background image

 

20

2.

 

METODA OBLICZEŃ 

 
 
Celem  analiz  i  pomiarów  hałasu,  w  zabudowie  zlokalizowanej  wzdłuż  drogi,  było 

opracowanie  metodyki  określania  optymalnych  parametrów  projektowanych  ekranów 

akustycznych ( długości, wysokości, odległości ) w zależności od lokalizacji i charakterystyki 

ukształtowania ekranowanych obiektów oraz ruchu drogowego.  

Do  obliczeń  poziomu  hałasu  wykorzystano  metodę  opracowaną  w  Instytucie  Inżynierii 

Drogowej i Kolejowej ( IIDiK ) Politechniki Krakowskiej przez Dr inż. S. Radosza [  ]. Jest 

ona  dostosowana  do  charakterystyki  akustycznej  pojazdów  samochodowych  poruszających 

się po polskich drogach oraz nawierzchni tych dróg. Metodę te przedstawiono poniżej. 

[ Radosz St.: Analiza wybranych parametrów  ruchu i drogi  w aspekcie ochrony akustycznej 

środowiska, Politechnika Krakowska, Praca doktorska Kraków 1984. 

Radosz St.: Metoda obliczania poziomu hałasu drogowego, Drogownictwo 1/1981 ] 

 

2.1.

 

Założenia

 

Metoda opiera się na następujących założeniach: 

 

ruch drogowy stanowi liniowe źródło dźwięku zlokalizowane na wysokości 0,5 m nad 

jezdnią w odległości 3,5 m od jej krawędzi 

 

do  określenia  prognozowanego  poziomu  hałasu  w  punkcie  odbioru  wykorzystywany 

jest wskaźnik równoważnego poziomu hałasu L

Aeq

 

 

proces obliczania poziomu hałasu odbywa się w dwóch etapach: 

 

obliczenie poziomu hałasu u źródła ( podstawowy poziom hałasu ) 

 

obliczenie poziomu hałasu u odbiorcy 

 

poziom  hałasu  u  źródła  określany  jest  w  punkcie  odniesienia  znajdującym  się  w 

odległości d=10m, mierzonej w poziomie, od krawędzi jezdni w kierunku odbiorcy 

 

poziom  podstawowy  hałasu  zależy  od  parametrów  ruchu,  rodzaju  nawierzchni  drogi 

jej pochylenia i nie zależy od czynników wpływających na rozchodzenie się hałasu w 

otoczeniu  drogi  i  jest  dla  danego,  jednorodnego  elementu  drogowego  stały  dla 

wszystkich odbiorców 

background image

 

21

 

poziom  hałasu  u  odbiorcy  oblicza  się  z  uwzględnieniem  poprawek  dotyczących 

czynników  wpływających  na  rozchodzenie  się  hałasu  od  drogi  i  zależy  od  położenia 

odbiorcy  w  stosunku  do  drogi,  cech  geometrycznych  drogi,  ekranowania,  rodzaju 

pokrycia terenu i poziomego kąta widzenia drogi z punktu odbioru 

 

2.2.

 

Tok postępowania

 

W celu określenia prognozowanego poziomu hałasu u odbiorcy należy podzielić drogę będącą 

źródłem  hałasu,  na  odcinki  jednorodne,  a  następnie  dla  każdego  odcinka  jednorodnego 

obliczyć poziom hałasu według schematu na rys. 2.1. 

 

Rys. 2.1 Schemat obliczania poziomu hałasu dla jednorodnego odcinka drogi 

background image

 

22

2.3.

 

Poziom podstawowy hałasu

 

Poziom  podstawowy  hałasu  określa  jego  poziom  u  źródła  i  stanowi  wartość  wyjściową  do 

dalszych  obliczeń.  Na  jego  wartość  maja  wpływ  czynniki  związane  z  parametrami  potoku 

pojazdów i niektóre czynniki związane z drogą. 

 

2.3.1.

 

Wpływ parametrów potoku pojazdów 

W metodzie uwzględnia się następujące parametry potoku pojazdów: 

 

natężenie ruchu q [P/h] 

 

średnia prędkość chwilowa potoku v [km/h] 

 

udział pojazdów ciężkich p [%] 

Dobierając  dane  ruchowe  do  prognozy  należy  założyć  że  udział  pory  dnia  w  ruchu 

całodobowym  w  uproszczeniu  stanowi  92%.  Należy  pamiętać,  że  w  prognozie  operujemy 

natężeniem wyrażanym  na godzinę , czyli należy uwzględnić liczbę godzin przypadającą na 

porę dnia i nocy i rozłożyć równomiernie natężenie pojazdów. 

Podstawowy poziom hałasu oblicza się ze wzoru: 

 

[ ]

dB

p

q

v

v

q

p

q

v

p

L

P

Aeq

9

.

60

09

.

0

0062

.

0

18

.

0

log

)

032

.

0

11

18

.

17

(

log

)

01

.

0

01

.

0

39

.

8

(

+

+

+

+

+

+

+

+

=

          

(2.1) 

                                              

            

 

 

 

 

 

 

lub ze wzoru uproszczonego: 

[ ]

dB

p

v

q

L

P

Aeq

4

.

33

11

.

0

log

2

.

4

log

7

.

9

+

+

+

=

     

 

 

   (2.2) 

 

2.3.2.

 

Wpływ parametrów związanych z drogą 

Na podstawowy poziom hałasu mają wpływ następujące parametry związane z drogą: 

 

pochylenie podłużne jezdni 

 

rodzaj i stan nawierzchni 

 

Poprawkę,  uwzględniającą  zwiększoną  emisję  hałasu  przez  pojazdy  podczas  pokonywania 

wzniesień, wykonuje się dla pochyleń podłużnych większych od 2% według wzoru: 

 

                                            

[ ]

dB

i

v

L

i

Aeq

2

.

0

367

.

0

022

.

0

+

+

=

  

 

 

 

(2.3) 

 

background image

 

23

W  przypadku  drogi  dwujezdniowej  z  pasem  dzielącym  szerszym  niż  5  m  lub  drogi  o  ruchu 

jednokierunkowym poprawkę ze względu na pochylenie stosować należy tylko dla wzniesień. 

Na  drodze  o  ruchu  jednokierunkowym,  na  którym  występują  strome  spadki  należy  hałas 

pomierzyć bezpośrednio. 

 

Poprawkę  ze  względu  na  rodzaj  i  stan  nawierzchni  dla  nawierzchnie  szorstkiej  oblicza  się 

według wzoru: 

 

       

p

L

eq

3

.

0

4

=

[dB]                                                       (2.4) 

 

Dla nawierzchni gładkiej poprawki tej nie uwzględnia się. 

 

2.4.

 

Wpływ ekranowania

 

Wpływ ekranowania w powyższej metodzie prognozowania hałasu, oblicza się na podstawie 

różnicy dróg ( δ ): fali załamanej na krawędzi ekranu ( a + b ) i fali biegnącej bezpośrednio do 

punktu odbioru (c ). Wartości a, b, c są wielkościami geometrycznymi, które można obliczyć 

z wzorów 

 

                                         

2

1

2

1

)

5

.

0

(

)

5

.

3

(

+

+

=

h

d

a

                                                   (2.5)                             

                                         

2

2

1

2

1

2

)

(

)

(

h

h

d

d

b

+

=

                                                      (2.6) 

                                         

2

2

2

2

)

5

.

3

(

)

5

.

0

(

+

+

=

d

h

c

                                                   (2.7) 

gdzie: h

1

 – wysokość ekranu [m] 

           h

2

 – wysokość punktu odbioru [m] 

           d

1

 – odległość ekranu od krawędzi jezdni [m] 

           d

2

 – odległość punktu odbioru od krawędzi jezdni [m] 

background image

 

24

 

Rys. 2.2. Schemat do obliczania wpływu ekranowania

 

Wartość poprawki oblicza się ze wzoru: 

 

                                          

)]

[log(

c

b

a

f

L

e

+

=

 [dB]                                                     (2.8) 

gdzie:  x = log ( a + b – c ), funkcja f ma postać: 

n

n

x

A

x

A

x

A

A

A

+

+

+

+

=

...

2

2

1

0

[dB]                                             (2.9) 

a wartości współczynników A

0

...A

n

 przyjmuje się w zależności od położenia punktu odbioru  

( w strefie cienia akustycznego lub poza nią) według tabl. 2.1. 

 

Tablica 2.1. Wartości współczynników

 

A

0

...A

n

 

 

Strefa cienia 

akustycznego 

Strefa iluminowana 

A

-15.4 

A

1

 

-8.26 

+0.109 

A

2

 

-2.787 

-0.815 

A

3

 

-0.831 

+0.479 

A

4

 

-0.198 

+0.3284 

A

5

 

+0.1539 

+0.04385 

A

6

 

+0.12248 

A

7

 

+0.02175 

Zakres 

ważności 

- 3.0 ≤

 x 

 1.2

 

- 4.0 ≤

 x 

 0

 

 

Dla x z poza zakresu ważności należy przyjmować: 

-

 

jeżeli x < - 3.0 to 

0

.

5

=

A

 

-

 

jeżeli x > 1.2    to 

A

 - nieokreślone 

-

 

jeżeli x < 4.0 to 

0

.

5

=

A

 

-

 

jeżeli x > 0 to 

0

=

A

 

 

background image

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.

 

Wpływ odległości oraz pokrycia terenu

 

Odległość punktu odbioru od źródła można obliczyć z prostej zależności geometrycznej: 

 

2

2

)

5

.

0

(

)

5

.

3

(

+

+

=

h

d

d

 [m]                                                 (2.10) 

 

Rys. 2.3 Schemat do obliczenia odległości d` 

 

Jeśli teren między źródłem a punktem odbioru jest w ponad 50% utwardzony ( tzn. na terenie 

tym występują: płyty betonowe, bruk, nawierzchnia bitumiczna lub lustro wody ) to poprawkę 

ze względu na odległość oblicza się ze wzoru: 

 

                                             

5

.

13

'

log

8

.

10

'

d

L

d

eq

=

 [dB]                                                    (2.11) 

 

Natomiast jeśli teren między źródłem a punktem odbioru w ponad 50% porośnięty jest trawą 

lub  niskimi  uprawami  rolnymi,  to  dla  wysokości  odbiorcy 

3

5

.

3

1

+

d

h

  [m]  należy 

uwzględnić tłumiący wpływ pokrycia terenu, według wzoru: 

background image

 

26

 

                              

5

.

3

3

log

2

.

5

5

.

13

'

log

8

.

10

+

+

=

d

h

d

L

d

eq

 [dB]                                         (2.12) 

 

Dla  większych  wysokości  nie  uwzględnia  się  wpływu  tłumiącego  pokrycia  terenu,                  

a poprawkę dla odległości oblicza się jak dla terenu o utwardzonej powierzchni. 

 

2.6.

 

Wpływ poziomego kąta widzenia

 

Poprawkę  ze  względu  na  wpływ  wartości  poziomego  kąta  widzenia  odcinka  jednorodnego 

oblicza się według wzoru: 

 

                                              

°

Θ

Θ

=

180

log

10

L

 [dB]                                                         (2.13) 

 

gdzie:  

Θ

 - poziomy kąt widzenia odcinka jednorodnego drogi z punku odbioru [

°

]. 

 

Rys. 2.4.  Poziomy kąt widzenia odcinka

 

 

2.7.

 

Wpływ odbicia fal dźwiękowych

 

Poziom  hałasu  w  punkcie  odbioru  należy  zwiększyć  o  2.5  dB  jeśli  znajduje  się  on  w 

odległości  nie  większej  niż  1m  od  ściany  budynku.  Natomiast  jeśli  po  przeciwległej  stronie 

jezdni  znajduje  się  rząd  zwartej  zabudowy  lub  element  ekranujący  poziom  hałasu  należy 

zwiększyć o 1 dB.

 

 

2.8.

 

Poziom hałasu w punkcie odbioru

 

Poziom hałasu w punkcie odbioru dla jednorodnego odcinka drogi oblicza się ze wzoru: 

background image

 

27

 

 

 

 

        

eq

p
Aeq

Aeq

L

L

L

Σ∆

+

=

[dB]                                                      (2.14) 

 

Natomiast łączny poziom hałasu u odbiorcy od „n” odcinków jednorodnych oblicza się ze 

wzoru: 

 

Ai

L

n

i

AS

L

1

.

0

1

10

log

10

Σ

=

=

 [dB]                              

           (2.15)