5.3.6 NO2-berekening bij gebouwinvloed
Het Nieuw Nationaal Model (NNM) voorziet formeel niet in de berekening van NO2 wanneer er sprake is van gebouwinvloed. Toch is het in praktijk nodig om deze berekeningen uit te voeren.
Het negeren van de gebouwinvloed is in veel gevallen geen goede oplossing; alleen als de verhouding bronhoogte/gebouwhoogte meer dan 2 is, of de bron voldoende ver van het gebouw af staat (de kijkhoek is dan minder dan 30 graden). Hoewel geen formele rekenwijze is voorgeschreven staat de gebruiker van de rekenmodellen enkele werkwijzen ter beschikking:
Gebruik van de vrije pluim voor NO2-concentratie
NO2 ontstaat voornamelijk door inmenging van ‘ozonrijke’ lucht in de pluim. De snelheid van inmenging hangt natuurlijk af van de turbulentie van de omgevingslucht. Wanneer de pluimverspreiding wordt beïnvloed door een gebouw, zorgt dit gebouw voor extra turbulentie. Met andere woorden de verspreiding van een pluim vanuit een gebouw of vlakbij een gebouw wordt versterkt door dit gebouw. Dat betekent dat ook de inmenging van ozonrijke lucht in de pluim sneller gaat dan zonder een gebouw. Vooral bij de lijwervelpluim is de verspreiding aanvankelijk heel sterk en versterkt de omzetting van NO naar NO2. De mate van inmenging van ozonrijke lucht in de pluim wordt bepaald door de dimensies van de pluim. Dat wordt in het NNM berekend door de momentane pluimafmetingen te nemen en daarin de omzetting van NO naar NO2 te berekenen. Bij gebouwinvloed kan sprake zijn van 2 pluimdelen: de vrije pluimen de lijwervelpluim, zie onderstaande figuur.
Figuur 5.19 Vrije en lijwervelpluim
De vrije pluim is dat deel van de pluim dat niet in het zog van achter het gebouw terecht komt. De verdunning van dit pluimdeel kan wel iets sterker zijn dan een ongestoorde pluim. De lijwervelpluim is het pluimdeel van door de zogwerking achter het gebouw wordt opgemengd in de lijwervel. Daarvanuit vindt dan weer verdere verspreiding van dit pluimdeel plaats. In deze versies van het NNM wordt de omzetting van NO naar NO2 voor beide pluimdelen apart berekend en later bij elkaar opgeteld. De initiële afmetingen van de pluim in de lijwervel is dan σ=√(σyib *σzib), waarbij de beide σ-waarden de instantane afmetingen van respectievelijk de horizontale en de verticale de lijwervel pluim. De afzonderlijk berekende NO2-concentraties worden per uur bij elkaar opgeteld.
NOx doorrekenen en dan NO2-concentraties optellen
Ook is het mogelijk om niet NO2, maar NOx van een bron met gebouwinvloed door te rekenen en dan achteraf de NO2-concentraties te bepalen. Als sprake is van een belangrijke bijdrage van verkeersbronnen, kan de rekenwijze van standaardrekenmethoden 1 (SRM-1) en 2 (SRM-2) gebruikt worden voor de verkeersbijdragen en de SRM-3-bijdrage erbij te tellen door de jaargemiddelde NO2-bron-concentraties te berekenen uit de jaargemiddelde NOx en de jaargemiddelde ozonconcentraties:
Waarin NO2,bg de achtergrond NO2-concentratie voorstelt, NO2, SRM-2 (of SRM-1) de NO2-concentratiebijdrage van het verkeer, β=0.6 en K=100, fNO2 is de fractie initiële NO2 in de emissie.
Gebruik van SAPPHO-formule voor NO2-concentratie
Als er geen belangrijke bijdrage van verkeer is, kan NO2 ook achteraf berekend worden door de SAPPHO-formule toe te passen op de som van alle NOx-bijdragen. Dit is ietwat problematisch omdat feitelijk de achtergrond NOx erbij geteld dient te worden. Maar als deze gegeneerd wordt, wordt de berekende NO2-bijdrage iets overschat, zodat conservatief gerekend wordt. De SAPPHO-formule is afgeleid van LML-metingen aan jaargemiddelde NOx, NO2- en ozonconcentraties. De relatie kan dus in de tijd evolueren, zie daarvoor de documentatie van het RIVM.