VDI 4280 Blatt 2-2000 Planning of ambient air quality measurements - Rules for planning investigations of traffic related air pollutants in key pollution areas.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREPlanung von ImmissionsmessungenRegeln zur Planung von Untersuchungen verkehrsbedingter Luftverunreinigungen an BelastungsschwerpunktenPlanning of ambient air quality measurementsRules for planning investigations of traffic related air pollutants in key pollution areasVDI 42

2、80Blatt 2 / Part 2Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishKommission Reinhaltung der Luft (KRdL) im VDI und DIN NormenausschussArbeitsgruppe Messplanung (Immission)Ausschuss Messtechnische SonderfragenVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5VDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Be

3、uth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2000Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeig

4、er einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.20Dezember 2000December 2000The draft of this guideline has been subject to public scrutinyafter announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).No guarantee can be given with

5、respect to the English transla-tion. The German version of this guideline shall be taken asauthoritative.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Begriffsbestimmungen . . . . . . . . . . . . . 52 Problemanalyse . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . 52.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Einordnung der Aufgabenstellung . . . . . 52.3 Analyse des Vorwissens . . . . . . . . . . . 72.4 Nutzung und Bewertung der Messergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . 83 Organisation . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . 93.1 Projektmanagement . . . . . . . . . . . . . 93.2 Personalplanung . . . . . . . . . . . . . . . 93.3 Zeitplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4 Unterauftrge . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.1 Typische Mess- und Sammelverfahren

8、. . . 94.2 Ermittlung der Messunsicherheit nicht standardisierter Messverfahren . . . . . . . 135 Messstrategie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.1 Allgemeiner Planungsablauf . . . . . . . . 145.2 Orientierende Messungen . . . . . . . . . . 155.3 berwachungsmessungen . . . . . . . . . . 216Aus

9、wertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236.1 Messwerterzeugung . . . . . . . . . . . . . 236.2 Auswertealgorithmen . . . . . . . . . . . . 236.3 Messunsicherheit . . . . . . . . . . . . . . 246.4 Ergebnisunsicherheit. . . . . . . . . . . . . 247 Qualittssicherung . . . . . . . . . . . . . . .

10、 248 Berichterstattung . . . . . . . . . . . . . . . . 25Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Problem analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1 Gene

11、ral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Classification of the objective . . . . . . . . 52.3 Analysis of background information. . . . . 72.4 Use and assessment of the measurement results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1 Pr

12、oject management . . . . . . . . . . . . . 93.2 Personnel planning . . . . . . . . . . . . . . 93.3 Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.4 Subcontracting . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Measurement techniques . . . . . . . . . . . . 94.1 Typical measurement and sampling methods 94.2

13、Determining the measurement uncertainty of non-standardized measurement methods . 135 Measurement strategy. . . . . . . . . . . . . . 145.1 General planning sequence . . . . . . . . . . 145.2 Preliminary measurements . . . . . . . . . . 155.3 Monitoring measurements . . . . . . . . . . 216Evaluation

14、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236.1 Production of measured values. . . . . . . . 236.2 Evaluation algorithms . . . . . . . . . . . . 236.3 Measurement uncertainty. . . . . . . . . . . 246.4 Uncertainty of the result . . . . . . . . . . . 247 Quality assurance . . . . . . . . . . . . . .

15、. . 248 Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2000 2 VDI 4280 Blatt 2 / Part 2SeiteAnhang A Abkrzungen und Formelzeichen . . 26Anhang B Parameter zur Charakt

16、erisierung der Messorte. . . . . . . . . . . . . . . . 27Anhang C Ausfhrungsbeispiele . . . . . . . . . 28Anhang D Stichprobenmessungen . . . . . . . . 30Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) imVDI und DIN Normenausschuss e

17、rarbeiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. Stand der Wis-senschaft in der Bundesrepublik Deutschland unddienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbei

18、tungund Anwendung von Rechts- und Verwaltungsvor-schriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flieenferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt in dieeuropische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in dieinternationale technische Regelsetzung bei ISO(Internationale Organi

19、sation fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;ganzheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsmanahmen unter Bercksichtigung vonLuf

20、t, Wasser und Boden; Emissionswerte frStube und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; Handhabung brennbarerStube; Minderung der Exposition gegenber luft-fremden Stoffen am Arbeitsplatz; Umweltschutz-kostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in

21、derAtmosphre; strfallbedingte Freisetzungen;mikro- und mesoskalige Windfeldmodelle; Wech-selwirkung zwischen Atmosphre und Oberfl-chen; meteorologische Messungen; angewandteKlimatologie; Lufthygienekarten; human-bio-meteorologische Bewertung von Klima und Luft-hygiene; bertragung meteorologischer Da

22、tenPageAnnex A Abbreviations and symbols . . . . . . . 26Annex B Parameters for characterizing the measurement sites . . . . . . . . . . . . 27Annex C Examples . . . . . . . . . . . . . . . . 28Annex D Random sampling . . . . . . . . . . . . 30Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

23、9Preliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee (KRdL) ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own responsibility, establish VDI guide-lines and DIN standards in the field of environmentalprotection. These describe the sta

24、te of the art in sci-ence and technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a decision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregulations and ordinances. KRdLs working resultsare also considered as the common German point ofview in the establishmen

25、t of technical rules on theEuropean level by CEN (European Committee forStandardization) and on the international level byISO (International Organization for Standardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I ”Environmental Protection Techniques“Integrated poll

26、ution prevention and control for in-stallations; procedures and installations for emis-sion control; overall consideration of measures foremission control with consideration given to theair, water and soil; emission limits for dusts andgases; plant-related measurement instructions; thesafe processin

27、g of combustible dusts; reduction ofexposure to air pollutants in the workplace atmo-sphere, environmental industrial cost accountingSubdivision II ”Environmental Meteorology“Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental releases; micro- and meso-scale wind field models; int

28、eraction between theatmosphere and surfaces; meteorological measure-ments; applied climatology; air pollution maps;human-biometeorological evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological dataB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten

29、Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2000 VDI 4280 Blatt 2 / Part 2 3 Fachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; O

30、lfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referen

31、zmaterialien; Prfplne fr Mess-gerte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-werteverfahren; QualittssicherungDie Richtlinien und Normen werden zunchst alsEntwurf verffentlicht. Durch Ankndigung im Bun-desanzeiger und in der Fachpresse erhalten alle inte-ressierten Kreise die Mglichkeit, sich an ein

32、emffentlichen Einspruchsverfahren zu beteiligen.Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, dassunterschiedliche Meinungen vor Verffentlichungder endgltigen Fassung bercksichtigt werden kn-nen.Die Richtlinien und Normen sind in sechs Bndendes VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luft zu-sammengefasst.

33、EinleitungImmissionsmessungen werden durchgefhrt, umkonkrete Fragestellungen hinsichtlich festgelegterLuftqualittsmerkmale in einem vorgegebenen Ge-biet oder an festgelegten Orten zu beantworten. ImVordergrund stehen dabei in der Regel Fragen nachWirkungen von Luftverunreinigungen auf Schutz-objekte

34、. Die Aufgabe der Messplanung besteht darin,eine vorgelegte Aufgabenstellung zu analysieren unddaraus Anforderungen an die Organisation, die Mess-technik, die Messstrategie, die Auswertung, die Qua-littssicherung und die Berichterstattung abzuleiten.In der Richtlinie VDI 4280 Blatt 1 T14 werden inal

35、lgemeiner Form Regeln beschrieben, die bei derPlanung messtechnischer Untersuchungen von Luft-verunreinigungen auerhalb von Gebuden und Fahr-zeugen zu beachten sind. Das Blatt 1 basiert aufeinem Katalog von Fragen, die in entsprechendenAbschnitten von Messplnen beantwortet werdenmssen.Subdivision II

36、I ”Environmental Quality“Effects of air pollutants on man, farm animals,vegetation, soil, materials, and the atmosphere;methods for the measurement and evaluation of ef-fects; determination of microbial air pollutants andtheir effects; olfactometry; environmental simula-tion Subdivision IV”Environme

37、ntal Measurement Techniques“Techniques for emission and ambient air measure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measurementmethods; measurement of indoor air pollutants,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material;

38、 test procedures formeasurement devices; validation procedures;measurement planning; evaluation methods; qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first published asdrafts. These are announced in the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all intere

39、sted parties the opportunity toparticipate in an official objection procedure. Thisprocedure ensures that differing opinions can be con-sidered before the final version is published.The guidelines and standards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention)

40、manual.IntroductionAir pollution measurements are carried out to answerspecific questions regarding specified air qualitycharacteristics in a given area or at specified loca-tions. A leading role is generally played by questionsas to the effect of air pollutants on protected objects.The object of me

41、asurement planning is to analyzesubmitted objectives and from this to derive require-ments of the organization, the measurement method,the measurement strategy, the assessment, the qualityassurance and reporting.Guideline VDI 4280 Part 1 T14 describes in generalform rules which shall be heeded in th

42、e planning ofmeasurements of air pollutants outside buildings andvehicles. Part 1 is based on a list of questions whichshall be answered in the appropriate sections of meas-urement plans.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieu

43、re, Dsseldorf 2000 4 VDI 4280 Blatt 2 / Part 2Das vorliegende Blatt 2 der RichtlinienreiheVDI 4280 fhrt die in Blatt 1 formulierten Anforde-rungen hinsichtlich der Untersuchung von verkehrs-bedingten Luftverunreinigungen an Belastungs-schwerpunkten aus. Die Planung von flchenbezoge-nen Untersuchunge

44、n ist Gegenstand eines weiterenBlattes dieser Richtlinienreihe.Die Ausfhrungen in Blatt 2 geben grundstzlicheErkenntnisse wieder, die bei der Planung von ver-kehrsbezogenen Untersuchungen zu bercksichtigensind. Dabei werden auch die spezifischen Anforde-rungen der 22. und 23. BImSchV G2, G3 behandel

45、t.Dies soll die Planung von Immissionsmessungen inder Art ermglichen, dass eine vorgelegte Fragestel-lung mit hinreichender Aussagekraft und mit vertret-barem Aufwand beantwortet werden kann. Dadurchsoll erreicht werden, dass die gewonnenen Mess-ergebnisse hinsichtlich ihrer Reprsentativitt undMessu

46、nsicherheit bewertet werden knnen.Verkehrsbedingte Luftverunreinigungen spielen einewesentliche Rolle in urbanisierten Gebieten, insbe-sondere in der Nachbarschaft stark frequentierterStraen. Diesen Luftverunreinigungen sind Ver-kehrsteilnehmer in Fahrzeugen sowie Passanten undAnwohner ausgesetzt. F

47、r die Beantwortung derFrage, ob derartige Luftverunreinigungen zu schd-lichen Einwirkungen auf Menschen fhren knnen,ist nicht allein die Konzentration der Luftverunreini-gung von Bedeutung, sondern auch die Aufenthalts-dauer von Menschen in der Nhe des Straenver-kehrs. Bei der Untersuchung mglicher

48、Belastungs-pfade fr Anwohner sind neben der Auenluft gege-benenfalls auch Belastungen durch die Innenraumluftzu bercksichtigen. Mit der Planung von Unter-suchungen der Luftqualitt in Innenrumen befasstsich die Richtlinienreihe VDI 4300 T15.Die vorliegende Richtlinie wendet sich an alle, diemit der P

49、lanung, Durchfhrung oder Auswertung vonUntersuchungen verkehrsbedingter Luftverunreini-gungen befasst sind. Auftraggebern wie Auftragneh-mern kann der Inhalt dieser Richtlinie in gleicherWeise als Bezugsgrundlage dienen, beispielsweisefr die Formulierung von Pflichtenheften bzw. Leis-tungsverzeichnissen fr die Durchfhrung vonUntersuchungen der Luftqualitt.Bei der Anwendung dieser Richtlinie und der Durch-fhrung der Messplanung sind Grundkenntnisse auffolg