporet på jorden.

For at fastholde hastigheden i et drej skal den aerodynamiske vingeopdrift øges for at kompensere for centrifugalkraften og flyets vægt. Dette øger imidlertid modstanden, og dermed også den nødvendige fremdriftskraft. Indvirkningen af drej er udtrykt i præstationsligningerne som funktioner af krængningsvinklen ε, som for et fly i horisontalflyvning, der drejer med en konstant hastighed på en cirkulær vej, beregnes ved

(B-8)(B-8)

hvor
V
er hastigheden ved jorden, knob
 
r
er drejeradiussen, fod
og
g
er accelerationen på grund af tyngdekraften, fod/s2

Alle drej antages at have en konstant radius, og der ses bort fra bivirkninger, der forbindes med ikke-horisontale flyveveje. Krængningsvinkler er udelukkende baseret på drejeradiussen r ved sporet på jorden.

For at gennemføre en procedure beregnes først et foreløbigt profilsegment ved hjælp af krængningsvinklen ε som udgangspunkt som defineret ved ligning B-8 for sporsegmentets radius r. Hvis den beregnede længde af det foreløbige segment bevirker, at det ikke krydser starten eller slutningen af et drej, bekræftes det foreløbige segment, og man går videre til det næste trin.

Men hvis det foreløbige segment krydser en eller flere starter eller slutninger af drej (hvor ε ændres)30, estimeres flyveparametrene ved det første af disse punkter ved interpolation (se afsnit 2.7.13) og gemmes sammen med koordinaterne som slutpunktværdier, og segmentet afkortes. Den anden del af proceduren anvendes derefter fra det punkt, og atter antages det foreløbigt, at den kan gennemføres inden for et enkelt segment med samme slutforhold, dog med det nye startpunkt og en ny krængningsvinkel. Hvis dette andet segment møder endnu en ændring i drejeradius/-retning, er et tredje segment nødvendigt osv., indtil slutforholdene nås.

Approksimeret metode

Det vil tydeligt fremgå, at hvis man fuldt ud skal tage højde for indvirkningen af drej som beskrevet ovenfor, løber man ind i betydelige beregningsmæssige vanskeligheder, da stigningsprofilen for alle fly skal beregnes særskilt for hvert enkelt spor på jorden, flyet følger. Men ændringer i den vertikale profil på grund af drej har som regel en markant ringere indvirkning på konturerne end ændringer i krængningsvinklen, og nogle brugere foretrækker at undgå kompleksiteten, hvilket medfører en vis forringelse af nøjagtigheden, da man ser bort fra indvirkningen af drej på profiler, men stadig tager højde for krængningsvinklen i forbindelse med beregning af lateral lydemission (se afsnit 2.7.19). Ved denne approksimation beregnes profilpunkter for en bestemt flyoperation kun én gang under antagelse af et lige spor på jorden (hvor ε = 0).

B5 Startrullestrækning

Startreaktionskraften accelererer flyet langs startbanen, indtil det letter. Den kalibrerede flyvehastighed antages dermed at være konstant i løbet af den indledende del af stigningen. Det antages, at landingsstellet foldes op kort efter start, hvis det er optrækkeligt.

I forbindelse med dette dokument approksimeres den reelle startrullestrækning ved en ækvivalent startdistance (ind i en modvind på 8 knob som standard), sTO8, defineret som vist i figur B-1 som afstanden langs startbanen fra løsning af bremser til punktet, hvor en udvidelse i lige linje af den indledende stigningsflyvevej med optrukket landingsstel krydser startbanen.

Figur B-1

Figur B-1: Ækvivalent startdistance

På en horisontal startbane bestemmes den ækvivalente distance for startrullestrækningen sTO8 i fod ved

(B-9)(B-9)

hvor

B 8
er en koefficient, der passer til en bestemt kombination af fly/flapudslag for ISA's referenceforhold, herunder modvinden på 8 knob, fod/pund-kraft
W
er flyets bruttovægt ved løsning af bremserne, pund-kraft
N
er antallet af motorer, der leverer kraft.

Bemærk: Da ligning B-9 tager højde for ændringer i kraft med flyvehastighed og banehøjde, afhænger koefficienten B8 for et givent fly udelukkende af flapudslag.

Ved modvind, som ikke følger standardværdien på 8 knob, korrigeres startrullestrækningen ved:

(B-10)(B-10)

hvor

S TOw
er startrullestrækningen korrigeret for modvind w, fod
V C
er (i denne ligning) den kalibrerede hastighed ved startrotationen, knob
W
er modvinden, knob

Startrullestrækningen korrigeres desuden for banens hældningsgrad som følger:

(B-11)(B-11)

hvor

S TOG
er startrullestrækningen (fod) korrigeret for modvind og banens hældningsgrad
a
er den gennemsnitlige acceleration langs startbanen svarende tilformel8, fod/s2
G R
er banens hældningsgrad, som er positiv ved start op ad bakke

B6 Stigning ved konstant hastighed

Denne type segment bestemmes ud fra flyets kalibrerede flyvehastighed, indstilling af flaps, højde og krængningsvinkel ved segmentets slutning samt modvindens styrke (8 knob som standard). Som ved alle segmenter svarer segmentets startparametre, herunder korrigeret nettokraft, til parametrene ved slutningen af det foregående segment. Der er ingen diskontinuitet (med undtagelse af flapvinkel og krængningsvinkel som i disse beregninger kan ændres trinvis). Nettokraften ved segmentets slutning beregnes ved hjælp af den relevante ligning fra B-1 til B-5. Den gennemsnitlige geometriske stigevinkel γ (se figur B-1) beregnes dermed ved

(B-12)(B-12)

hvor stregen over teksten angiver værdier midt i segmentet (= gennemsnittet af start- og slutpunktværdierne – som regel værdier midt i segmentet) og

K
er en hastighedsafhængig konstant, der er lig med 1,01, hvis VC ≤ 200 knob, ellers 0,95. Denne konstant tager højde for indvirkningen på stigegradienten ved en stigning ved en modvind på 8 knob og en acceleration indeholdt i stigningen ved en konstant kalibreret flyvehastighed (den reelle hastighed stiger, i takt med at luftens densitet bliver mindre med højden).
R
er forholdet mellem flyets modstandskoefficient og dets opdriftskoefficient i henhold til de pågældende flapindstillinger. Landingsstellet antages at være trukket op.
ε
Krængningsvinkel, radian

Stigevinklen korrigeres for modvind w ved:

(B-13)(B-13)

hvor γw er den gennemsnitlige stigevinkel korrigeret for modvind.

Den afstand, flyet tilbagelægger langs sporet på jorden, Δs, mens det stiger ved vinkel γw, fra en indledende højde h1 til en endelig højde h2, beregnes ved

(B-14)(B-14)

Som regel omfatter to forskellige startprofilfaser en stigning ved en konstant hastighed. Den første fase, som nogle gange kaldes det indledende stigningssegment, er umiddelbart efter lift-off, hvor sikkerhedsforskrifterne kræver, at flyet flyves ved en hastighed, som mindst er lig med startsikkerhedshastigheden. Dette er en reguleret hastighed, som skal opnås 35 fod over startbanen under normale operationer. Det er imidlertid almindelig praksis at fastholde en indledende stigningshastighed en smule, som regel 10-20 knob, over startsikkerhedshastigheden, da det ofte forbedrer den indledende stigegradient, der opnås. Den anden fase er efter optræk af flaps og indledende acceleration, som kaldes fortsat stigning.

Under den indledende stigning afhænger flyvehastigheden af flapindstillingerne og flyets bruttovægt ved start. Den kalibrerede indledende stigningshastighed VCTO beregnes ved hjælp af førsteordensapproksimationen:

(B-15)(B-15)

hvor C er en koefficient, der stemmer overens med flapindstillingen (kt/√lbf) fra ANP-databasen.

Ved fortsat stigning efter acceleration er den kalibrerede flyvehastighed en brugerinputparameter.

B7 Effektnedsættelse (overgangssegment)

Effekten reduceres, eller nedsættes, fra startindstillingen efter starten for at forlænge motorens levetid og ofte for at reducere støjen i visse områder. Kraften nedsættes normalt under enten et stigningssegment ved konstant hastighed (afsnit B8) eller et accelerationssegment (afsnit B8). Da det er en relativ kort proces, der typisk kun varer 3-5 sekunder, modelleres den ved at tilføje et "overgangssegment" til det primære segment. Det dækker som regel en horisontal afstand ved jorden på 1000 fod (305 m).

Kraftnedsættelsens omfang

Under normale operationer nedsættes motorkraften til den maksimale kraftindstilling for stigninger. Modsat startreaktionskraft kan stigningskraften opretholdes på ubestemt tid, men opretholdes som oftest, indtil flyet har nået sin indledende marchhøjde. Det maksimale kraftniveau ved stigning bestemmes ved ligning B-1 ved hjælp af de maksimale kraftkoefficienter, som producenten har oplyst. Dog kan krav til støjbegrænsning medføre yderligere kraftnedsættelse, som nogle gange kaldes en kraftig nedsættelse (deep cutback). Af sikkerhedshensyn er den maksimale kraftnedsættelse begrænset31 til et omfang, der bestemmes ud fra flyets ydeevne og antal motorer.

Minimumsniveauet for "nedsat kraft" kaldes nogle gange for "nedsat kraft" ved udfald af en motor:

(B-16)(B-16)

hvor

δ2
er trykforholdet ved højde h2
G'
er stigegradienten ved udfald af en motor i procent:
= 0 % for fly med automatiske systemer til genetablering af kraft, ellers
= 1,2 % for et fly med 2 motorer
= 1,5 % for et fly med 3 motorer
= 1,7 % for et fly med 4 motorer

Stigningssegment ved konstant hastighed med nedsættelse

Stigningssegments gradient beregnes ved hjælp af ligning B-12 med kraft, der er beregnet ved hjælp af enten B-1 for maksimale stigningskoefficienter eller B-16 ved nedsat kraft. Stigningssegmentet deles derefter op i to undersegmenter, der begge har samme stigevinkel. Dette er vist i figur B-2.

Figur B-2

Figur B-2: Stigningssegment ved konstant hastighed med nedsættelse (illustration – ikke målfast)

Det første undersegment tildeles en afstand ved jorden på 1 000 fod (304 m), og den korrigerede nettokraft pr. motor ved slutningen af de 1 000 fod er lig med den nedsatte værdi. (Hvis den oprindelige horisontale afstand er mindre end 2 000 fod, anvendes halvdelen af segmentet til at nedsætte kraften.) Den endelige kraft i det andet undersegment er ligeledes lig med den nedsatte kraft. Dermed flyves det andet undersegment ved en konstant hastighed.

B8 Accelererende stigning og optræk af flaps

Dette segment følger normalt efter den indledende stigning. Som ved alle flyvesegmenter er startpunktets højde h1, den reelle flyvehastighed VT1, og kraften (Fn/δ)1 lig værdierne for slutningen af det foregående segment. Den kalibrerede flyvehastighed VC2 ved slutpunktet og den gennemsnitlige stigningshastighed ROC er brugerinput (krængningsvinklen ε er en funktion af hastighed og drejeradius). Da de er indbyrdes afhængige, skal sluthøjden h2, den reelle sluthastighed VT2, slutkraften (Fn)2 og segmentets sporlængde Δs beregnes ved iteration. Der foretages en foreløbig estimering af sluthøjden h2, som derefter genberegnes gentagne gange ved hjælp af ligning B-16 og B-17, indtil differencen mellem på hinanden følgende estimater befinder sig under en fastlagt tolerance, f.eks. en fod. Et praktisk foreløbigt estimat er h2 = h1 + 250 fod.

Segmentets sporlængde (den tilbagelagte horisontale afstand) estimeres som:

(B-17)(B-17)

hvor

0,95
er en faktor, der skal tage højde for virkningen af en modvind på 8 knob for en stigning ved 160 knob
k
er en konstant, der konverterer knob til fod/s = 1,688 fod/s pr. knob
V T 2
= reel flyvehastighed ved segmentets slutpunkt, knob:formel9
hvor σ2 = den relative luftdensitet ved sluthøjden h2
a max
= den maksimale acceleration ved horisontalflyvning (fod/s2) =formel10
G
= stigegradientformel11
hvor ROC = stigningshastigheden, fod/min

Ved hjælp af dette estimat af Δs genestimeres sluthøjden h2´ derefter ved:

(B-18)(B-18)

Så længe afvigelsen |h2´h2| ligger uden for den fastlagte tolerance, gentages trin B-17 og B-18 med de nuværende iterationsværdier ved slutningen af segmentet for højde h2, reel flyvehastighed VT2, korrigeret nettokraft pr. motor (Fn/δ)2. Hvis afvigelsen ligger inden for tolerancen, afsluttes den iterative cyklus, og accelerationssegmentet bestemmes ud fra de endelige værdier ved slutningen af segmentet.

Bemærk: Hvis (amax G·g) < 0,02 g under iterationsprocessen, kan accelerationen være for lille til at opnå den ønskede VC2 for en fornuftig afstand. I dette tilfælde kan stigegradienten begrænses til G = amax /g – 0,02, som i realiteten reducerer den ønskede stigningshastighed for at opretholde en acceptabel acceleration. Hvis G < 0,01 bør det konkluderes, at der ikke er tilstrækkelig kraft til at opnå den bestemte acceleration og stigningshastighed. Beregningen bør da afsluttes, og proceduren revideres32.

Længden af accelerationssegmentet korrigeres for modvind w ved hjælp af:

(B-19)(B-19)

Accelerationssegment med nedsættelse

Kraftnedsættelse indføjes i et accelerationssegment på samme måde som ved et segment ved konstant hastighed, nemlig ved at omdanne den første del til et overgangssegment. Niveauet for kraftnedsættelsen beregnes som ved proceduren for kraftnedsættelse ved konstant hastighed, udelukkende ved hjælp af ligning B-1. Bemærk, at det som regel ikke er muligt at accelerere og stige, mens minimumsindstillingen for kraft ved udfald af en motor opretholdes. Kraftovergangen tildeles en afstand ved jorden på 1 000 fod (305 m), og den korrigerede nettokraft pr. motor ved slutningen af de 1 000 fod er lig med den nedsatte værdi. Hastigheden ved slutningen af segmentet bestemmes ved iteration for en segmentafstand på 1 000 fod. (Hvis den oprindelige horisontale afstand er mindre end 2 000 fod, anvendes halvdelen af segmentet til at ændre kraften.) Den endelige kraft i det andet undersegment er ligeledes lig med den nedsatte kraft. Dermed flyves det andet undersegment ved en konstant hastighed.

B9 Yderligere stigning og accelererende stigning efter optræk af flaps

Hvis yderligere stigningssegmenter indføjes i stigningsflyvevejen, skal ligning B-12 til B-19 anvendes igen til at beregne afstanden på sporet på jorden og den gennemsnitlige stigevinkel samt højdeforøgelsen for begge. Som før skal den endelige segmenthøjde estimeres ved iteration.

B10 Nedstigning og deceleration

Indflyvning kræver normalt, at flyet går ned og decelererer som forberedelse til det endelige indflyvningssegment, hvor flyet er konfigureret med landingsflaps og sænket landingsstel. Flyvemekanikken er uændret i forhold til start, og den primære forskel er, at højde- og hastighedsprofilen som regel er kendt, samt at det er motorens kraftniveauer, der skal estimeres for hvert segment. Den grundlæggende ligning for kraftbalancen er:

(B-20)(B-20)

Ligning B-20 kan anvendes på to forskellige måder. Først skal flyets hastighed ved starten og slutningen af et segment bestemmes sammen med en nedstigningsvinkel (eller den horisontale segmentafstand) samt start- og sluthøjde for segmentet. I dette tilfælde kan decelerationen beregnes ved hjælp af:

(B-21)(B-21)

hvor Δs er den tilbagelagte afstand ved jorden og V1 og V2 er den indledende og den endelige hastighed ved jorden, som beregnes ved

(B-22)(B-22)

Ligning B-20, B-21 og B-22 bekræfter, at en stærkere modvind i forbindelse med deceleration over en bestemt afstand ved en konstant nedstigningshastighed vil resultere i, at der kræves mere kraft for at opretholde den samme deceleration, hvorimod medvind kræver mindre kraft for at opretholde den samme deceleration.

I praksis foretages de fleste, hvis ikke alle decelerationer under indflyvninger ved tomgangskraft. Dermed bestemmes kraften for den anden anvendelse af ligning B-20 ved en tomgangsindstilling, og ligningen løses iterativt for at bestemme (1) decelerationen og (2) højden ved slutningen af decelerationssegmentet – på samme måde som ved accelerationssegmentet ved start. I dette tilfælde kan decelerationsafstanden være meget forskellig i mod- og medvind, og det er nogle gange nødvendigt at reducere nedstigningsvinklen for at opnå fornuftige resultater.

For de fleste fly er tomgangskraften ikke nul, og for mange er den desuden en funktion af flyvehastigheden. Dermed løses ligning B-20 for deceleration ved at indføje en tomgangskraft, som beregnes ved hjælp af en ligning såsom:

(B-23)(B-23)

hvor (Etomgang, Ftomgang, GA,tomgang, GB,tomgang og Htomgang) er koefficienter for tomgangskraft, som kan findes i ANP-databasen.

B11 Indflyvning

Den kalibrerede indflyvningshastighed VCA forbindes med bruttovægten ved landing med en ligning af samme type som ligning B-11, nemlig

(B-24)(B-24)

hvor koefficienten D (kt/√lbf) svarer til indstillingen af landingsflapsene.

Den korrigerede nettokraft pr. motor under nedstigningen langs indflyvningsbanen beregnes ved at løse ligning B-12 for landingsvægten W og et forhold mellem opdrift og modstand R, som er passende for flapindstillingen med landingsstel i udfoldet position. Flapindstillingen skal være den indstilling, der typisk bruges under operationer i praksis. Under indflyvningen kan det antages, at nedstigningsvinklen for indflyvningsbanen γ er konstant. For jet- og propeldrevne fly med flere motorer er γ som regel – 3°. For propeldrevne fly med en enkelt motor er γ som regel – 5°.

Den gennemsnitlige korrigerede nettokraft beregnes ved at invertere ligning B-12, hvor K=1,03 for at tage højde for den indeholdte deceleration ved en nedstigende flyvevej ved en referencemodvind på 8 knob ved den konstante kalibrerede flyvehastighed, der er beregnet ved hjælp af ligning B-24, dvs.

(B-25)(B-25)

For modvinde, der afviger fra hastigheden på 8 knob bliver den korrigerede nettokraft

(B-26)(B-26)

Den tilbagelagte horisontale afstand beregnes ved:

(B-27)(B-27)

(positiv, da h1 > h2 og γ er negativ).

Bilag C: Modellering af spredningen af et lateralt spor på jorden

Ved mangel på radardata anbefales det at modellere spredningen af et lateralt spor på jorden ud fra antagelsen af, at spredningen af spor vinkelret på basissporet følger en gaussisk normalfordeling. Erfaringerne viser, at dette er en rimelig antagelse i de fleste tilfælde.

Under antagelse af en normalfordeling med standardafvigelsen S, illustreret i figur C-1, er ca. 98,8 procent af alle operationer inden for grænserne af ±2,5·S (dvs. inden for en stribe med en bredde på 5 · S).

Figur C-1

Figur C-1: Underinddeling af et spor på jorden i 7 underspor. Bredden af striben er 5 gange standardafvigelsen for spredningen af sporet på jorden

En normalfordeling kan som regel modelleres på tilfredsstillende vis ved at anvende 7 diskrete underspor, der er placeret med samme afstand mellem de ±2,5·S grænser for striben som vist i figur C-1.

Dog afhænger approksimationens tilstrækkelighed af forholdet mellem adskillelsen af underspor og højden for flyet, som er over sporet. Der kan være situationer (meget tætliggende eller meget spredte spor), hvor det er hensigtsmæssigt at anvende et andet antal underspor. For få underspor bevirker, at der opstår "fingre" i konturen. Tabel C-1 og C-2 viser parametrene for en underinddeling i mellem 5 og 13 underspor. Tabel C-1 viser placeringen af de enkelte underspor og tabel C-2 den tilsvarende procentdel af operationer på hvert underspor.

Undersporets nummer
Placeringen af underspor ved underinddeling i
5 underspor
7 underspor
9 underspor
11 underspor
13 underspor
12 / 13
       
±2,31·S
10 / 11
     
±2,27·S
±1,92·S
8 / 9
   
±2,22·S
±1,82·S
±1,54·S
6 / 7
 
±2,14·S
±1,67·S
±1,36·S
±1,15·S
4 / 5
±2,00·S
±1,43·S
±1,11·S
±0,91·S
±0,77·S
2 / 3
±1,00·S
±0,71·S
±0,56·S
±0,45·S
±0,38·S
1
0
0
0
0
0

Tabel C-1: Placering af 5, 7, 9, 11 eller 13 underspor. Den samlede bredde af striben (som omfatter 98 % af alle operationer) er 5 gange standardafvigelsen

Undersporets nummer
Placeringen af underspor ved underinddeling i
5 underspor
7 underspor
9 underspor
11 underspor
13 underspor
12 / 13
       
1,1 %
10 / 11
     
1,4 %
2,5 %
8 / 9
   
2,0 %
3,5 %
4,7 %
6 / 7
 
3,1 %
5,7 %
7,1 %
8,0 %
4 / 5
6,3 %
10,6 %
12,1 %
12,1 %
11,5 %
2 / 3
24,4 %
22,2 %
19,1 %
16,6 %
14,4 %
1
38,6 %
28,2 %
22,2 %
18,6 %
15,6 %

Tabel C-2: Den procentvise andel af operationer ved 5, 7, 9, 11 eller 13 underspor. Den samlede bredde af striben (som omfatter 98 % af alle operationer) er 5 gange standardafvigelsen

Bilag D: Genberegning af NPD-data ved forhold, der afviger fra referenceforholdene

Bidragene til støjniveauet fra hvert enkelt segment på flyvevejen bestemmes ud fra NPD-dataene, som fremgår af den internationale ANP-database. Det bør imidlertid bemærkes, at alle disse data er blevet normaliseret ved hjælp af gennemsnitlige atmosfæriske dæmpningsgrader, som er fastlagt i SAE AIR-1845. Disse grader er gennemsnit af værdier, som er blevet fastlagt under støjcertificeringsprøver i Europa og USA. De store udsving i atmosfæriske forhold (temperatur og relativ luftfugtighed) i disse prøver er vist i figur D-1.

Figur D-1

Figur D-1: Meteorologiske forhold registreret under støjcertificeringsprøver

Kurverne, som er tegnet på figur D-1, er beregnet ved hjælp af en industriel standardmodel for atmosfærisk dæmpning, ARP 866A, og viser, at der kan forventes omfattende udsving i højfrekvent (8 kHz) lydabsorption på tværs af prøveforholdene (selv om udsvingene i den totale absorption vil være noget mindre).

Da dæmpningsgraderne i tabel D-1, er aritmetiske gennemsnit, kan hele sættet ikke knyttes til en enkelt referenceatmosfære (dvs. med specifikke værdier for temperatur og relativ luftfugtighed). De kan kun betragtes som egenskaber ved en helt og aldeles teoretisk atmosfære, som kaldes "AIR-1845-atmosfæren".

Tabel D-1: Gennemsnitlige atmosfæriske dæmpningsgrader, der anvendes til at normalisere NPD-data i ANP-databasen.

Centerfrekvens for 1/3-oktavbånd (Hz)
Dæmpningsgrad (dB/100m)
Centerfrekvens for 1/3-oktavbånd (Hz)
Dæmpningsgrad (dB/100m)
50
0,033
800
0,459
63
0,033
1 000
0,590
80
0,033
1 250
0,754
100
0,066
1 600
0,983
125
0,066
2 000
1,311
160
0,098
2 500
1,705
200
0,131
3 150
2,295
250
0,131
4 000
3,115
315
0,197
5 000
3,607
400
0,230
6 300
5,246
500
0,295
8 000
7,213
630
0,361
10 000
9,836

Dæmpningskoefficienterne i tabel D-1 kan antages at være gyldige for et rimeligt temperatur- og luftfugtighedsinterval. For at undersøge, om der er behov for tilpasninger, bør ARP–866A anvendes til at beregne gennemsnitlige atmosfæriske absorptionskoefficienter for den gennemsnitlige lufthavnstemperatur T og relative luftfugtighed RH. Hvis det ud fra en sammenligning af disse koefficienter med dem i tabel D-1 vurderes, at en tilpasning er nødvendig, skal følgende metode anvendes.

ANP-databasen indeholder følgende NPD-data for hver effektindstilling:

maksimalt lydniveau i forhold til den skrå afstand, Lmax(d)

tidsintegreret niveau i forhold til afstanden ved referencehastigheden, LE(d)

det uvægtede referencelydspektum ved en skrå afstand på 305 m (1000 fod), Ln,ref(dref), hvor n = frekvensbåndet (fra 1 til 24 for 1/3-oktavbånd med centerfrekvenser fra 50 Hz til 10 kHz).

Alle data er normaliseret til AIR-1845-atmosfæren.

Tilpasning af NPD-kurverne til brugerspecifikke forhold T og RH foregår i tre trin:

1. Først korrigeres referencespektret for at fjerne den atmosfæriske dæmpning αn,ref fra SAE AIR-1845:

(D-1)(D-1)

2. Derefter tilpasses det korrigerede spektrum til hver af de ti standardiserede NPD-afstande di ved at anvende dæmpningsgrader for både (i) SAE AIR-1845-atmosfæren og (ii) den brugerspecifikke atmosfære (baseret på SAE ARP-866A).

(i) For SAE AIR-1845-atmosfæren:

(D-2)(D-2)

(ii) For den brugerspecifikke atmosfære:

(D-3)(D-3)

hvor αn,866A er koefficienten for den atmosfæriske absorption for frekvensbåndet n (udtrykt i dB/m), beregnet ved hjælp af SAE ARP-866A med temperatur T og relativ luftfugtighed RH.

3. Ved hver NPD-afstand di A-vægtes de to spektre og summeres i decibel for at bestemme de resulterende A-vægtede niveauer LA,866A og LA,ref, som derefter subtraheres aritmetisk.

(D-4)

(D-4)

Stigningen ΔL er differencen mellem NPD-værdierne i den brugerspecifikke atmosfære og referenceatmosfæren. Dette adderes til ANP-databasens NPD-dataværdi for at beregne de tilpassede NPD-data.

Ved at anvende ΔL til at tilpasse NPD-værdierne for både Lmax og LE antages det, at forskellige atmosfæriske forhold kun påvirker referencespektret, og at de ikke har nogen virkning på niveau-/tidshistorikken. Dette kan betragtes som værende gyldigt for typiske udbredelsesintervaller og typiske atmosfæriske forhold.

Bilag E: Korrektionen for et afgrænset segment

I dette bilag gøres der rede for beregningen af korrektionen for det afgrænsede segment og den tilknyttede energiandelsalgoritme, som er beskrevet i afsnit 2.7.19.

E1 Geometri

Energiandelsalgoritmen er baseret på en 90-graders dipol lydkilde i fjerde potens. Denne kilde har retningsmæssige egenskaber, der ligger tæt op ad egenskaberne for lyd fra jetfly, i det mindste i det vinkelområde, der har den største indvirkning på støjbegivenhedsniveauerne under og ved siden af flyets flyvevej.

Figur E-1

Figur E-1: Geometri mellem flyvevejen og iagttagerens placering O

Figur E-1 illustrerer geometrien bag lydudbredelsen mellem flyvevejen og iagttagerens placering O. Flyet ved P flyver i vindstille og ensartede luftforhold med en konstant hastighed på en lige og horisontal flyvevej. Den mindste passageafstand til iagttageren er Pp. Parametrene er:

d
afstanden fra iagttageren til flyet
d p
vinkelret afstand fra iagttageren til flyvevejen (skrå afstand)
q
afstanden fra P til Pp = – V · τ
V
flyets hastighed
t
tidspunktet, hvor flyet er ved punkt P
t p
tidspunktet, hvor flyet befinder sig ved den mindste passageafstand Pp
τ
flyvetid = tid i forhold tiden ved Pp = t - tp
ψ
vinkel mellem flyvevejen og vektoren for fly-iagttager.

Det bør bemærkes, at eftersom flyvetiden τ i forhold til den mindste passageafstand er negativ, når flyet befinder sig bag iagttagerens placering (som vist i figur E-1), er den relative afstand q til den mindste passageafstand positiv i dette tilfælde. Hvis flyet befinder sig foran iagttageren, er q negativ.

E2 Estimering af energiandelen

Hovedprincippet bag energiandelen er at udtrykke støjeksponeringen E, der produceres ved iagttagerens placering fra et flyvevejssegment P1P2 (med startpunktet P1 og slutpunktet P2) ved at multiplicere eksponeringen E∞ fra hele den uendelige passagevej med en enkelt faktor – energiandelen faktor F:

(E-1)(E-1)

Da eksponeringen kan udtrykkes i form af tidsintegralet af effektivværdien af det (vægtede) lydtrykniveau, dvs.

(E-2)(E-2)

For at beregne E skal lydtrykkets effektivværdi udtrykkes som en funktion af de kendte geometriske og driftsparametre. For en 90° dipolkilde er

(E-3)(E-3)

hvor p2 og pp2er effektivværdierne for de målte lydtryk, som flyet producerer, når det passerer punkt P og Pp.

Dette relativt enkle forhold har vist sig at være en god simulation af støj fra jetfly, selv om de reelle mekanismer er ekstremt komplicerede. Størrelsen dp2/d2 i ligning E-3 beskriver udelukkende den sfæriske spredning, der kan tilskrives en punktkilde, en uendelig lydhastighed og en ensartet, ikke-absorberende atmosfære. Alle andre fysiske virkninger – kildens retningsvirkning, afgrænset lydhastighed, atmosfærisk absorption, Doppler-effekt osv. – er indirekte omfattet af leddet sin2ψ. Denne faktor bevirker, at lydtrykkets effektivværdi aftager omvendt som d4 – deraf udtrykket kilde "i fjerde potens".

Ved at indføje substitutionerne

(E-31)

kan lydtrykkets effektivværdi udtrykkes som en funktion af tid (igen ses der bort fra lydudbredelsestiden):

(E-4)(E-4)

Ved at indføje dette i ligning (E-2) og foretage substitutionen

(E-5)(E-5)

kan støjeksponeringen ved iagttageren fra forbiflyvningen mellem tidsinterval [τ12] udtrykkes som

(E-6)(E-6)

Løsningen af dette integral er:

(E-7)(E-7)

Integration over intervallet [-∞,+∞] (dvs. over hele den uendelige flyvevej) giver følgende udtryk for den totale eksponering E∞:

(E-8)(E-8)

og dermed er energiandelen i henhold til ligning E-1

(E-9)(E-9)

E3 Ensartethed af de maksimale og tidsintegrerede beregningsenheder – skalafstanden

En konsekvens af at anvende den enkelte dipolmodel til at bestemme energiandelen er, at den forudsætter en bestemt teoretisk difference ΔL mellem begivenhedens støjniveauer Lmax og LE. Hvis konturmodellen skal være ensartet internt, er den nødt til at svare til de differencer i værdierne, der er bestemt ud fra NPD-kurverne. Et problem er, at NPD-data er bestemt ud fra reelle målinger af flystøj, hvilket ikke nødvendigvis stemmer overens med den enkle teori. Teorien har derfor behov for at være ekstra fleksibel. Men i princippet bestemmes variablerne α1 og α2 ud fra geometri og flyets hastighed og efterlader dermed intet ekstra spillerum. En mulig løsning er at anvende skalaafstanden dλ, som følger.

Eksponeringsniveauet LE, er anført som en funktion af dp i ANP-databasen for en referencehastighed Vref, og kan udtrykkes som

(E-10)(E-10)

hvor p0 er referencetrykket som standard og tref er et referencetidsrum (= 1 s for SEL). Ved den reelle hastighed V bliver det

(E-11)(E-11)

På samme måde kan det maksimale begivenhedsniveau Lmax udtrykkes som

(E-12)(E-12)

Ved at anvende ligning E-8, E-11 og E-12 og huske på, at (fra ligning E-2 og E-8)formel12kan differencen ΔL for dipolkilden udtrykkes som

(E-13)(E-13)

Dette kan kun sidestilles med værdien for ΔL, som er bestemt ud fra NPD-data, hvis den skrå afstand dp, der anvendes til at beregne energiandelen, substitueres med skalaafstanden dλ, som beregnes ved

(E-14a)(E-14a)

eller

(E-14b)(E-14b)

Ved at erstatte dp med dλ i ligning E-5 og anvende definitionen q = Vτ fra figur E-1 kan parametrene α1 og α2 i ligning E-9 udtrykkes (ved at sætte q = q1 ved startpunktet og q – λ = q2 ved slutpunktet for et flyvevejssegment af længden λ) som

(E-15)(E-15)

Da man er nødt til at erstatte den reelle skrå afstand med skalaafstanden, bliver 90-graders dipolmodellen i fjerde potens mindre enkel. Men da det i realiteten kalibreres in situ ved hjælp af data udledt fra målinger, kan energiandelsalgoritmen betragtes som kvasi-empirisk frem for udelukkende teoretisk.

Bilag F: Database over kilder til vejstøj

Dette bilag indeholder databasen over de fleste af de eksisterende kilder til vejstøj, der skal anvendes til at beregne vejstøj i henhold til metoden, der er beskrevet i afsnit 2.2 Vejstøj.

Tabel F-1: Koefficienterne A R,i,m og B R,i,m for rullestøj og A P,i,m og B P,i,m for motorstøj

Kategori
Koefficient
               
63
125
250
500
1 000
2 000
4 000
8 000
                   
1
AR
79,7
85,7
84,5
90,2
97,3
93,9
84,1
74,3
BR
30
41,5
38,9
25,7
32,5
37,2
39
40
AP
94,5
89,2
88
85,9
84,2
86,9
83,3
76,1
BP
-1,3
7,2
7,7
8
8
8
8
8
2
AR
84
88,7
91,5
96,7
97,4
90,9
83,8
80,5
BR
30
35,8
32,6
23,8
30,1
36,2
38,3
40,1
AP
101
96,5
98,8
96,8
98,6
95,2
88,8
82,7
BP
-1,9
4,7
6,4
6,5
6,5
6,5
6,5
6,5
3
AR
87
91,7
94,1
100,7
100,8
94,3
87,1
82,5
BR
30
33,5
31,3
25,4
31,8
37,1
38,6
40,6
AP
104,4
100,6
101,7
101
100,1
95,9
91,3
85,3
BP
0
3
4,6
5
5
5
5
5
4a
AR
0
0
0
0
0
0
0
0
BR
0
0
0
0
0
0
0
0
AP
88
87,5
89,5
93,7
96,6
98,8
93,9
88,7
BP
4,2
7,4
9,8
11,6
15,7
18,9
20,3
20,6
4b
AR
0
0
0
0
0
0
0
0
BR
0
0
0
0
0
0
0
0
AP
95
97,2
92,7
92,9
94,7
93,2
90,1
86,5
BP
3,2
5,9
11,9
11,6
11,5
12,6
11,1
12
5
AR
               
BR
               
AP
               
BP
               

Tabel F-2: Koefficienterne a i og b i for pigdæk

Kategori
Koefficient
               
63
125
250
500
1 000
2 000
4 000
8 000
                   
1
ai
0,0
0,0
0,0
2,6
2,9
1,5
2,3
9,2
bi
0,0
0,0
0,0
-3,1
-6,4
-14,0
-22,4
-11,4

Tabel F-3: Koefficienterne C R,m,k og CP,m,k for acceleration og deceleration

Kategori
k
Cr
Cp
1
1= vejkryds
-4,5
5,5
2=rundkørsel
-4,4
3,1
2
1= vejkryds
-4
9
2=rundkørsel
-2,3
6,7
3
1= vejkryds
-4
9
2=rundkørsel
-2,3
6,7
4a
1= vejkryds
0
0
2=rundkørsel
0
0
4b
1= vejkryds
0
0
2=rundkørsel
0
0
5
1= vejkryds
   
2=rundkørsel
   

Tabel F-4: Koefficienterne α i,m og β m for vejbelægningen

Beskrivelse
Minimal hastighed, hvor den er gyldig
Maksimal hastighed, hvor den er gyldig
Kategori