2. Toepassingsbereik
Standaardrekenmethode 2 is bedoeld voor het berekenen van concentraties van verontreinigende
stoffen in de buitenlucht bij wegen. Bij toepassing van deze methode voldoet de beschouwde
situatie aan de volgende voorwaarden:
Binnen het toepassingsbereik vallen diverse varianten, welke per wegvak op basis van
de volgende eigenschappen van elkaar zijn te onderscheiden (zie onderstaande figuur):
-
1. de aanwezigheid en breedte (b) van een middenberm;
-
2. de configuratie van de rijbanen. De volgende configuraties zijn mogelijk:
-
– één rijrichting, bestaande uit één of meerdere banen;
-
– twee rijrichtingen, bestaande uit één of meerdere banen;
-
3. de hoogteligging (h) van de weg ten opzichte van het maaiveld;
-
4. de aanwezigheid van schermen of wallen, de locatie (eenzijdig / tweezijdig), de hoogte
(h1 of h2), en de afstand (l1 of l2) tot de wegrand, waarbij voor h een minimale waarde
geldt van 1 meter en een maximale waarde 6 meter, en voor l een maximale waarde van
50 meter;
-
5. de aanwezigheid van een tunnel, waarbij geldt dat zich geen openingen bevinden in
de bovenkant of zijkanten van de tunnel.
Figuur 1: Varianten wegeigenschappen
Binnen het toepassingsbereik van standaardrekenmethode 2 vallen ook wegvakken waarvoor
geldt dat sprake is van een combinatie van de bovenstaande varianten, zoals bijvoorbeeld
de aanwezigheid van een tunnel, in combinatie met een verdiepte ligging.
3. Rekenmethode
Standaard rekenmethode 2 maakt het mogelijk om berekeningen uit te voeren voor:
-
a. de jaargemiddelde concentraties voor zwaveldioxide, stikstofdioxide, stikstofoxide,
zwevende deeltjes (PM2,5 en PM10), lood en koolmonoxide;
-
b. het aantal keren per jaar dat de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie PM10 hoger is dan de grenswaarde van 50 μg/m3;
-
c. het 98-percentiel van de acht-uurgemiddelde concentratie koolmonoxide;
-
d. het aantal maal dat de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie zwaveldioxide hoger
is dan de grenswaarde van 125 μg/m3;
-
e. het aantal maal dat de uurgemiddelde concentratie stikstofdioxide hoger is dan de
grenswaarde van 200 μg/m3.
a. jaargemiddelde concentratie
Berekening voor zwaveldioxide, stikstofoxiden, zwevende deeltjes (PM2,5 en PM10), lood en koolmonoxide
De jaargemiddelde concentratie wordt berekend met de volgende formule:
|
met:
|
|
|
|
Cjm
|
:
|
jaargemiddelde concentratie [μg/m3];
|
|
Ca,jm
|
:
|
jaargemiddelde grootschalige concentratie [μg/m3];
|
|
Cb,jm
|
:
|
jaargemiddelde van de concentratie bijdrage verkeer [μg/m3].
|
Voor de jaargemiddelde grootschalige concentratie wordt gebruik gemaakt van de gegevens
bedoeld in artikel 66, van de regeling. Voor het berekenen van de jaargemiddelde concentratie bijdrage
van het verkeer worden alle concentratiebijdragen per windsector vermenigvuldigd met
de fractie van het jaar waarin sprake is van een bijdrage uit de desbetreffende windsector
en vervolgens gesommeerd:
|
met:
|
|
|
|
Cb,i
|
:
|
jaargemiddelde concentratie bijdrage verkeer uit windsector i [μg/m3], zie paragraaf 5;
|
|
N
|
:
|
aantal windsectoren [-]. Standaard rekenmethode 2 onderscheidt 12 windsectoren;
|
|
fi
|
:
|
fractie van de tijd waarbij sprake is van een bijdrage uit windsector i [-].
|
In deze methode kan de grootschalige concentratie worden gecorrigeerd voor dubbeltellingen,
zie paragraaf 6.
Berekening voor stikstofdioxide
De berekening van de jaargemiddelde concentratie voor NO2 geschiedt met behulp van formule 1.1, echter de jaargemiddelde concentratiebijdrage
van het verkeer voor stikstofdioxide is afhankelijk van:
-
– de jaargemiddelde bijdrage door het verkeer aan de concentratie stikstofoxiden (NOx). Deze wordt berekend zoals de overige stoffen, met formule 1.1;
-
– en de chemische reacties in de atmosfeer, onder invloed van ozon, waardoor een deel
van de NO wordt omgezet in NO2.
De invloed van de chemische reacties dient te worden verdisconteerd voor een correcte
berekening van de jaargemiddelde concentratie bijdrage. De jaargemiddelde concentratiebijdrage
verkeer voor stikstofdioxide wordt bepaald aan de hand van de volgende formule:
|
met:
|
|
|
|
Cb,i [NO2]
|
:
|
jaargemiddelde concentratiebijdrage verkeer aan NO2 concentratie uit windsector i [μg/m3];
|
|
Cb,i [NOx]
|
:
|
jaargemiddelde concentratiebijdrage verkeer aan NOx concentratie uit windsector i [μg/m3];
|
|
Ca,i [O3]
|
:
|
jaargemiddelde grootschalige concentratie ozon (O3) uit windsector i [μg/m3];
|
|
fNO2
|
:
|
gewogen fractie direct uitgestoten NO2 [-];
|
|
K
|
:
|
empirisch bepaalde parameter voor de omzetting van NO naar NO2.
|
Hierbij wordt gebruik gemaakt van de gegevens bedoeld in artikel 66, van de regeling.
K
De parameter voor K is empirisch vastgesteld en bedraagt:
Gewogen fractie direct uitgestoten NO2 (fNO2)
Voor de bepaling van de gewogen fractie direct uitgestoten NO2 wordt met behulp van vergelijking 1.11 de emissie van zowel NO2 (ENO2) als van NOx (ENOx) bepaald. De gewogen fractie NO2 volgt dan direct uit:
Achtergrondwindroos
De voor de berekening benodigde jaargemiddelde grootschalige concentraties O3 en NO2 dienen per windsector met de toepasselijke geïnterpoleerde meteorologie te worden
berekend.
b. aantal overschrijdingen grenswaarde vierentwintig-uurgemiddelde concentratie PM10
De grenswaarde voor de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie PM10 is 50 μg/m3. Deze grenswaarde mag maximaal 35 maal per jaar worden overschreden.
Het aantal dagen dat de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie zwevende deeltjes
(PM10) hoger is dan de grenswaarde van 50 μg/m3, wordt berekend aan de hand van de totale jaargemiddelde concentratie zwevende deeltjes
(PM10). De formule die gebruikt wordt, is afhankelijk van de hoogte van de jaargemiddelde
concentratie zwevende deeltjes (PM10):
Indien Cjm [PM10] > 31,2 μg/m3:
Indien 16 μg/m3 ≤ Cjm [PM10] ≤ 31,2 μg/m3:
Indien Cjm [PM10] < 16 μg/m3:
|
met:
|
|
|
|
Cjm [PM10]
|
:
|
jaargemiddelde concentratie zwevende deeltjes (PM10) , berekend met formule 1.1.
|
|
OD PM10
|
:
|
het aantal dagen dat de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie PM10 hoger is dan 50 μg/m3.
|
c. acht-uurgemiddelde concentratie koolmonoxide
Het resultaat van de concentratieberekening is voor koolmonoxide (CO) het 98-percentiel
van acht-uurgemiddelde waarden. Het 98-percentiel wordt berekend aan de hand van de
jaar gemiddelde concentratie met de volgende formule:
|
met:
|
|
|
|
C98p[CO]
|
:
|
98-percentiel van CO (acht-uurgemiddelde) [μg/m3];
|
|
Cjm[CO]
|
:
|
jaargemiddelde concentratie CO, berekend met formule 1.1.
|
|
Ca,98p[CO]
|
:
|
98-percentiel acht-uurgemiddelde grootschalige concentratie van CO [μg/m3].
|
Voor de 98-percentiel acht-uurgemiddelde grootschalige concentratie wordt gebruik
gemaakt van de gegevens, bedoeld in artikel 66, van de regeling.
d. aantal overschrijdingen grenswaarde vierentwintig-uurgemiddelde concentratie zwaveldioxide
De grenswaarde voor de vierentwintig-uurgemiddelde concentratie zwaveldioxide (SO2) is 125 μg/m3. Deze grenswaarde mag maximaal 3 maal per jaar worden overschreden. Met onderstaande
formules kan, op basis van de jaar gemiddelde concentratie zwaveldioxide, een berekening
worden gemaakt van de 4 hoogste vierentwintig-uurgemiddelde concentraties zwaveldioxide
(Ci24m,max):
|
met:
|
|
|
|
Cjm[SO2]
|
:
|
jaargemiddelde concentratie zwaveldioxide (SO2) [μg/m3], berekend met formule 1.1;
|
|
Ki , Mi
|
:
|
omrekenparameters voor de berekening van de ie hoogste vierentwintig-uurgemiddelde concentratie zwaveldioxide (SO2) uit de jaar gemiddelde concentratie.
|
Ki , Mi
De omrekenparameters zijn als functie van i gegeven in onderstaande tabel:
|
I
|
Ki [-]
|
Mi [-]
|
|
1
|
7,71
|
0,867
|
|
2
|
6,66
|
0,871
|
|
3
|
5,80
|
0,896
|
|
4
|
5,11
|
0,922
|
e. aantal overschrijdingen grenswaarde uurgemiddelde concentratie stikstofdioxide
De grenswaarde voor de uurgemiddelde concentratie stikstofdioxide is 200 μg/m3. Deze grenswaarde mag maximaal 18 maal per jaar worden overschreden. Met onderstaande
formules kan, op basis van de jaargemiddelde concentratie stikstofdioxide, een berekening
worden gemaakt van de 19 hoogste vierentwintig-uurgemiddelde concentraties stikstofdioxide:
|
met:
|
|
|
|
Cjm[NO2]
|
:
|
jaargemiddelde concentratie stikstofdioxide (NO2), berekend met formule 1.1;
|
|
Ki , Mi
|
:
|
omrekenparameters voor de berekening van de ie hoogste vierentwintig-uurgemiddelde concentratie stikstofdioxide (NO2) uit de jaar gemiddelde concentratie.
|
Ki, Mi
De omrekenparameters zijn gegeven in onderstaande tabel:
|
I
|
Ki [μg/m3]
|
Mi [-]
|
|
1
|
45,1
|
2,88
|
|
2
|
42,4
|
2,72
|
|
3
|
41,0
|
2,58
|
|
4
|
39,6
|
2,51
|
|
5
|
38,7
|
2,45
|
|
6
|
38,5
|
2,38
|
|
7
|
38,1
|
2,33
|
|
8
|
37,8
|
2,29
|
|
9
|
37,7
|
2,25
|
|
10
|
37,7
|
2,20
|
|
11
|
37,8
|
2,17
|
|
12
|
37,9
|
2,13
|
|
13
|
37,9
|
2,10
|
|
14
|
37,9
|
2,08
|
|
15
|
37,6
|
2,06
|
|
16
|
37,6
|
2,04
|
|
17
|
37,4
|
2,02
|
|
18
|
37,4
|
2,00
|
|
19
|
37,3
|
1,98
|
4. Concentratie bijdrage verkeer
De berekeningen voor de concentratie bijdragen van het verkeer worden als volgt uitgevoerd.
Binnen een bepaald studiegebied wordt een tracé gedefinieerd. Dit tracé wordt onderverdeeld
in wegvakken en ten behoeve van de nauwkeurigheid van deze methode worden de wegvakken
weer onderverdeeld in wegsegmenten. Aan elk wegvak kunnen de in paragraaf 2 genoemde
eigenschappen worden toegekend.
Onderstaande figuur illustreert een aantal definities welke in deze paragraaf worden
gehanteerd:
Figuur 2: Betekenis en plaats van de gebruikte symbolen
Vanuit een zekere bron op positie (B) binnen het wegsegment, en een rekenpunt op locatie
(R) binnen of buiten het wegsegment, wordt een denkbeeldige lijn BR getrokken. Op
deze lijn wordt de verspreiding van de emissie Gaussisch verondersteld. Aan de hand
van de richting van B tot R wordt bepaald tot welke windsector i de concentratie bijdrage
Cb,i van bron B aan de concentratie op rekenpunt R behoort. Deze bijdrage wordt, na toepassing
van de smallepluimbenadering, vervolgens berekend met behulp van de volgende pluimformule:
|
met:
|
|
|
|
E
|
:
|
de emissie per lengte-eenheid [μg.m–1.s–1];
|
|
dw
|
:
|
de lengte van een wegsegment [m];
|
|
RB
|
:
|
de afstand van de bron (B) tot het rekenpunt (R), de rekenafstand [m];
|
|
σz
|
:
|
de verticale verspreidingscoëfficiënt [m];
|
|
z
|
:
|
de hoogte van het rekenpunt [m];
|
|
C
|
:
|
een ruwheidafhankelijke correctiefactor [-];
|
|
U
|
:
|
de windsnelheid [m/s];
|
|
n
|
:
|
het aantal windrichtingsectoren (12);
|
|
h
|
:
|
bronhoogte.
|
Voor elk rekenpunt wordt deze berekening voor alle bron posities uitgevoerd. De variabelen
dw, Rb en z zijn eenduidig voor alle combinaties van bronposities en rekenpunten in te vullen.
De emissie (E), de correctie factor (C), de verticale verspreidingscoëfficiënt (σ
z) en de windsnelheid (u) worden hieronder nader toegelicht.
Emissie (E)
De emissie door het verkeer wordt voor zwaveldioxide, stikstofdioxide, stikstofoxiden,
zwevende deeltjes (PM2,5 en PM10), lood en koolmonoxide berekend met behulp van de volgende formule:
|
met:
|
|
|
|
E
|
:
|
emissie [μg.m–1.s–1];
|
|
Nv
|
:
|
de verkeersintensiteit, zijnde het aantal voertuigen per etmaal;
|
|
fM
|
:
|
fractie middelzware motorvoertuigen [-];
|
|
fZ
|
:
|
fractie zware motorvoertuigen [-];
|
|
fb
|
:
|
fractie bussen [-];
|
|
EL
|
:
|
emissiefactor voor een licht motorvoertuig [g/km];
|
|
EM
|
:
|
emissiefactor voor een middelzwaar motorvoertuig [g/km];
|
|
EZ
|
:
|
emissiefactor voor zwaar motorvoertuig [g/km];
|
|
E |
