Cele trei metode de calculare a expunerii populației în conformitate cu CNOSSOS-EU
Erwin Hartog van Banda
DGMR Software / Softnoise
Casuariestraat 5, Den Haag – The Netherlands
REZUMAT
În decembrie 2020, Comisia UE a publicat modificări privind CNOSSOS-UE în raportul “C (2020) 9101 final”. În acest raport este descrisă o metodă suplimentară pentru calcularea expunerii populației, bazată pe o valoare mediană. În documentul original CNOSSOS, sunt descrise 2 metode, Metoda 1 – Fațada cea mai expusă și Metoda 2 – Lungimea fațadei reprezentative. Metoda 1 este utilizată pentru clădirile care reprezintă o singură locuință sau 1 locuință pe etaj. Metoda 2 este utilizată pentru clădirile de apartamente care au locuințe cu o singură fațadă expusă la zgomot. Noua metodă 3 poate fi utilizată pentru clădirile de apartamente care au mai mult de o fațadă expusă la zgomot sau pentru clădirile de apartamente pentru care nu sunt disponibile informații privind numărul de fațade expuse la zgomot. Va fi dificil pentru autorități să creeze un set de date care să facă distincția între o singură fațadă și mai multe fațade expuse la zgomot. Prin urmare, este probabil ca metoda 3 să fie utilizată mai frecvent. Atunci când se compară metodele 2 și 3, se constată că metoda 3 conduce la un număr mai mare de persoane și locuințe expuse. În această lucrare, cele 3 metode sunt explicate și comparate folosind date privind zgomotul și populația unui oraș din Europa.
1. INTRODUCERE
În 2022, toate statele membre ale UE sunt obligate să utilizeze CNOSSOS-EU [1] pentru proiectele lor strategice de cartografiere a zgomotului. Un proiect de cartografiere strategică a zgomotului începe cu obținerea datelor GIS ale zonei implicate. Acestea includ date pentru clădiri, drumuri, căi ferate, industrie etc. Aceste date sunt apoi importate într-un software de cartografiere a zgomotului. Următorul pas este crearea și calcularea punctelor de recepție în jurul fațadelor clădirilor rezidențiale și atribuirea acestor niveluri de zgomot persoanelor și locuințelor din aceste clădiri rezidențiale. În acest fel, se poate determina expunerea populației în număr de persoane și locuințe în clase de zgomot de 5 dB. Aceste cifre vor fi apoi raportate Comisiei Europene.
Această lucrare începe cu o prezentare generală a fluxului unui proiect de cartografiere a zgomotului CNOSSOS-UE, apoi descrie pe scurt cele 2 metode de creare a punctelor receptoare și apoi explică cele 3 metode de determinare a expunerii populației.
În cele din urmă, cele 3 metode de determinare a expunerii populației sunt comparate folosind date privind zgomotul și populația pentru un oraș din Europa.
2. FLUXUL DE PROIECT PROIECTUL DE CARTOGRAFIERE A ZGOMOTULUI CNOSSOS-EU
În figura 1 este prezentat un posibil flux de proiect pentru un proiect de cartografiere strategică a zgomotului.
Figura 1: Fluxul proiectului CNOSSOS-EU de cartografiere a zgomotului
În capitolele următoare sunt explicate mai detaliat pasul 2 (Crearea de receptoare la fațade) și pasul 6 (Expunerea populației UE).
3. CREAREA DE RECEPTORI LA FAȚADE
Primul pas pentru determinarea expunerii la zgomot este calcularea nivelurilor de zgomot pentru receptorii situați la 0,1 m în fața fațadelor clădirilor rezidențiale. CNOSSOS prezintă 2 cazuri, Cazul 1 și Cazul 2, cu privire la modul de creare a acestor puncte receptoare. În Cazul 1, fațadele sunt împărțite în intervale regulate pe fiecare fațadă, cu o distanță maximă de 5 metri. Punctele receptoare sunt plasate în mijlocul fiecărui interval. În cazul 2, fațadele sunt împărțite la o distanță fixă de 5 metri de la începutul poligonului, cu un punct receptor plasat la jumătatea distanței de 5 metri și la jumătatea distanței rămase. În figura 2 sunt prezentate exemple pentru fiecare caz în parte.
Figura 2: Exemple de amplasare a punctelor de recepție în jurul unei clădiri conform procedurilor din Cazul 1 (stânga) și Cazul 2 (dreapta)
CNOSSOS nu oferă informații suplimentare cu privire la momentul în care trebuie aplicat cazul 1 sau cazul 2. Pentru această lucrare am utilizat cazul 1.
4. CELE TREI METODE DE CALCULARE A EXPUNERII POPULAȚIEI
După calcularea nivelurilor de zgomot la receptoare, aceste niveluri de zgomot trebuie să fie atribuite locuințelor și persoanelor. Metoda CNOSSOS descrie 3 metode de alocare a locuințelor și persoanelor la punctele de recepție.
Metoda 1: Fațada cea mai expusă
“În cazul în care sunt disponibile informații privind amplasarea locuințelor în cadrul amprentei clădirilor, acea locuință și persoanele care locuiesc în acea locuință sunt atribuite punctului receptor de la fațada cea mai expusă a acelei locuințe. De exemplu, în cazul caselor individuale, al caselor semidecomandate și al caselor cu terasă sau al clădirilor de apartamente, în cazul în care se cunoaște diviziunea internă a clădirii, sau în cazul clădirilor cu o dimensiune a etajului care indică o singură locuință pe nivel de etaj, sau în cazul clădirilor cu o dimensiune a etajului și o înălțime care indică o singură locuință pe clădire.”
Metoda 2: Lungimea fațadei reprezentate
“În cazul în care nu sunt disponibile informații cu privire la amplasarea locuințelor în cadrul amprentei clădirilor, astfel cum s-a explicat mai sus, se utilizează una dintre cele două metode următoare, după caz, pentru fiecare clădire în parte, pentru a estima expunerea la zgomot a locuințelor și a persoanelor din locuințele din cadrul clădirilor.
(a) Informațiile disponibile arată că locuințele sunt dispuse în cadrul unei clădiri de apartamente astfel încât au o singură fațadă expusă la zgomot
În acest caz, alocarea numărului de locuințe și de persoane care locuiesc în locuințe la punctele de recepție se ponderează în funcție de lungimea fațadei reprezentate, în conformitate cu procedura de la cazul 1 sau de la cazul 2, astfel încât suma tuturor punctelor de recepție să reprezinte numărul total de locuințe și de persoane care locuiesc în locuințe alocate clădirii.”
Metoda 3: Valoarea mediană
“(b) Informațiile disponibile arată că locuințele sunt dispuse în cadrul unei clădiri de apartamente astfel încât acestea au mai mult de o fațadă expusă la zgomot sau nu sunt disponibile informații cu privire la numărul de fațade ale locuințelor expuse la zgomot.
În acest caz, pentru fiecare clădire, setul de locații ale receptorilor asociați se împarte într-o jumătate inferioară și una superioară pe baza valorii mediane (1) a nivelurilor de evaluare calculate pentru fiecare clădire. În cazul unui număr impar de puncte de recepție, procedura se aplică excluzând locația receptorului cu cel mai mic nivel de zgomot.
Pentru fiecare punct receptor din jumătatea superioară a setului de date, numărul de locuințe și de persoane care locuiesc în locuințe se distribuie în mod egal, astfel încât suma tuturor punctelor receptoare din jumătatea superioară a setului de date să reprezinte numărul total de locuințe și de persoane care locuiesc în locuințe. Nici o locuință sau persoană care locuiește în locuințe nu va fi atribuită receptorilor din jumătatea inferioară a setului de date.”
În figurile 3, 4 și 5, aceste trei metode sunt explicate mai detaliat pe baza nivelurilor de zgomot la 7 receptoare din jurul unei clădiri rezidențiale care conține 3 locuințe și 5 persoane. Nu se cunosc informații suplimentare privind dispunerea celor 3 locuințe în cadrul clădirii. Astfel, ar putea fi vorba de o locuință pe etaj (metoda 1 sau metoda 3) sau de toate cele 3 locuințe pe un etaj cu una sau mai multe fațade expuse la zgomot (metoda 2 sau metoda 3).
Figura 3: Exemplu pentru metoda 1
Figura 4: Exemplu pentru metoda 2
Figura 4 include un tabel cu lungimea individuală a fațadei pentru fiecare punct de recepție, calculată în conformitate cu cazul 1. Numărul total de locuințe și de persoane este apoi împărțit între punctele receptoare în funcție de raportul dintre lungimea individuală a fațadei și lungimea totală a fațadei.
Figura 5: Exemplu pentru metoda 3
Figura 5 include un tabel cu setul de valori care sunt utilizate pentru expunere. Există un număr impar de valori, astfel încât cea mai mică valoare (41) este exclusă. Apoi sunt excluse cele mai mici 3 valori (61, 59, 41) din cele 6 valori rămase. Fiecare dintre cele 3 valori cele mai mari rămase (68, 68 și 64) primește acum 1/3 din populația atribuită.
În tabelul 1 se compară numărul de persoane expuse pentru cele 3 metode.
Tabelul 1: Numărul de persoane expuse pentru fiecare clasă de zgomot Lden pentru o clădire cu 3 locuințe și 5 persoane
Metoda | <=54 | 55-59 | 60-64 | 65-69 | 70-74 | >=75 |
1 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 |
2 | 1.5 | 0.7 | 1.4 | 1.4 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1.7 | 3.3 | 0 | 0 |
Este evident că metoda 1 va conduce întotdeauna la cea mai mare expunere. Atunci când se compară metoda 2 și metoda 3, este, de asemenea, evident că metoda 3 va duce la o expunere mai mare decât metoda 2, deoarece nu se utilizează cele mai scăzute niveluri de zgomot și toate (locuințele și) persoanele sunt încadrate în jumătatea cea mai ridicată a nivelurilor de zgomot.
5. EXEMPLU DE EXPUNERE A POPULAȚIEI PENTRU O ZONĂ MARE
În scopul acestei lucrări, a fost calculată o hartă de exemplu pentru zgomotul traficului rutier dintr-un oraș din Europa cu ajutorul CNOSSOS-EU. În figura 6 este prezentată harta cu contururile de zgomot Lden calculate. În tabelul 2 este prezentat numărul de persoane expuse pentru cele trei metode.
Figura 6: Harta de zgomot
Table 3: Numărul de persoane expuse per clasă de zgomot Lden pentru zona de exemplu
Metoda | <=54 | 55-59 | 60-64 | 65-69 | 70-74 | >=75 |
1 | 19117 | 7155 | 29407 | 17567 | 305 | 0 |
2 | 43440 | 9350 | 14149 | 6486 | 124 | 0 |
3 | 23557 | 11026 | 26183 | 12485 | 240 | 0 |
Mixtă | 31000 | 10032 | 21767 | 10570 | 160 | 0 |
Aici observăm aceeași tendință ca și în cazul clădirii individuale din capitolul 4. Atunci când toate clădirile sunt tratate cu aceeași metodă, metoda 1 oferă cea mai mare expunere, urmată de metoda 3 și apoi de metoda 2.
Pentru a calcula un număr mai precis de persoane expuse, s-au făcut ipoteze privind dispunerea locuințelor din fiecare clădire rezidențială, pe baza numărului de locuințe, a dimensiunii și înălțimii etajelor. În acest fel, tipul de clădire a fost determinat și atribuit metodei 1, 2 sau 3 în mod corespunzător. Efectul asupra numărului de persoane expuse este prezentat în tabelul 3 ca metodă “mixtă”. Rețineți că rezultatele metodei mixte se situează între cele ale metodei 2 și ale metodei 3.
6. CONCLUZI
Conform CNOSSOS-EU, există 3 metode de atribuire a nivelurilor de zgomot la populație. Aceste metode se bazează pe tipul de clădire. Atunci când se presupune că va fi dificil pentru autoritățile
să creeze un set de date care să facă distincția între o singură fațadă și mai multe fațade expuse la zgomot, se recomandă utilizarea metodei 3 ca metodă implicită. În comparație cu metoda 2, aceasta va împinge locuințele și persoanele expuse în clasele de zgomot mai ridicate.
7. REFERINȚE
- Metoda CNOSSOS-EU, https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2002/49/2021-07-29 (2021).
- Erwin Hartog van Banda, DGMR Software / Softnoise, The three methods of calculating population exposure according to, CNOSSOS-EU, Internoise 2022