Geluid en geluidsberekeningen
2018-2 I Geo-Info
15
II Geluidsonderzoeken zijn grotendeels
gebaseerd op berekeningen. Wordt er
dan niet gemeten? Voor de bepaling van
de rekenregels is uitgebreid gemeten aan
geluidsoverdracht en de geluidsemissie van
de bronnen. Dit is verwerkt in de rekenvoor-
schriften. Rekenen heeft het voordeel dat
toekomstige situaties, zoals een bouwplan,
met een computersimulatie in beeld
gebracht kunnen worden.
Ontstaan en overdracht van geluid
Voor onderzoek naar geluidsbelastingen is in
de eerste plaats het geluidsvermogen bij de
bron van belang. Bij verkeer bijvoorbeeld is
dat gerelateerd aan het type voertuig (vracht
wagen of personenauto), de verkeersintensi
teit, de snelheid en het soort wegdek (denk
aan straatklinkers versus stille asfaltsoorten).
Bij de geluidsbron brengen trillingen de
lucht in beweging en het geluid plant zich in
de lucht voort als drukgolven. Aangekomen
bij het oor worden deze geluidsgolven via
de gehoorgang, het trommelvlies en de
gehoorbeentjes, naar het slakkenhuis geleid.
Daarin komt het basilair membraam in trilling
en neuronen op dit membraam worden geac
tiveerd en vuren elektrische pulsen richting
de hersenen. We nemen geluid waar. Ons
gehoor is een prachtig systeem. Dat is een
ander interessant onderwerp. In dit artikel
bespreken we echter vooral het pad tussen de
geluidsbron en het oor.
Van de geluidsbron naar de ontvanger
(rekenpunt) neemt het geluidsniveau af.
Duidelijk zal zijn dat dit door de afstand komt.
Ook kunnen er geluidsschermen/-wallen en/
of gebouwen zijn die de ontvanger afscher
men voor het geluid. De geluidsoverdracht
over harde bodemoppervlakken (bijvoor
beeld water) is sterker dan over grasland.
Hierbij is ook de gemiddelde bodemhoogte
geen correcties nodig. Alleen nog her en der
een puntje op de -i-. Het was vrijwel direct
inzetbaar in ons onderzoek. Dit heeft Geodan
mooi voor elkaar. We waren blij verrast met
de kwaliteit van het product."
Digitaal Stelsel Omgevingswet met
landelijk 3D-geluidsmodel binnen
handbereik
In de toekomst zullen we ten aanzien van
de automatisering van geluidsstudies nog
verdere ontwikkelingen gaan zien. Een com
binatie van het 3D-model met de gegevens
van geluidsbronnen ligt voor de hand. Het is
voor Rijkswaterstaat en ProRail momenteel al
van invloed. Daarnaast zijn de windrichting,
windgradiënt en temperatuurgradiënt in de
lucht en de energieoverdracht aan de lucht
zelf relevant voor de geluidsoverdracht. Een
ander belangrijk aspect hangt samen met het
golfkarakter van geluid. Omdat geluid een
golf is, buigt het ook wat om objecten heen.
Ook door de wind- en temperatuureffecten
kan geluid, onder de juiste meteorologi
sche omstandigheden, achter een gebouw
of geluidsscherm komen. Bij geluid zijn
Figuur 7 - Geluidssimulatie met een golfmodel
met diffractie van geluid bij/over schermtop
(geen scherpe schaduw).
wettelijk verplicht om deze gegevens vast te
leggen in zogenoemde geluidregisters en te
publiceren.
Met de Omgevingswet zal de registratie en
publicatie van de geluidgegevens worden
verbreed naar provinciale wegen, gemeen
telijke wegen en industrie. Logischerwijs
wordt een 3D-model van Nederland en alle
registraties van geluidsgegevens onderdeel
van het Digitaal Stelsel Omgevingswet
(DSO). Door de beschikbare basisgegevens
- waarbij het AHN essentieel is - en de snelle
technische ontwikkelingen van de laatste
jaren is een landelijk 3D-model nu binnen
handbereik.
daardoor geen haarscherpe schaduwen, zoals
bij licht.
Een manier om geluid door te rekenen,
aansluitend bij het fysische karakter van
geluid, is met een eindig elementenmodel
van de golfvoortplanting. Maar voor de
berekening van omgevingsgeluid is dat
praktisch geen mogelijkheid. Het model en
de rekentijden zouden volledig uit de hand
lopen. Daarom wordt in veel geluidsbere-
keningssoftware, gekozen voor een andere
insteek, waarbij geluid benaderd wordt
als 'stralen' (stel je lichtstralen voor) met
correcties voor bovengenoemde 'buigings
effecten'. Ook wordt gerekend met reflectie
van geluid tegen bijvoorbeeld de gevel van
een gebouw. Deze 'stralenbenadering' is
ook de insteek die gebruikt wordt in de in
Nederland veel gebruikte Standaard Reken
methode 2-software. De rekenformules en
modelleringsmethoden die we daarvoor
gebruiken, zijn voor een belangrijk deel
gebaseerd op uitgebreide onderzoeken in
de jaren '70 en '80 van de vorige eeuw en
vastgelegd in de al genoemde Reken- en
meetvoorschriften.
Henk de Kluijver is zelfstandig
geluidsconsultant en expert op
het gebied van verkeerslawaai.
Henk is bereikbaar via
Henk.de.kluijver@geodan.nl.
Tom van Tilburg is geo-ICT
specialist en developer bij
Geodan Research. Hij is te bereiken
via Tom.van.Tilburg@geodan.nl.
Figuur 8 - Geluidssimulatie met een stralenmodel in 3D (Unity).
