Ringonderzoek geluid: het vervolg

Gerald van Grunsven en Michiel de Ruiter, Provincie Noord-Brabant (bureau Milieumetingen), augustus 2008

Door het bureau Milieumetingen van de provincie Noord-Brabant is in het najaar van 2007 een tweede ringonderzoek geluid georganiseerd. Bureau Milieumetingen werkt volgens een kwaliteitssysteem dat voldoet aan de norm NEN-EN-ISO/IEC 17020:2004 en is ingeschreven bij de Raad voor Accreditatie (RvA) als inspectie-instelling onder nr. I073 voor gebieden zoals omschreven in de accreditatie. Een relevant onderdeel hierbij betreft het demonstreren van de technische competentie door middel van het vaststellen van de meetonzekerheid en de waarborging van de kwaliteit van de beproevingsresultaten. Een geschikt instrument hiervoor is het organiseren en deelnemen aan een ringonderzoek.

In 2006 heeft het bureau Milieumetingen van de provincie Noord-Brabant een ringonderzoek georganiseerd. In dit eerste ringonderzoek stond de reproduceerbaarheid van de analyse van diverse vooraf opgenomen geluiden centraal. Op deze wijze ontstond duidelijkheid over de invloed van de gebruikte (meet)apparatuur en de bediening hiervan (factor: mens) op de totale meetonzekerheid. De invloed van de representativiteit van de te meten (variërende) geluidbron en geluidoverdracht (windrichting en windsnelheid) zijn hierbij bewust buiten beschouwing gelaten. De belangrijkste conclusie van dit eerste ringonderzoek geluid is dat de standaardafwijking in de bepaling van zowel het equivalente- als maximale geluidniveau beperkt blijft tot 0,4 dB(A). Hiermee wordt ruimschoots voldaan aan het beoordelingscriterium zoals dit terug te vinden is in ISO 1996-2:2007 t.w. een standaardafwijking behorende bij de reproduceerbaarheid (van de meetresultaten) welke beperkt blijft tot maximaal 1 dB(A). In het najaar 2007 heeft het bureau Milieumetingen een tweede ringonderzoek (vervolg) georganiseerd om een statistische uitspraak te kunnen doen over de invloed van de overdrachtsomstandigheden en broneigenschappen op de gerealiseerde meetonzekerheid. Samen met de kennis uit het eerste ringonderzoek ontstaat een nagenoeg volledig kwantitatief beeld van de factoren welke de totale meetonzekerheid van een geluidmeting beïnvloeden.

Opzet ringonderzoek 2007
In totaal hebben 21 instellingen deelgenomen aan het ringonderzoek waaronder provincies, milieudiensten en akoestische adviesbureaus. Door de deelnemers zijn in deze periode september – oktober 2007 op enig moment op 100 meter en 400 meter afstand tot de rijksweg A59 ter hoogte van Waalwijk in totaal 31 geluidmetingen verricht. De resultaten hiervan zijn vergeleken met de (op hetzelfde moment) verkregen meetgegevens van twee door de Provincie Noord-Brabant ter plaatse opgestelde meetsystemen (continue monitoring). Hierbij worden niet uitsluitend de geluidgegevens vastgesteld maar ook de relevante meteoparameters zoals windrichting en windsnelheid. Aan de hand van de gepaarde waarnemingen en de continue (24/24 uur) registraties zijn wij als organisatoren van het ringonderzoek enerzijds in staat gesteld om een betrouwbare uitspraak te doen over de meetonzekerheid in een specifieke bedrijfs- en overdrachtssituatie en anderzijds over de invloed van de windrichting, windsnelheid en representativiteit van de te meten geluidbron. Ofschoon er geen duidelijk beoordelingscriterium bestaat ten aanzien van het resultaat van de uitgevoerde metingen, kan toch een vergelijk gemaakt worden met ISO 1996-2:2007 “Determination of environmental noise levels”. Hoofdstuk 4 beschrijft hierin de bepaling van de meetonzekerheid (zie kader).

Tot slot zijn de resultaten in een (anonieme) samenvattende rapportage opgenomen. De prestaties van de afzonderlijke deelnemers zijn, door gebruik te maken van een letter / cijfercombinatie, uitsluitend voor de desbetreffende deelnemer zelf bekend (eigen resultaat).

Invloed gebruikte meetapparatuur (en bediening hiervan)
Op twee vooraf bepaald meetpunten (100 m en 400 m afstand tot de snelweg A59) is door de deelnemers het equivalente geluidniveau LAeq bepaald. Voor beide meetpunten geldt dat de verschillen ten opzichte van de beide continue meetsystemen beperkt blijven tot 1 dB(A). De standaardafwijking bedraagt ca. 0,3 dB(A). Hierbij is voorafgaand aan de statistische analyse gecorrigeerd voor de systematische afwijking van de beide onbemande meetsystemen door de referentiecurven per meetpunt te normeren op de gemiddelde waarde van de bemande geluidmetingen. De resultaten komen hiermee voor wat betreft de invloed van de gebruikte meetapparatuur (en bediening hiervan) op de meetonzekerheid goed overeen met die uit het eerste ringonderzoek en wordt ruimschoots voldaan aan het beoordelingscriterium zoals deze terug te vinden is in ISO 1996-2:2007 t.w. een standaardafwijking behorende bij de reproduceerbaarheid (van resultaten van metingen) welke beperkt blijft tot maximaal 1 dB(A).

Invloed windrichting en windsnelheid
De invloed van de windrichting op de (absolute) geluidniveaus is evident voor metingen op grote(re) afstand. Uit de meetresultaten (equivalente geluidniveaus LAeq) bij de verschillende windrichtingen kan worden opgemaakt dat op 100 meter afstand tot de rijksweg A59 de spreiding in de geluidbelasting (windsnelheid: 1 – 5 m/s) beperkt blijft tot 3 à 4 dB(A). Op 400 meter afstand tot de A59 bedraagt deze ca. 7 dB(A). De gemiddelde verschilwaarde tussen de immissiepunten 100 en 400 meter bedraagt voor een ideale meewindsituatie ca. 8 dB(A) en voor een volledige tegenwindsituatie ca. 11 dB(A). Het feit dat het kleinste verschil gevonden wordt onder meewindcondities is te verklaren dat voor deze situatie sprake is van de meest gunstige signaal – ruisverhouding. De theoretische verschilwaarde tussen beide immissiepunten bedraagt onder meteoraamomstandigheden zo’n 10 dB(A). De berekende verschilwaarde komt derhalve goed overeen met de (over lange termijn) gemeten verschilwaarde(n).

Wel dient te worden opgemerkt dat binnen iedere windhoek er sprake is van een grote spreiding in de gevonden meetresultaten. Deze spreiding is het gevolg van de variërende windsnelheid behorende bij de desbetreffende windrichting. De windsnelheid heeft namelijk een duidelijke invloed op de gemeten absolute geluidniveaus. Uitgaande van meteoraamomstandigheden (meewindcondities) neemt het geluidniveau vanwege de rijksweg A59 op beide immissiepunten (100 m en 400 m) lineair toe met ca. 1,7 dB(A) per m/s windsnelheid. Voor zowel de windsnelheid (onder meewindcondities) als de windrichting (1 – 5 m/s) geldt dat de standaardafwijking ten hoogste 5 dB(A) bedraagt (inclusief invloed variërende geluidbron). Zonder de invloed van de variërende geluidbron bedraagt deze standaardafwijking ca. 3 dB(A). Deze waarde valt juist buiten het toepassingsbereik van ISO 1996-2:2007 (Annex A).

Invloed variërende geluidbron (representativiteit)
Uitgaande van een meetduur (interval) van 20 minuten is de standaardafwijking van de immissiemetingen ten hoogste 2 dB(A) voor de dagperiode, ca. 3 dB(A) voor de avondperiode en ruim 4 dB(A) voor de nachtperiode. Voor de gehele etmaalperiode (24 uur) bedraagt de standaardafwijking ca. 5 dB(A). Deze standaardafwijking omvat de bijdrage van een wisselende windsnelheid (1 – 5 m/s) en invloed van de windhoek (ZW – ZO). Zonder deze meteoinvloeden bedraagt de standaardafwijking over 24 uur (etmaal) zo’n 4 dB(A). De onderlinge verschillen in de standaardafwijkingen zijn te verklaren door het feit dat er geen sprake is van een vaste verdeling van het verkeer (uurintensiteiten) binnen ieder van de etmaalperioden en derhalve geen constante geluidemissie. Het tijdstip van metingen is dus van grote invloed. Een meetduur langer dan 20 minuten (bijvoorbeeld 1 uur), heeft overigens nauwelijks invloed op de verbetering van de bereikte nauwkeurigheid. De nauwkeurigheid wordt eerst duidelijk beter indien de meetduur langer is dan 50% van de duur van de betreffende etmaalperiode.

Het gemeten geluidniveau als functie van de tijd (etmaal) volgt duidelijk het momentane verkeersaanbod op de rijksweg A59 (bepaald aan de hand van telgegevens Rijkswaterstaat). De correlatiecoëfficiënt tussen de (variatie in de) uurgemiddelde waarden van het equivalente geluidniveau LAeq en de variatie die je op basis van de verkeersintensiteit mag verwachten bedraagt meer dan 0,9 [--] hetgeen duidt op een zeer sterk statistisch verband. De standaardafwijking van het verschil in de direct gemeten en (op basis van de beschikbare verkeersintensiteiten) genormeerde geluidniveaus (volgens Standaardmeetmethode) bedraagt ca. 1 dB(A) en komt hiermee overeen met ISO 1996-2:2007. Volledigheidshalve dient te worden opgemerkt dat in met name industrielawaaivraagstukken de onzekerheid van de representatieve bedrijfssituatie vele malen groter kan zijn.

Wat is de winst?
Het meten van geluid is ons dagelijks werk. Maar, weten we eigenlijk wel met welke nauwkeurigheid we dit doen? Dit was de vraag voorafgaand aan het eerste ringonderzoek. Twee onderzoeken verder kunnen we stellen dat het meten van geluid voor deskundigen geen problemen oplevert. Zowel analyses van geluidopnames als metingen in het veld (langs de rijksweg A59) tonen aan dat de standaardafwijking in de bepaling van het equivalente en maximale geluidniveaus beperkt blijft tot 0,4 dB(A). Het 95% betrouwbaarheidsinterval blijft derhalve beperkt tot ± 1 dB(A). De grote onzekerheid blijft echter bestaan in de invloed van de overdrachtsomstandigheden (met name windrichting en windsnelheid) en de representativiteit van de te meten bron of activiteit. De totale meetonzekerheid (95% c.i.) kan als gevolg hiervan oplopen tot maar liefst 10 dB(A) hetgeen ongewenst is voor een geluidonderzoek (slechte reproduceerbaarheid). Een zorgvuldige beschrijving van de representatieve (bedrijfs)situatie / geluidbron en constante overdrachtsomstandigheden (meteoraam) tijdens de metingen blijft derhalve van groot belang.

Indien de lezers van dit artikel graag de volledige versie van de rapportage van het ringonderzoek 2007 ontvangen kunnen zij contact op te nemen met Gerald van Grunsven (tel. 073 – 6808015, E-mail: GvGrunsven@brabant.nl) of Michiel de Ruiter (tel. 073 – 680 8406, E-mail: MdRuiter@brabant.nl) van het bureau Milieumetingen van de provincie Noord-Brabant.

home...