VDI 4280 Blatt 1-2014 Planning of ambient air quality measurements - General rules.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREPlanung von ImmissionsmessungenAllgemeine Regeln fr Untersuchungen der LuftbeschaffenheitPlanning of ambient air qualitymeasurementsGeneral rulesVDI 4280Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5: Analysen- und Me

2、ssverfahren IIVDI-RICHTLINIENICS 13.040.20 Oktober 2014 October 2014Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Formelz

3、eichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Inhalt des Messplans . . . . . . . . . . . . . . 74.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Beschreibung der Messaufgabe . . . . . . . 74.3 Analyse des Vorwissens. . . . . . . . . . . 84.4 Messstrategie . . . . . . . . . . . . . . . . 104.5 Me

4、sstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.6 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.7 Messbericht . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.8 Organisation. . . . . . . . . . . . . . . . . 23Anhang A Anforderungen in administrativen Regelwerken . . . . . 24Anhang B Mustermessplan . . . . .

5、 . . . . . . . 29Anhang C Beispiele fr Ausbreitungsrechnungen zur Messortauswahl und zur Bewertung der rumlichen Reprsentativitt. . . . . . . . . . . . 39C1 Messortauswahl nach TA Luft . . . . . . . 39 C2 Messortauswahl fr berwachungs- messungen an verkehrsbedingten Belastungsschwerpunkten in einer

6、Stadt . . 40C3 Bewertung der rumlichen Reprsentativitt im stdtischen Hintergrund . . . . . . . . . 44Anhang D Rechenvorschriften und Prfung der Gleichwertigkeit. . . . . . . . . . . . 48D1 Rechenvorschriften . . . . . . . . . . . . . 48D2 Prfung der Gleichwertigkeit eines Messverfahren. . . . . . .

7、. . . . . . . . . 49Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this standard has been subject to pu

8、blic scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . .

9、. . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 33 Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Content of the measurement plan. . . . . . . 74.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Descriptio

10、n of the measurement objective . 74.3 Analysis of previous knowledge . . . . . . 84.4 Measurement strategy . . . . . . . . . . . 104.5 Measurement technique . . . . . . . . . . 174.6 Evaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . 214.7 Measurement report . . . . . . . . . . . . 224.8 Organisation . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . 23Annex A Requirements in administrative regulations . . . . . . . 25Annex B Standard measurement plan . . . . . . 34Annex C Example of dispersion calculations for the selection of measurement sites and the assessment of the spatial representativeness. . . . . . . . . .

12、. . 39C1 Selection of measurement sites according to TA Luft. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39C2 Selection of measurement sites for monitoring measurements at traffic-generated hotspots in a city . . . . . 40C3 Assessment of the spatial representativeness in urban background . . . . . . . . . .

13、. . 44Annex D Arithmetic rules and test on equivalence . . . . . . . . . . . . . . . 48D1 Arithmetic rules. . . . . . . . . . . . . . . 48D2 Test on equivalence of a measurement method . . . . . . . . . . . . 49Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51FrhereAusgaben: 11.96; 10.12 Entwu

14、rf, deutsch Former editions: 11/96; 10/12Draft, in German onlyZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2014Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor int

15、ernal use not permittedKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltmesstechnikB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 2 VDI 4280 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Vorbemerkung

16、Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser

17、 VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren B

18、ltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4280.EinleitungImmissionsmessungen werden durchgefhrt, um konkrete Fragestellungen der Luftverunreinigungssi-tuation in einem vorgegebenen Gebiet oder an festge-legten Orten zu beantworten. Die Aufgabe der Mess-planung besteht d

19、arin, eine vorgelegte Fragestellung zu analysieren und daraus Anforderungen abzuleiten an die Beschreibung der Messaufgabe, die Analyse des Vorwissens, die Messstrategie, die Messtechnik, die Auswertung, den Messbericht und die Organisation.In dieser Richtlinie werden in allgemeiner Form Re-geln bes

20、chrieben, die bei der Planung messtechni-scher Untersuchungen von Luftverunreinigungen au-erhalb von Gebuden und Fahrzeugen zu beachten sind. Mit der Planung von Untersuchungen der Luft-qualitt in Innenrumen befasst sich die Richtlinien-reihe VDI 4300. Die Planung von Geruchsmessun-gen wird in den R

21、ichtlinien VDI 3940 Blatt 1 und Blatt 2 behandelt.Die hier beschriebenen Anforderungen sollen die Planung von Immissionsmessungen in der Art er-mglichen, dass eine vorgelegte Messaufgabe mit hinreichender Aussagekraft und mit vertretbarem Aufwand bearbeitet werden kann. Dadurch soll er-reicht werden

22、, dass die gewonnenen Messergebnisse hinsichtlich ihrer Reprsentativitt und Messunsi-cherheit festgelegten Anforderungen entsprechen. Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights ar

23、e reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/r

24、ichtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4280.IntroductionAmbient air quality measurements are carried out in

25、order to deal with specific objectives with regard to the air pollution situation within a given area or at specified locations. The objective of measurement planning is to analyse a given task description and to deduce requirements on the description of the measurement objective, the analysis of av

26、ailable knowledge, the measurement strategy, the measurement technique, the evaluation, the measurement report and the organisation.This standard describes general rules which have to be followed when planning measurements to investi-gate air pollution outside buildings and vehicles. The planning of

27、 investigations of the indoor air quality is covered by the series of standards VDI 4300. The planning of odour measurements is described in VDI 3940 Part 1 and Part 2. The intention of the requirements described here is for the planning of ambient air quality measurements to be completed so as to e

28、nable a given measurement objective to be processed with sufficient conclusive-ness and with an acceptable outlay. This shall ensure that the results gained from the measurements will meet the requirements stipulated in terms of the data being representative and with regard to the measure-ment uncer

29、tainty.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01VDI 4280 Blatt 1 / Part 1 3 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Bei der Durchfhrung der messplanerischen Aufga-ben sind Grundkenntnisse unter anderem auf folgen-den Gebieten hilfreich: umweltre

30、chtliche Bestimmungen Bewertung von Luftverunreinigungen und Wir-kungen Luftchemie Immissionsmesstechnik Meteorologie Statistik1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie beschreibt allgemeine Regeln, die bei der Planung messtechnischer Untersuchungen von Luftverunreinigungen auerhalb von Gebuden und Fahrze

31、ugen zu beachten sind, und dient der Fest-legung von Anforderungen an die Beschreibung der Messaufgabe, die Analyse des Vorwissens, die Mess-strategie, die Messtechnik, die Auswertung, den Messbericht und die Organisation im Rahmen der Messplanung.Der Mustermessplan in Anhang B kann als Vorlage fr d

32、en Aufbau und die Gliederung von Messplnen herangezogen werden.Diese Richtlinie wendet sich an alle, die mit der Pla-nung, Durchfhrung oder Auswertung von Immissi-onsmessungen befasst sind. Auftraggebern wie Auf-tragnehmern kann der Inhalt dieser Richtlinie in glei-cher Weise als Grundlage dienen, b

33、eispielsweise fr die Formulierung von Pflichtenheften oder Leis-tungsverzeichnissen fr die Durchfhrung von Un-tersuchungen der Luftqualitt.2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe.2.1 ImmissionAuf Schutzobjekte (2.2) einwirkende Luftverunreini-gung.2.2 Schutzobjekt

34、Menschen, Tiere, Pflanzen, Boden, Wasser, Kultur- oder sonstige Sachgter sowie die Atmosphre selbst, die schdlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen ausgesetzt sein knnen.2.3 Bewertungsmastab Mastab, der zur Beurteilung der Luftqualitt heran-gezogen wird.When carrying out tasks relevant

35、 for the measure-ment planning, i. e. basic knowledge in the following fields is useful: environmental legislation assessment of air pollutants and effects chemistry of air ambient air quality measurement technique meteorology statistics1 ScopeThis standard describes general rules which have to be f

36、ollowed when planning measurements to investi-gate the air pollution outside buildings and vehicles. It allows the specification of requirements on the de-scription of the measurement objective, the analysis of available knowledge, the measurement strategy, the measurement technique, the evaluation,

37、 the meas-urement report and the organisation during measure-ment planning.The standard measurement plan according to Annex B can be used as a template for formatting and structuring measurement plans.This standard is addressed to everyone involved in the planning, performance or evaluation of ambie

38、nt air quality measurements. The content of this standard can be used by clients and customers as a reference, for example, for formulating requirement and per-formance specifications for the investigation of air quality. 2 Terms and definitionsFor the purpose of this standard, the following terms a

39、nd definitions apply:2.1 ImmissionAir pollutant acting on objects to be protected (2.2). 2.2 Object to be protectedPeople, animals, plants, soil, water, heritage or other property as well as the atmosphere itself which can be subjected to harmful effects on the environment due to air pollutants.2.3

40、Assessment standardStandard used to assess air quality. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8FD9NormCD - Stand 2015-01 4 VDI 4280 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014Beispiele: Alarmschwellen (2.3.1), Grenzwerte (2.3.2), Immissi-onswerte (2.

41、3.3), Richtwerte (2.3.4), Zielwerte (2.3.5) oder ander-weitig festgelegte Werte2.3.1 AlarmschwelleBewertungsmastab (2.3), bei dessen berschreitung bei kurzfristiger Exposition ein Risiko fr die Ge-sundheit der Gesamtbevlkerung besteht und unver-zglich Manahmen ergriffen werden mssen.2.3.2 GrenzwertB

42、ewertungsmastab (2.3), der rechtsverbindlich ein-zuhalten ist.2.3.3 ImmissionswertBewertungsmastab (2.3) nach TA Luft.2.3.4 RichtwertBewertungsmastab (2.3), dessen Einhaltung ange-strebt werden soll, ohne dass daraus ein Rechtsan-spruch abzuleiten wre.Beispiele: Maximale-Immisons-Werte nach VDI 2310

43、.2.3.5 ZielwertBewertungsmastab (2.3), der mit dem Ziel festge-legt wurde, schdliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit oder die Umwelt langfristig zu vermeiden, und der so weit wie mglich in einem bestimmten Zeitraum eingehalten werden muss.2.4 LuftqualittsmerkmalStatistische Kenngre, welc

44、he die Luftqualitt an einem Messort oder in einem bestimmten Gebiet fr einen bestimmten Zeitraum und fr eine bestimmte Luftverunreinigung charakterisiert.Beispiele: arithmetischer Mittelwert, Standardabweichung, ber-schreitungshufigkeit2.5 GrundgesamtheitRumliche und zeitliche Verteilung der Messgre

45、 (2.10) in einem gegebenen Messgebiet (2.7) whrend eines gegebenen Messzeitraums.2.6 StichprobeMenge voneinander unabhngiger Messwerte (2.11) der Messgre (2.10) aus einer definierten Grundge-samtheit (2.5).2.6.1 Reprsentative StichprobeStichprobe, die einen Schluss auf die Grundgesamt-heit (2.5) erl

46、aubt.Anmerkung: Eine reprsentative Stichprobe stellt ein verkleiner-tes Abbild“ der Grundgesamtheit dar.Examples: alert thresholds (2.3.1), limit values (2.3.2), immission values (2.3.3), recommended values (2.3.4), target values (2.3.5) or values specified otherwise2.3.1 Alert thresholdAssessment s

47、tandard (2.3) beyond which there is a risk to human health from brief exposure for the pop-ulation as a whole and at which immediate steps are to be taken.2.3.2 Limit valueAssessment standard (2.3) to be met legally. 2.3.3 Immission valueAssessment standard (2.3) according to TA Luft.2.3.4 Recommend

48、ed valueAssessment standard (2.3) which should be observed without giving rise to a legal right. Examples: Maximum Immision values according to VDI 23102.3.5 Target valueAssessment standard (2.3) fixed with the aim of avoiding in the long term harmful effects on human health and/or the environment a

49、s a whole, to be at-tained where possible over a given period. 2.4 Air quality characteristicStatistical characteristic describing the air quality at a measurement site or within a specific area for a spe-cific period and for a specific air pollutant. Examples: arithmetic mean, standard deviation, number of exceed-ances2.5 PopulationSpatial and temporal distribution of the measurand (2.10) in a given measurement area (2.7) during a given