Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Strassenlärm, Lärmschutzbauten, Schallschirme, Wettereinfluss
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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road traffic noise, noise barriers, weather influence
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Die Effizienz von Lärmschirmen ist unter anderem von der Windsituation und der Temperaturschichtung abhängig. Zur Bedeutung dieser meteorologischen Einflüsse sind nur wenige Erkenntnisse (stichprobenartige Kurzzeitmessungen oder theoretische Untersuchungen) vorhanden. Das Forschungsprojekt soll anhand einer Langzeitmessung der Hinderniswirkung und der Meteorologie an einem Standort über einen Zeitraum von einem Jahr und anhand theoretischer Untersuchungen Antworten auf folgende Fragen liefern:
Ist die Schutzwirkung bei Inversionslagen bzw. Mitwind identisch mit den „normgerechten“, theoretischen Ausbreitungs- und Schutzwirkungsbedingungen?
Würden Abweichungen zum „Normfall“ festgestellt, wären diese im massgebenden Jahresdurchschnitt relevant?
Könnten bei Abweichungen zum „Normfall“ Modellansätze generiert werden, welche diese Zustände abbilden?
Für welche meteorologisch bedingten Regionen in der Schweiz wäre dieser „akustische Sonderfall“ zu prüfen und einzubeziehen?
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The efficiency of noise barriers depends on wind and temperature stratification. Only little is known about the significance of this weather influence. By means of a long-time measurement of the barrier insertion loss and meteorology in one situation and by theoretical investigations the following questions shall be answered:
Is there a reduced insertion loss of noise barriers in case of downwind conditions or for positive temperature gradients?
How relevant are the deviations for a yearly average?
Can a numerical model estimate the deviations?
Is it possible to extract sensitive regions in Switzerland for which the possible weather influence is strong?
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Methoden
(Deutsch)
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Die Forschungsergebnisse werden anhand einer Literaturrecherche, mittels Feldversuchen (Langzeitmessstation) und durch Vergleich mit theoretischen Modellen entwickelt.
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Spezielle Geräte und Installationen
(Deutsch)
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An einem Immissionspunkt wird eine akustische und meteorologische Langzeitmessstation eingerichtet.
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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Die allgemeinen Aspekte der meteorologischen Einflüsse auf die Schallausbreitung über grosse Distanzen werden von der EMPA in Rahmen eines aktuell laufenden ASTRA Forschungsprojekts (2001/53) untersucht. Dort wird nicht die Problematik der Lärmschirme, sondern primär das Zusammenspiel zwischen Wetter und topographischem Einfluss untersucht. Zu den akustischen Konsequenzen der bodennahen Meteorologie wurde an der EMPA ein breites Grundwissen zusammen-getragen (siehe Workshop Meteorologie und Schallausbreitung an der EMPA vom 25. Juni 2002).
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Projektziele
(Deutsch)
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Mangels heute vorhandener Grundlagen können keine gesicherten Aussagen oder Auswertungen zur Frage des Ausmasses und der Bedeutung von meteorologischen Einflüssen auf die Hinderniswirkung von Lärmschirmen gemacht werden. Zur Beantwortung des Fragenkomplexes verfolgt das Forschungsprojekt folgende Ziele:
- Messtechnische Erfassung von Daten (Hinderniswirkung und Wetterdaten) über einen Zeitraum von 1 Jahr an einem Standort.
- Aussagen in Bezug auf Auftreten, Häufigkeit und akustische Auswirkungen von Inversionslagen bzw. Mitwindsituationen.
- Prüfung eines Modellierungsansatzes zur Nachbildung der Messergebnisse.
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Projektziele
(Englisch)
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Although it is known that weather has a significant effect on the efficiency of noise barriers, no answer can be given in respect on how big the effects are and how they can be estimated for a certain situation. The research project has thus the following aims:
- For the time period of one year a long-time measurement station is installed in one situation to monitor the shielding effect of a noise barrier in addition to meteorological parameters as temperature and wind speed.
- A statement will be given on how often temperature inversions and downwind situations occur.
- It will be checked to what extent a numerical model can reproduce the results.
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Forschungsplan
(Deutsch)
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Das Arbeitsprogramm umfasst folgende Arbeitsschritte und ist mit folgenden Aufwendungen verbunden:
- Installation und Betrieb der akustischen und meteorologischen Langzeitmessstelle (Start ca. drei Monate nach Projektbeginn, Messdauer 1 Jahr), Aufwand: ca. 130 h
- Datenauswertung: Herstellen von Korrelationen zwischen den gemessenen akustischen Grössen und den meteorologischen Parametern (Beginn ca. sechs Monate nach Start der Langzeitmessstelle), Aufwand: ca. 55 h
- Entwicklung eines Rechenmodells zur Beschreibung der Ergebnisse (Beginn nach Abschluss der Messungen), Aufwand: ca. 80 h.
- Verfassen des Schlussberichts (Abgabe sechs Monate nach Abschluss der Messungen), Aufwand: ca. 80 h.
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Abstract
(Deutsch)
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.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Das Forschungsergebnis wird Grundlagen und Anhaltspunkte liefern betreffend die Bedeutung und das Ausmass von meteorologischen Einflüssen auf die Wirkung von Lärmschirmen. Anhand der Erkenntnisse kann die heutige Prognosesicherheit im Jahresmittel abgeschätzt und beurteilt werden. Wenn relevante und massgebende Abweichungen vom Normalfall erkannt werden, sollte im Rahmen eines möglichen Fortsetzungsprojekts die Datenbasis geographisch erweitert werden, um allgemein für die Schweiz gültige Aussagen machen zu können. Die Ergebnisse werden in die schweizerische Praxis der Dimensionierung von Lärmschirmen einfliessen.
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1179
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Literatur
(Deutsch)
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K. M. LI AND Q. WANG, A BEM APPROACH TO ASSESS THE ACOUSTIC PERFORMANCE OF NOISE BARRIERS IN A REFRACTING ATMOSPHERE, Journal of Sound and Vibration , vol. 211, 663-681 (1998).
A. MURADALI, K.R. FYFE, ACCURATE BARRIER MODELING IN THE PRESENCE OF ATMOSPHERIC EFFECTS, Applied Acoustics, vol. 56, 157-182 (1999).
J. FORSSEN, M. OGREN, THICK BARRIER NOISE-REDUCTION IN THE PRESENCE OF ATMOSPHERIC TURBULENCE: MEASUREMENTS AND NUMERICAL MODELLING, Applied Acoustics 63, 173–187 (2002).
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