Equivalent geluidsniveau Leq
Bij overvliegende vliegtuigen of passerende treinen kan het geluidsniveau sterk wisselen. Het geluid zwelt aan en sterft weer weg bij elk passerend voertuig. Om te bepalen welke hoeveelheid geluid er gemeten wordt, werkt men met het begrip equivalent geluidsniveau.
Equivalent geluidsniveau Leg = een denkbeeldig constant geluidsniveau dat binnen een bepaalde tijdsduur evenveel geluidsenergie geeft als er in werkelijkheid is gegeven.
Een rekenvoorbeeld kan dit verduidelijken:
Rekenvoorbeeld 1
Stel dat op een bepaalde plaats gedurende precies één uur 20 seconden lang een geluidsniveau van 80 dB wordt gemeten. Gedurende 2,0 minuten wordt een geluid van 70 dB gemeten. De rest van de tijd is het rustig, zeg 45 dB. Hoe groot is het equivalente geluidsniveau ?
•Uit de definitie van geluidsintensiteit volgt dit: Gedurende 20 s is L = 80 dB, gedurende 120 s is L = 70 dB en de rest van het uur (3460 s) is L = 45 dB.
•Dan is Etot = Σ (A.I. Δt) = A.Io(108.20 + 107. 120 + 104,5. 3460)
• Als je gedurende het hele uur een constant geluidsniveau Leq zou opvangen is de energie:
Etot = A . Io . 10Leq/10. 3600
• DusA.Io(108.20 + 107. 120 + 104,5. 3460) = A . Io . 10Leq/10. 3600
• Dus 10Leq/10. 3600 = (108.20 + 107. 120 + 104,5. 3460)
Rekenvoorbeeld 2
Gedurende één uur passeren er bij een bepaald meetpunt 10 vliegtuigen met 70 dB en 20 met 65 dB en de rest van de tijd is er 45 dB. Elke vliegtuigpassage duurt 15 seconden. Hoe groot is Leq?
•Dus Leq = 10.log(2,5.109) – 35,5 = 58 dB.
Lden
Nu je weet hoe je het equivalente geluidsniveau berekent, is Lden niet zo moeilijk meer. Je rekent voor een heel jaar Leq uit, waarbij je dan voor de avond een toeslag van 5 dB en voor de nacht 10 dB erbij telt.
De avondperiode is van 19.00 tot 23.00 uur en de nacht van 23.00 tot 07.00 uur We gaan een vereenvoudigde formule voor Lden afleiden. Neem aan dat bij een bepaald handhavingspunt er per jaar Nd vliegbewegingen overdag zijn, en Ne in de avonduren en Nn vliegbewegingen ’s nachts. We nemen verder aan dat bij elke vliegbeweging er hetzelfde constante geluidsniveau L is dat steeds gedurende Δt seconden wordt aangehouden. We nemen aan dat het overige geluid, dat niet van vliegtuigen afkomstig, te verwaarlozen is.
Lden is Leq in één jaar met toeslagen voor avond en nacht.
Bij de laatste logaritme kun je de factor 100,1.L buiten haakjes halen, dan krijg je:
Dus onze formule wordt:
Met deze formule kunnen we een beetje rekenen aan de geluidsbelasting.
Een voorbeeld
Op een bepaald punt bij een vliegveld passeren er overdag 30 toestellen per uur, ’s avonds 5 en ’s nachts 2. Elk toestel produceert 68 dB gedurende 20 s.
Hoe groot is Lden?
Berekening:
Nd = 365.12.30 = 1,31.105; Ne = 365.4.5 = 7,30.103 en Nn = 365.8.2 = 5,84.103
Dan is Lden =10.log20 + 68 + 10.log(1,31.105 + 7,30.103.√10 + 10.5,84.103) – 75 = 59 dB
Lnight
Bij Lnight wordt apart voor een jaar het equivalent geluidsniveau berekend voor de nachtperiode alleen.
De formule voor Lnight wordt:
In het voorbeeld van hierboven is Lnight:
Lnight = 10.log20 + 68 + 10.log(5,84.103) – 60,2 =58,5 dB
Computerberekeningen
De berekening van Lden in werkelijkheid gaat in grote lijnen volgens de formule die hierboven gebruikt is, alleen zijn er allerlei verfijningen toegepast om een zuiverder resultaat te krijgen. Van een passerend vliegtuig wordt niet zomaar 10L/10. Δt genomen, maar wordt zorgvuldig Leq uitgerekend voor het aanzwellend en afnemend geluidsniveau. Verder wordt verschil gemaakt tussen de verschillende typen vliegtuigen en de verschillende soorten vliegbewegingen (landen, stijgen, overvliegen) of het vliegtuig zwaar beladen is of niet. Er wordt rekening gehouden met absorptie van geluid door de grond en afscherming van geluid door het vliegtuig zelf. Als je namelijk naast de vliegroute meet, hoor je het geluid van de motoren aan jouw kant goed, maar het geluid van de motoren aan de andere kant van de romp wordt gedeeltelijk afgeschermd. De Lden- en Lnightwaarden worden berekend op grond van de gegevens die Schiphol moet leveren.
