Suomessa käytössä olevien junien junatyyppivakioita a ja b

3 Laskentamenettely

3.6 Suomessa käytössä olevien junien junatyyppivakioita a ja b

Kaavojen (1) ja (2) mukaiset junatyypistä riippuvat vakiot a ja b on määritetty Suo-messa käytössä oleville junille viitteiden [36, 37 ja 38] mittausten perusteella. Tauluk-koon 4 on koottu laskennassa tarvittavia Suomessa käytössä olevien junatyyppien ju-natyyppivakioiden a ja b arvoja.

Suomessa käytössä olevat junatyypit on jaettu seuraaviin ryhmiin:

henkilöliikenteen junat

· Sm1/2 = Sm1 ja Sm2 paikallisliikenteen sähkömoottorijunat

· Sr = Sr1- tai Sr2- veturin vetämät henkilöliikenteen junat (siniset, punaiset tai yksikerroksiset IC-vaunut)

· Pen = Pendolino (Sm3)

· Sm4 = Sm4 sähkömoottorijuna

· IC2 = Sr2-veturin vetämät kaksikerroksisista IC-vaunuista koostuvat junat

tavaraliikenteen junat

· F-TaJu = suomalaisista tavaravaunuista koostuvat tavarajunat

· R-TaJu = venäläisistä tavaravaunuista koostuvat tavarajunat.

-XQDW\\SSL

Taulukko 4. Suomalaiset junat. Vakioiden a ja b arvoja junatyypin ja taajuuden funktiona.

Määritelmiä

Parametrit, joita on käytetty yhdessä luvussa, on yleensä kuvattu kyseisessä yhtey-dessä.

d äänilähteen ja tarkastelupisteen välinen etäisyys, m

d_f tarkastelupisteen ja rakennuksen julkisivun välinen etäisyys, m

DL geometrian ja etäisyyden vaikutus äänitasoon käsilaskentamenetel-mässä, dB

DL_c radan huomioon ottava korjaus, dB

DL näkökulmakorjaus käsilaskentamenetelmässä, dB DL_r julkisivun heijastuksen huomioon ottava korjaus, dB DL_j junatyyppikorjaus käsilaskentamenetelmässä, dB

G maatekijä, maanpinnan huokoisuutta kuvaaja tekijä, akustisesti kovalle pinnalle käytetään arvoa G = 0, akustisesti pehmeälle pinnalle käytetään arvoa G = 1

h_s äänilähteen korkeus mitattuna tukikerroksen pinnasta.

immissiopiste

katso tarkastelupiste keskiäänitaso

ekvivalenttitaso

L_eqT ajan T keskiäänitasoa kuvaava yleismerkintä

L_eq24 24 tunnin keskiäänitaso¹, taajuuspainotusta tai oktaavikaistaa ei ole määritelty

L_Aeq24 A-painotettu 24 tunnin keskiäänitaso¹

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

4

1 Raideliikennemelun laskentamallissa nämä arvot ovat energiakeskiarvostettuja tasoja, jotka ottavat huomioon seuraavien tekijöiden aiheuttamat satunnaiset vaihtelut:

- satunnaiset ilmakehän muutokset inversio/myötätuuli-ikkunassa viitteen [23] mukaisesti - maanpinnan vaihtelut likimäärin digitaalikarttojen 0,5 - 1m resoluution mukaisesti

- maanpinnan ominaisuuksissa sään ja vuodenaikojen (lukuunottamatta lunta ja jäätä) aiheuttamien ajan mittaan tapahtuvien muutosten vaikutukset

Kaikkien raportin äänenpainetasojen referenssinä on 20 Pa.m

L_max enimmäistasoa kuvaavat yleismerkinnät (ilman tai alla määriteltyjen aikavakioiden kanssa), taajuuspainotusta tai oktaavikaistaa ei ole määri-telty¹

L_maxF L_maxM

L_Amax A-painotettu enimmäistaso, aikapainotusta ei määritelty¹

L_AmaxF A-painotettu enimmäistaso aikapainotuksella FAST¹

L_AmaxM A-painotetun enimmäistason tehollisarvo (vastaa lähes aikapainotuksella

SLOW määriteltyä arvoa), keskiarvostusaika vastaa junan tarkastelupis-teen ohitusaikaa¹

L_W lähes horisontaalisen äänitehotason yleismerkintä keskiarvostettuna kaikkiin suuntiin, taajuuspainotusta tai oktaavikaistaa ei määritelty (dB re 1 pW)

L_Wt käytetään kuvaamaan oktaaveittain metrin pituista junan pituutta vastaavaa äänitehotasoa laskettaessa tietyn junatyypin ja nopeuden aiheuttamaa enimmäistasoa

L_W0 käytetään kuvaamaan oktaaveittain metrin pituista radan pituutta vastaavaa äänitehotasoa laskettaessa tiettyjä liikenneoloja vastaavaa vuorokauden keskiäänitasoa

L_Aw lähes horisontaalinen A-painotettu äänitehotaso keskiarvostettuna kaik-kiin suuntiin (dB re 1 pW), L_Awt ja L_Awo voidaan laskea niitä vastaavista oktaavikaistojen arvoista

L_ref käsilaskentamenetelmässä käytetty vertailuarvo vuorokauden (24 h) kes-kiäänitasolle etäisyydellä 10 m kiskojen keskilinjasta, 2 m korkeudella tasaisen ja pehmeän maan yläpuolella, tukikerroksen pinnan oletetaan olevan ympäröivän maanpinnan tasalla

L_Mref käsilaskentamenetelmässä käytetty vertailuarvo enimmäistason tehollis-arvolle etäisyydellä 10 m kiskojen keskilinjasta, 2 m korkeudella tasaisen ja pehmeän maan yläpuolella, tukikerroksen pinnan oletetaan olevan ym-päröivän maanpinnan tasalla

melutaso katso äänenpainetaso ennustus- tai laskentapiste

katso tarkastelupiste tarkastelupiste

piste, jossa vallitsevaa melua halutaan laskea = immissiopiste

L_E (SEL) äänialtistustaso, ohiajavan juna koko äänienergia normalisoituna integ-rointiaikaan T = 1 s. Katso liite B. A-painotettu äänialtistustaso merki-tään L_AE

L_En liitteen B mukaisesti normalisoitu äänialtistustaso

äänialtistustaso katso L_E äänitehotaso

katso L_W äänenpainetaso

yleiskielessä käytetään myös termejä äänitaso tai melutaso este esteparametrit on määritelty kohdissa 4.3.2 ja 4.4.2

äänilähde laskettaessa keskiäänitasoa äänilähteen muodostaa rataosan se junalii-kenne, joka vaikuttaa merkittävästi tietyssä tarkastelupisteessä vallitse-vaan melutasoon. Laskettaessa enimmäistasoa äänilähteen muodostaa siinä paikassa oleva juna, joka aiheuttaa suurimman melutason. Liiken-nettä ja junaa voidaan kuvata pistelähteistä muodostetulla sarjalla.

maasto maanpinta suoraan äänilähteen ja tarkastelupisteen välillä

l₂₄ tyypillisen vuorokauden (24 h) aikana tarkastelupisteen ohittavien juni-en kokonaispituus junatyypeittäin, m

l_h satunnaisen h tunnin aikana tarkastelupisteen ohittavien junien koko-naispituus junatyypeittäin, m

v junan nopeus junatyypeittäin, km/h.

Kirjallisuusviitteet

1. Ringheim, M. Noise from railway traffic. KILDE report 67a. Voss, 1984.

2. Kragh, J. Environmental noise from industrial plants. General prediction method. Lyd-teknisk Laboratorium. Report no. 32. Lyngby, 1982.

3. Ringheim, M. Noise measurements on electrically driven trains. KILDE Report 148.

Voss, 1985.

4. Ringheim, M & Eikeland, F. Støy fra elektrisk drevne tog. KILDE rapport R671. Voss, 1994.

5. Göransson, C & Ström, T. Extern buller från svenska tågtyper. Statens Provnings- och Forskningsinstitut. SP rapport 1994:24. Borås 1994.

6. Eurasto, R. Technical Research Centre of Finland. Finnish train noise database. VTT Building Technology, Espoo 1994.

7. Brackenhoff, H& al. Handleiding meten en reheners indusstrielawaai. ICG Rapp IL-HR-13-01, Holland 1981.

8. Verein Deutscher Ingenieure. Schallausbreitung im Freien. V DI 2714. Tyskland 1988.

9. International Organisation for Standardization. Attenuation of sound during propa-gation outdoors. Part 2. Draft ISO/DIS 9613, 1994.

10. Ringheim, M. Revisjon av Nordisk Reknemetode for jernbanestøy. KILDE rapport R634.

Voss, 1993.

11. Ringheim, M. Status for arbeidet med revisjon av Nordisk Reknemetode for jern-banestøy. KILDE notat N476. Voss, 1994.

12. Ringheim, M. Background material for the Nordic rail traffic noise prediction method.

KILDE report 130, Dec. 1984.

13. Raideliikennemelun mittaaminen. Mätning av buller från spårbunden trafik. Ympä-ristöministeriö/Miljöministeriet. Ympäristöopas 5. Helsinki 1996. 67 s.

14. Ringheim, M. Måling av direktivitet frå elektrisk drevne tog. KILDE rapport R323. Voss, 1989.

15. Ringheim, M. Noise emission from elektric trains. Directivity effects. Internoise-88, p.

1371 - 1373, Avignon 1988.

16. Ringheim, M. Direktivitet i lydavstråling frå tog. KILDE rapport R236. Voss, 1987.

17. Kragh, J. Noise from industrial plants. Measurements and predictions. Nordforsk Miljö-vårdsserien. Publikation 1984:1. Stockholm, 1984.

18. Statens Natursvårdsverk. Metod för immissionsmätning av extern industribuller. Stock-holm 1982.

19. Christensen, J. T. Hjul-skinnestøyprosjektet. Runde hjul og glatte skinner. DSB Måle-teknik rapport nr. MO38/92. København, 1992.

20. Savoir course. Noise and vibration from rail transport systems. Lecture notes, Beekber-gen, 1992.

21. Franke, S & Swenson, G. A brief tutorial on the fast field program (FPP) as applied to sound propagation in air. Applied Acoustics 27, 203-215, 1989.

22. Jonasson, H. How to expand the meteorological window for noise immission measure-ments. Nordtest workshop, Borås 1988.

23. Kragh, J & al. Ny meteorologisk ramme for måling af extern støy fra virksomheder. Lyd-teknisk Institut, rapport nr 148, Lyngby 1990.

24. Ringheim, M. Prediction methods for shooting noise and explosions. KILDE notat N562. Voss 1995.

25. Jakobsen, J & Falch, E. Noise from shooting ranges. Revision of the Joint Nordic Pre-diction method. NORDTEST project 1151-94, AV412/95. DELTA och KILDE Akustikk a/

s, 1995.

26. ISO. Acoustics - Description and measurement of environmental noise - ISO 1996/1: Ba-sic quantities and procedures. The International Organisation for Standardization, 1982.

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

27. Göransson, C. Mätning av maximala bullernivåer från tåg, med tidsvägning F och S.

Statens Provnings- och Forskningsinstitut, Akustik, delrapport 94F36057. Borås 1994.

28. Kragh, J & Carlsen, O. Støy fra accelerende tog. Lydteknisk Laboratorium, rapport LL1260/82. Lyngby, 1982.

29. Ringheim, M. Sammenfatting av støydata (SEL) for norske tog med elektrisk drift. KIL-DE N459 and unpublished background material. Voss, 1994.

30. Ringheim, M. Jernbanestøy. Dokumentasjon av togstøydata for Nordisk reknemetode for jernbanestøy. KILDE notat N383. Voss, 1993.

31. Kurze, U. Abschirmung an Bahnanlagen, Acoustica vol 45, 304-315, 1980.

32. van Leuuwen, J.J. Investigation of noise prediction models of acoustic barriers along railway lines. DGMR report R.93.165.A. The Hague, 1994.

33. Raideliikennemelun laskentamalli. Ympäristöministeriön ympäristön- ja luonnonsuoje-luosaston julkaisu, Sarja A:41. Helsinki 1986. 35 s.

34. Railway traffic noise - The Nordic prediction method. Nordic council of ministers, Te-maNord 1996:524. 72 s.

35. Eurasto, R. The Finnish train data for the Nordic prediction method for train noise.

VTT document dated 9. Sept. 1996.

36. Eurasto, R. Suomessa käytössä olevien junatyyppien meluemissiomittaukset ja raidelii-kennemelun laskentamallin lähtöarvojen ja junatyyppikorjausten määrittäminen. VTT Rakennustekniikka tutkimusselostus Nro RTE897/00. Espoo 14.3.2000. 60 s.

37. Eurasto, R. Raideliikennemelun laskentamallin lähtöarvot ja junatyyppikorjaukset Sm4-ja IC2-junille. VTT Rakennustekniikka Tutkimusraportti nro RTE3069/00. Espoo 2000. 48 s.

38. Eurasto, R. Raideliikennemelun laskentamallin parametrit. VTT Tiedotteita 1718. Espoo 1995. 34 s.

39. Valtioneuvoston päätös melutason ohjearvoista. VNp 993/1992.

Liite A: Raideliikennemelun yksinkertaistettu

laskentamenetelmä

Ympäristöministeriön yleisen ohjeen luvuissa 2 ja 3 kuvattu yhteispohjoismaiseen raideliikennemelun laskentamalliin pohjautuva laskentamalli on melko laaja ja ma-nuaalikäyttöön työläs.

Eräissä yksinkertaisissa geometrioissa on mahdollista saada riittävän tarkka kuva melutasoista yksinkertaisemmilla keinoilla. Joissakin tapauksissa voi riittää, jos saa-daan likimääräinen arvio määrätyn liikenteen aiheuttamista melutasoista. Tällaisissa tilanteissa laskennassa voidaan käyttää tässä esitettyä käsilaskentaan soveltuvaa yk-sinkertaistettua menetelmää. Menetelmä korvaa vanhan yhteispohjoismaisen raide-liikennemelun laskentamallin [1]. Menetelmää voidaan käyttää itsenäisesti arvioita-essa A-painotettuja 24-tunnin keskiäänitasoja ja enimmäistasoja rajallisarvioita-essa määrässä geometrioita sekä interpolointiin näiden geometrioiden välillä.

Yksinkertaistettu menetelmä on ensisijaisesti tarkoitettu tilanteisiin, joissa maas-to ei muutu huomattavasti radan varrella. Sitä voidaan käyttää myös yksinkertaisissa tilanteissa, vaikka geometria vaihtelee radan varrella. Tämä tarkoittaa, että rajoitetun pituisia esteitä ja kaarevia raiteita voidaan käsitellä jakamalla rata osa-alueisiin. Las-kennat toistetaan kullekin osa-alueelle erikseen. Tuloksena saatavat keskiäänitasot yhdistetään. Korkeinta enimmäistasoa käytetään tämän parametrin lopullisena tu-loksena. Useampia raiteita käsitellään samalla tavalla kiinnittämällä erityistä huomiota mahdollisiin eroihin estevaikutuksessa. Kahta raidetta, joiden varrella ei ole esteitä ja joiden keskikohdat sijaitsevat enintään 10 m etäisyydellä ja 0,5 korkeudella toisistaan, voidaan usein käsitellä yhtenä raiteena, joka on sijoitettu todellisten raiteiden puo-leenväliin.

A.1 Vuorokauden keskiäänitaso (L

_Aeq24

)

Laskettu vuorokauden keskiäänitaso on voimassa luvuissa 2 ja 3 kuvatuissa oloissa tarkasteltavaa paikkaa edustavissa liikenneoloissa (esimerkiksi vuosittainen keskiar-vo). Junien kokonaispituus (m) vuorokaudessa ja junien keskimääräinen nopeus mää-ritetään tunnetuista liikennetiedoista kullekin junatyypille erikseen. Jos junien todel-lista nopeutta ei voida arvioida, laskennassa käytetään tarkastelupaikan nopeusrajoi-tuksen mukaista nopeutta. Laskenta koostuu seuraavista vaiheista:

Vaihe 1:

Määritetään kohdan A.1.1 mukaisesti vuorokauden (24 h) A-painotettu keskiäänitaso 10 m etäisyydellä kiskojen keskilinjasta, kun junakorjaus on nolla.

Vaihe 2:

Kohdan A.1.2 mukaisesti määritetään kullekin junatyypille erikseen junatyyppikorja-us DL_j. Junatyypin n vaikutus koko vuorokauden vertailutasoon on L_refn = L_ref0 + DL_jn.

Vaihe 3:

Eri junatyyppien vaikutukset yhdistetään, jolloin saadaan koko vuorokauden vertai-lutaso 10 m etäisyydellä, L_ref. Kohta A.1.3.

Vaihe 4:

Määritetään raiteen huomioon ottava korjaus, DL_c, kohdan A.1.4 mukaisesti.

Vaihe 5:

Määritetään näkökulmakorjaus, DL , kohdan A.1.5 mukaisesti.

Vaihe 6:

Määritetään julkisivukorjaus, DL_r, kohdan A.1.6 mukaisesti.

Vaihe 7:

Määritetään laskentatilanteen geometrialle vertailupisteen ja tarkastelupisteen väli-nen äänitason alenemiväli-nen, DL, käyttämällä luvussa A.4 olevia diagrammeja.

Näiden vaiheiden jälkeen päädytään lopulta tarkastelupisteessä vallitsevaan vuo-rokauden keskiäänitasoon, joka saadaan lausekkeesta:

/

_$HT

= /

_UHI

+ D /

dB. (A.1) Jos rata on jaettu osiin (tai erillisiin raiteisiin), laskenta tehdään kullekin osalle (tai raiteelle) erikseen ja vaikutukset yhdistetään käyttämällä kuvaa A.3, jolloin saadaan kaikkien osien (tai raiteiden) yhteisvaikutus.

Jos halutaan laskea vuorokautta lyhyempää ajanjaksoa vastaava keskiäänitaso, esimerkiksi ajassa h tuntia junan pituutta l_h metriä vastaava keskiäänitaso, tämä voi-daan laskea yksinkertaisesti muuttamalla liikennemäärä vastaavaksi 24 tunnin arvok-si (l₂₄ = l_h (24/h)) ja tämän jälkeen käyttämällä kuvaa A.1 suoraan aikaa h vastaavan lähtöarvon L_ref0 määrittämiseksi. Tarkasteluajan pituus ei vaikuta korjauksien arvoi-hin.

Kuva A.1. Vuorokauden (24 h) keskiäänitason laskennassa käytettävä lähtöarvo L_ref0, kun juna-tyyppikorjaus = 0.

A.1.1 Lähtöarvo junatyyppikorjauksen ollessa nolla, L_ref0

L_ref0 on A-painotettu keskiäänitaso vertailupisteessä, 10 m etäisyydellä kiskojen keski-linjasta ja 2 m korkeudella kiskojen pinnan tasosta. Se voidaan määrittää kuvasta A.1, kun junan nopeus ja liikennemäärä (kunkin junatyypin junien yhteenlaskettu pituus metreissä vuorokautta tai tarkasteluajanjaksoa kohden) on tiedossa ja junatyyppikor-jaus = 0. Radan oletetaan muodostuvan yhteen hitsatuista kiskoista, jotka on kiinni-tetty betonipölkkyihin normaalilla tukikerroksella ja alatukikerroksella varustetulla

radalla. Radan tukikerroksen yläpinnan oletetaan olevan samalla tasolla ympäröivän pehmeän maan kanssa. Liikennemäärä on annettu tarkastelupisteen vuorokauden ai-kana ohittavien junien kokonaispituutena metreissä.

A.1.2 Junatyyppikorjaus, DL_j

Kullakin junatyypillä on erilainen melupäästö, joka muuttuu junan nopeuden muut-tuessa. Soveltuvassa muodossa saatavilla olevat tiedot suomalaisista junatyypeistä vuo-den 2000 lopussa on esitetty kuvassa A.2. Uusia junia voidaan lisätä muuntamalla mit-taustulokset sopivaan muotoon liitteen B mukaisella menettelyllä. Kuvan A.2 juna-tyyppikorjaukset on esitetty suhteessa kuvan A.1 perusjunaan, jonka junatyyppikor-jaus = 0. Junatyyppikorjauksien määrittämisen yhteydessä on oletettu, että kiskojen ja junan pyörien kosketuspintojen kunto on melko hyvä.

Suomessa käytössä olevien junatyyppien junatyyppikorjauksia on kuvassa A.2 (Sm1/2 = Sm1- ja Sm2- tyyppiset sähkömoottorijunat, Sr = Sr1- tai Sr2- veturin vetä-mät henkilöliikenteen junat, Pen = Pendolino, Sm4 = Sm4 sähkömoottorijuna, IC2 = Sr2-veturin vetämät kaksikerroksisista IC-vaunuista koostuvat junat, F-TaJu = suo-malaisista tavaravaunuista koostuvat tavarajunat, R-TaJu = venäläisistä tavaravau-nuista koostuvat tavarajunat).

Kuva A.2. Junien junatyyppikorjauksia, DL_j.

A.1.3 Äänitasojen yhdistäminen

Kahden eri junan (tai radan osan tai eri radan) aiheuttamien äänitasovaikutusten yh-distäminen voidaan tehdä seuraavassa esitetyllä menettelyllä.

a) Valitaan kaksi yhdistettävää äänitasoa (esim. L₁ ja L₂). Aloitetaan suurimmilla äänitasoilla.

b) Vähennetään pienempi suuremmasta ja määritetään erotus, DL_d. c) Käytetään kuvaa A.3 arvon löytämiseksi, kun DL_d on tunnettu.

d) Lisätään Y suurempaan arvoista L₁ ja L₂, jolloin saadaan näiden arvojen sum-ma, L₁₊₂

e) Valitaan seuraava taso L3 lisättäväksi arvoon L₁₊₂ ja toistetaan vaiheet ad summan L₁₊₂₊₃ saamiseksi. Jatketaan, kunnes kaikki arvot on lisätty ja koko-naistaso L_1+2+3+4+ on määritetty.

Samoja vaiheita voidaan käyttää useiden raiteiden tai raiteen osien vaikutusten yh-distämiseksi.

Kuva A.3. Äänitasojen yhdistäminen.

A.1.4 Radan huomioon ottava korjaus, DL_c

Raidekorjauksen arvo DL_c = 0, jos radalla on tukikerros, kiskot ovat yhteen hitsatut ja kiskot on kiinnitetty joko betoni- tai puupölkkyihin ja radan kunto on tyypillinen

verrattuna muualla oleviin ratoihin. Jos kiskojen pinta tai junien pyörien pinta ovat hieman tavanomaista epätasaisemmat, käytetään raidekorjaukselle arvoa

DL_c = + 1+3 dB. Erittäin kuluneille kiskoille ja/tai pyörille käytetään arvoa DL_c = + 4+6 dB. Erittäin hyväkuntoisella radalla voidaan raidekorjaukselle käyttää arvoa DL_c = - 1- 3 dB. Jos kiskojen ja pyörien kosketuspinta on jatkuvasti erittäin tasainen, voidaan käyttää suurempia negatiivisia arvoja (DL_c = - 4- 6 dB). Negatii-visten raidekorjausten käyttö tulee perustua hyvin dokumentoituihin ja asi-anmukaisiin kenttämittauksiin. Ennen kuin poiketaan raidekorjauksen arvosta DL_c = 0, on tarpeen varmistua siitä, että radan kunto ei jo sisälly junatyyppikorjauk-seen DL_j. Muissa tapauksissa käytetään seuraavia raidekorjauksen arvoja rataosien pituuksille, joilla on seuraavat ominaisuudet:

· raiteet, joissa on kiskojatkoksia D L_c = +3 dB Y

· 10 m raideosa, jolla on vaihteita tai kiskojen

risteyksiä DL_c = +6 dB

· raideosat terässillalla, jolla ei ole tukikerrosta DL_c = +6 dB

· raideosat terässillalla, jolla on tukikerros DL_c = +3 dB (A.2)

A.1.5 Näkökulmakorjaus, DL

Lähtöarvo on voimassa, kun rata on suora ja äärettömän pitkä, esimerkiksi rata näkyy tarkastelupisteeseen 180° kulmassa. Usein vain osa radasta vaikuttaa merkittävästi tarkastelupisteen melutasoon. Jos oletetaan, että tämä osa radasta peittää kulman tarkastelupisteestä katsottuna, voidaan osoittaa, että melutaso on suoraan verran-nollinen tähän kulmaan (kuva A.4). Radan osan, joka näkyy kulmassa , aiheutta-man melun oletetaan olevan riippumaton kulmasta (b) tässä tapauksessa.

Usein rata ei ole suora eikä maasto täysin tasainen ja radan varressa voi olla osit-taisia esteitä tai osa radasta voi olla sillalla, jne. Tällöin on tarpeen jakaa rata suoriin osiin, joilla kullakin on erillinen näkökulma. Osajako tulee tehdä siten, että radan suun-ta, geometria ja maasto vaihtelevat mahdollisimman vähän kullakin osalla.

Kuva A.4. Näkökulmakorjaus, DL

a a

Huomautus: Käsilaskentamenetelmä ei sovi yhden dominoivan radan osan melun las-kemiseen, jos kulma > 30°.

A.1.6 Julkisivukorjaus, DL_r

Kun tarkastelupiste on lähellä rakennusta, äänitasoon vaikuttavat sekä suoraan ääni-lähteestä saapuva ääni että rakennuksen julkisivusta heijastunut ääni. Etäisyyksillä 0,5 m - 2 m rakennuksen julkisivusta käytetään julkisivukorjausta:

DL_r = 3 dB. (A.3a)

Jos tarkastelupiste sijaitsee 2 - 20 m etäisyydellä rakennuksen julkisivusta käytetään julkisivukorjausta:

DL_r = 3 - 3d_f/20 dB, (A.3b)

missä d_f on etäisyys julkisivusta. Jos d_f on suurempi kuin 20 m, DL_r = 0 dB.

A.1.7 Äänitason aleneminen, DL

Korjaus DL sisältää etäisyyden, ilman absorption, maan ja esteiden vaikutuksen. Se voidaan määrittää luvussa A.4 olevista diagrammeista tietylle geometrialle ja äärettö-män pitkälle junalle. Tääärettö-män parametrin arvo on esitetty kullekin geometrialle ja maan-pinnan tyypille raiteesta mitatun etäisyyden ja maanpinnasta mitatun korkeuden funk-tiona. Diagrammeissa on oletettu, että lähteen alla sijaitseva maa on hyvin ääntä ab-sorboivaa (tukikerros G = 1). Muu maanpinta voi olla joko pehmeää tai kovaa, ja tämä on kuvattu diagrammien otsikoissa.

Korjausta DL laskettaessa käytetään etäisyytenä tarkastelupisteen ja kiskojen kes-kilinjan välistä kohtisuoraa etäisyyttä a, tai kuvan 12 mukaista tarkastelupisteen ja radan osan jatkeen välistä kohtisuoraa etäisyyttä. Radan osan keskimääräisen geo-metrian mukaan laskennassa valitaan sopiva kohtisuora poikkileikkaus pitkin kyseis-tä radan osaa.

Korjaus DL voidaan määrittää radan ja tarkastelupisteen etäisyyden ollessa enin-tään 100 m. Jos etäisyys on tätä suurempi, katso kohta A.2.5.

A.2 Enimmäistaso (L

_AmaxM

ja L

_AmaxF

)

Enimmäistason käsin laskentaan käytettävä menettely on hyvin samanlainen kuin keskiäänitason laskennassa käytettävä menettely. Tyypillinen junan pituus metreissä ja keskimääräinen junan nopeus tulee määrittää kullekin junatyypille erikseen. Jos junan todellista nopeutta ei pystytä määrittämään, laskennassa käytetään nopeutena tarkasteltavalla rataosalla sovellettavaa nopeusrajoitusta. Laskenta koostuu seuraa-vista vaiheista:

Vaihe 8:

Määritetään kohdan A.2.1 mukaisesti enimmäistaso 10 m etäisyydellä kiskojen keski-linjasta, kun junatyyppikorjaus on nolla ja maanpinta pehmeää.

Vaihe 9:

Määritetään kuvasta A.2 kullekin junatyypille erikseen junatyyppikorjaus DL_j. Juna-tyypin n vaikutus enimmäistasoon on L_Mrefn = L_Mref0 + DL_jn.

Vaihe 10:

Määritetään kohdan A.1.5 mukaisesti junan pituuden (tai radan pituuden, jos tämä on lyhyempi) huomioon ottava korjaus, DL. Tämän jälkeen on mahdollista valita junatyyppi, joka antaa suurimman arvon (L_Mrefn+ DL). Vain tätä junatyyppiä käyte-tään laskennan seuraavissa vaiheissa.

Vaihe 11:

Määritetään raiteen huomioon ottava korjaus, DL_c, kohdan A.1.4 mukaisesti.

Vaihe 12:

Määritetään julkisivukorjaus, DL_r, kohdan A.1.6 mukaisesti.

Vaihe 13:

Määritetään laskentatilanteen geometrialle vertailupisteen ja tarkastelupisteen väli-nen äänitason alenemiväli-nen, DL, käyttämällä luvussa A.4 olevia diagrammeja.

Näiden vaiheiden jälkeen päädytään ensiksi tarkastelupisteessä havaittavaan energiakeskiarvostettuun enimmäistasoon:

/_$PD[0 =/_0UHI +D/_D+D/_F+D/_U +D/_dB. _(A.4) A-painotettu aikapainotuksella FAST määritetty enimmäistaso voidaan puolestaan arvioida seuraavasti: missä d_c = junan keskikohdan ja tarkastelupisteen välinen etäisyys, m.

Kun d_c > 100 m (sähkövetoiset junat) ja d_c > 200 m (dieselvetoiset junat), oletetaan että L_maxF = L_maxM..

Jos ei ole selvää, mikä junan sijainti antaa suurimman enimmäistason tietystä tarkas-telupisteestä tarkasteltuna, laskenta tulee toistaa muille sijainneille.

A.2.1 Enimmäistason lähtöarvo junatyyppikorjauksen ollessa nolla, L_Mref0 L_Mref0 on A-painotetun enimmäistason tehollisarvo (katso kohta 2.2.2) vertailupistees-sä, 10 m etäisyydellä kiskojen keskilinjasta ja 2 m korkeudella kiskojen pinnasta. Se voidaan määrittää kuvasta A.5, kun junan nopeus on tiedossa. Se on voimassa kun junatyyppikorjaus = 0, ja junan pituus on ääretön. Radan oletetaan muodostuvan yhteen hitsatuista kiskoista, jotka on kiinnitetty betonipölkkyihin normaalilla tuki-kerroksella ja alatukituki-kerroksella varustetulla radalla. Radan tukikerroksen yläpinnan oletetaan olevan samalla tasolla ympäröivän pehmeän maan kanssa.

a a

Kuva A.5. Enimmäistason lähtöarvo (junatyyppikorjaus = 0 ja junan pituus ääretön), L_Mref0.

A.2.2 Junatyyppikorjaus, DL_j

Junatyyppikorjaus saadaan kuvasta A.2. Tällöin tulee kuitenkin ottaa huomioon koh-dassa A.1.2 annetut ehdot.

A.2.3 Junan äärellisen pituuden huomioon ottava korjaus, DL

Kuvan A.5 mukainen lähtöarvo on voimassa, kun juna on äärettömän pitkä ja suora, esimerkiksi kun juna näkyy 180° kulmassa tarkastelupisteestä katsottuna. Kaikissa käytännön tilanteissa junan pituus kattaa vain kulman tarkastelupisteestä katsot-tuna. Tämä tarkoittaa sitä, että kuvaa A.4 voidaan käyttää korvaamalla radan osan pituus junan pituudella. Jos äänen kulkutiellä ei ole esteitä, enimmäistason määrää yleensä juna, joka on kuvan A.6 mukaisessa kohdassa.

Huomautus. Joissakin tapauksissa laskennassa käytettävä radan osa voi olla lyhy-empi kuin junan pituus. Tällöin radan osa määrää näkökulman , ja tällä voi olla vaikutusta kohdan A.2 vaiheen 10 mukaisen meluisimman junan valinnassa.

Kuva A.6. Enimmäistason laskennassa yleensä käytettävä junan näkökulma, .

A.2.4 Radan kunnon huomioon ottava korjaus, DL_c Laskennassa käytetään kohdassa A.1.4 annettuja arvoja.

A.2.5 Äänitason aleneminen, DL

Korjausta DL laskettaessa käytetään etäisyytenä tarkastelupisteen ja kiskojen kes-kilinjan välistä kohtisuoraa etäisyyttä a tai kuvan A.4 mukaista tarkastelupisteen ja radan osan jatkeen välistä kohtisuoraa etäisyyttä. Radan osan keskimääräisen geo-metrian mukaan laskennassa valitaan sopiva kohtisuora poikkileikkaus pitkin kyseis-tä radan osaa.

Korjaus DL voidaan määrittää radan ja tarkastelupisteen etäisyyden ollessa enin-tään 100 m. Jos etäisyys on tätä suurempi, yksinkertaistettua laskentamenetelmää ei tulisi käyttää. Mikäli on tarpeen, korjauksen DL arvio sekä keskiäänitasolle että enim-mäistasolle saadaan lausekkeesta:

D/ D/ D

= - OJË

ÍÌ Û

ÝÜ^dB, (A.6)

missä

DL₁₀₀ on DL: n arvo 100 m etäisyydelle ko. geometriassa.

A.3 Tarkkuus

Raideliikennemelun laskentamallin kokonaistarkkuus on esitetty luvussa 2.4. Yksin-kertaistetulla menetelmällä saadaan tuloksia, jotka ovat yleensä ±1,5 dB verrattuna täydellisen mallin tuloksiin diagrammeissa kuvatuilla geometrioilla. Erot johtuvat ensinnäkin siitä, että laskennassa oletetaan junan meluspektrit keskimääräisiksi. Toi-sena tekijänä eroihin vaikuttaa se, että maanpinnan, esteiden ja ilman absorption vai-kutukset on laskettu lähes äärettömälle viivalähteelle korjauksen DL määrittämisessä.

Yksinkertaistettua menetelmää ei tulisi käyttää yhden dominoivan radan osan melun laskemiseen, jos kulma > 30° (kuva A.4).b

A.4 Laskentamenetelmän diagrammit

DL (dB)

Etäisyys kiskojen keskilinjasta (m).

A.4.1 Tavanomainen tukikerroksella varustettu rata, akustisesti pehmeä maa, sähkövetoiset junat

DL (dB)

Etäisyys kiskojen keskilinjasta (m).

DL (dB)

Etäisyys kiskojen keskilinjasta (m).

DL (dB)

Etäisyys kiskojen keskilinjasta (m).

In document Raideliikennemelun laskentamalli / Beräkningsmodell för buller från spårbunden trafik (sivua 23-0)