Vad betyder de nya bullerreglerna för ljudmiljön inomhus? Dag Glebe - SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Transkript

1 Vad betyder de nya bullerreglerna för ljudmiljön inomhus? Dag Glebe - SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

2 Vad betyder de nya bullerreglerna för ljudmiljön inomhus? 5 db vad betyder det? Ljudupplevelse är ett systemproblem! Många utmaningar

3 Hur hänger det ihop? Utmaningar Hur kopplar vi nivåerna till verkliga förhållanden? Beräkningsmodeller Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud? Ljudmiljön inomhus Hur blir upplevelsen av bullret? I en större kontext

4 Att mäta det omätbara Störning och upplevelse en utmaning! SP-projekt där störning kvantifieras - tre nya projekt Vindkraftverk Värmepumpar Tekniska installationer SP tittar också på fasadisolering och störning från lågfrekvensbuller Hur blir upplevelsen av bullret?

5 Från 60dB till vardagslivet ett systemproblem! Utomhusbullret påverkar oss inomhus genom en process i flera steg, eller en kedja med många länkar, t ex Källan hur uppkommer ljudet, och hur strålar ljudet ut? Utbredning vad händer på ljudets väg utomhus? Isolering hur kommer ljudet in i bostaden? Rumsakustik vad blir ljudnivån i bostaden? Psykoakustik hur upplevs ljudet i bostaden? Fler aspekter finns hälsoaspekter, legala aspekter mm Hur hänger det ihop?

6 Några utmaningar att reflektera över SP tittar nu bland annat på: Fasadisolering hur får vi bra ljudisolering, som samtidigt är kostnads- och energieffektiv? Hur blir ljudmiljön inomhus, speciellt med avseende på lågfrekvensljud? Subjektiv upplevelse av buller från tekniska installationer Utmaningar

7 Vilka svagheter har dagens beräkningsmodeller? Kommersiella programvaror framtagna för andra ändamål Saknar bullermodeller för nivåer på skärmad sida Fokus dygnsekvivalenta ljudnivåer, inte maximalnivåer. Kunskap krävs om fördelningar mm Många felkällor och förenklingar svårt att ta med inverkan av många bullerkällor på avstånd, till exempel i städer, inga detaljerade marktyper, osv Beräkningsmodeller

8 Vilka svagheter har dagens beräkningsmodeller? Indata behöver kvalitetssäkras Säkra prognoser Granulerad källdata Risk för stora beräkningsfel (speciellt skärmad sida) MEN, osäkra prognoser ger små möjligheter att åtgärda vid källan (krav på verksamhetsutövaren) Beräkningsmodeller

9 Och vad innebär 5 db? Teoretiskt: 5 db innebär 316 % fler bilar (händelser) En kontroll med ljudutbredningsprogrammet Soundplan ger 335 % fler bilar i scenariot nedan Hur kopplar vi nivåerna till verkliga förhållanden?

10 Men man kan väl isolera bort ljudet? Fasadväggar OK - fönster och ventiler kan bli svårare i lågfrekvensområdet: Ingen ventilering mot bullrig sida, men fönster? Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud?

11 Men man kan väl isolera bort ljudet? Fasadväggar OK - fönster och ventiler kan bli svårare i lågfrekvensområdet: Ingen ventilering mot bullrig sida, men fönster? db rimligt. Jämför ett riktigt bra fönster, Rw = 61 db: Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud?

12 Men man kan väl isolera bort ljudet? Vid 50 Hz ( nätbrumsfrekvensen ) ger A-vägning en minskning med c:a 30 db. Frkv (Hz) A-vägning (db) 20-50, ,7 31,5-39, , , , ,5 Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud?

13 Men man kan väl isolera bort ljudet? Vid 50 Hz ( nätbrumsfrekvensen ) ger A-vägning en minskning med c:a 30 db. Frkv (Hz) A-vägning (db) 20-50, ,7 31,5-39, , , , ,5 Exempel: 60 dba vid fasad under en timme, och c:a 1/3 av ljudet finns vid 50 Hz, dvs c:a 55 dba, eller 85 db ovägt. Inomhus blir ovägda nivån 55 db, med en riktigt bra fasad Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud?

14 Bussar och lastbilar kraftiga källor för lågfrekvent buller NPC (Noise Pollution Clearinghouse) Measured and calculated traffic noise spectra, typical mixed traffic in Sweden , DPAC, measured SMA 0/16, calculated w/ Nord2000 Tung trafik, som bussar och lastbilar, är en tuff utmaning: Ger problem i stadsmiljö med acceleration & låga hastigheter Vibrationerna kan i sig ge problem inomhus Få fasader är isolerar lågfrekvens effektivt gäller även nya Utmaningar

15 Bussar och lastbilar kraftiga källor för lågfrekvent buller NPC (Noise Pollution Clearinghouse) Measured and calculated traffic noise spectra, typical mixed traffic in Sweden , DPAC, measured SMA 0/16, calculated w/ Nord2000 Fysikaliska begränsningar och svårigheter Ljudisoleringen är naturligt sämre i lågfrekvensområdet vid standardkonstruktioner För att få tillräckligt bra isolerande egenskaper så behövs oftast tunga och tjocka konstruktioner Dyra lösningar!

16 Men hör man det? ISO 226:2003 Equal Loudness Hur blir upplevelsen av bullret?

17 A-vägning stämmer bra vid svagare ljud ISO 226:2003 Equal Loudness + IEC A-Weighting Hur blir upplevelsen av bullret?

18 men se upp med lågfrekvensen när ljuden blir starkare ISO 226:2003 Equal Loudness + IEC A-Weighting Hur blir upplevelsen av bullret?

19 och störningen är ännu högre vid låga frekvenser! Ökad ljudkänslighet i lågfrekvens gäller även experimentellt bedömd störning (Møller, 1987). Samma förändring av ljudtrycksnivån medför större förändring av störning än hörstyrka. En ton vid 20 Hz bedöms 2 gånger starkare men 3 gånger mer störande än en ton vid 250 Hz. (Widmann och Gossens) Skillnaden mellan störning och ljudstyrka är större ju lägre den dominerande frekvensen är (Broner 1998). Hur blir upplevelsen av bullret?

20 och ännu högre för amplitudmodulerat lågfrekvent ljud! Pulserande karaktären hos lågfrekvent buller kan vara ett resultat av amplitudvariationer i en enskild frekvens, frekvensmodulationer orsakade av två närliggande maxima eller av ett tidsvarierande förlopp hos en mindre del av frekvensspektrat. Studier har indikerat att amplitudmodulationer har en negativ inverkan på prestation (Benton & Leventhall, 1986), sänkt vakenhet (Landström m fl, 1985) samt för sömnighet (Persson Waye m fl, insänd för publicering) (modulationsfrekvenser 1 Hz, 6 Hz respektive 2,5 Hz). Moduleringsfrekvenser kring 3 Hz var mest störande för lågfrekvent brus. (Landström m fl 1996). Modulationsgraden har sannolikt också betydelse: I en experimentell studie minskade störningen dieseltåg när modulationsgraden sänktes från 13 db till 5 db (Kantarelis & Walker, 1988). Hur blir upplevelsen av bullret?

21 Men man kan väl maskera med lite musik eller något? Acceptansen är generellt låg för buller, men effekten av att maskera med fågelkvitter eller musik är inte entydig Det finns en fara i att öka den totala ljudnivån för mycket. Högre ljudnivå kan få upplevelsen av ljud att gå från behagligt till störande (Nilsson et al 2013) Ljud av fontän och fågelkvitter kan öka bullerproblem Buller = oönskat ljud, dvs fågelkvitter eller musik kan i vissa fall också kategoriseras som buller med denna definition Hur blir upplevelsen av bullret?

22 Jämför med stegljud ett praktiskt problem Referenskurvan definierad mellan Hz Orsak: Man utgick från betongbjälklag i flerfamiljshus, där högfrekvens är det största problemet Hur blir upplevelsen av bullret?

23 Jämför med stegljud ett praktiskt problem Lätta konstruktioner gav upphov till störning, eftersom ingen hänsyn togs under 100 Hz OK! OK!? Mätningar: APG Acoustic Test Laboratories,

24 Jämför med stegljud ett praktiskt problem Lätta konstruktioner gav upphov till störning, eftersom ingen hänsyn togs under 100 Hz Nu: Korrektionsterm ner till 20 Hz OK! OK! Mätningar: APG Acoustic Test Laboratories,

25 Så varför finns det så lite krav på låga frekvenser? Mätteknisk utmaning! Många länder anser det omöjligt att mäta under 100 Hz Sverige FoHM (SP Rapport 2015:02. Vägledning för mätning av ljudtrycksnivå i rum. Ersätter tidigare SP INFO 1996:17 Beräkningsark för stöd för utvärdering enligt SP Rapport 2015:02 Bilaga 2 Kopplingen mätvärden-störning ofta svag och ej generaliserbar Hur blir upplevelsen av bullret?

26 Ljudnivå i bostad = Ljudnivå omkring Isolering + Tekniska installationer? Tyvärr mer komplicerat Ljudnivån inomhus beror även på: Rummets utformning och storlek Absorberande ytor Möblemang Planlösning Ljudmiljön inomhus

27 Var ska man sätta mikrofonerna om man mäter lågfrekvent ljud? Ett tomt rum med skokartongsform har t ex tydliga rumsmoder i låga frekvenser Vad är rätt ljudnivå i ett rum? För höga frekvenser är energinivå över hela rummet OK - men i lågfrekvensen en mättekniska utmaning!

28 Ljudfälten kan bli ganska stökiga/ojämna Simulering av möblerat rum vid 125 Hz

29 ...och efterklangstiden (och därmed ljudnivån) kan öka Om taket är täckt av absorbenter, och övriga ytor är hårda och reflekterande? Hyfsad överensstämmelse första delen Uppmätt Sabine s formel Erling Nilsson 1992

30 Även hur tätt man sätter absorbenter spelar roll Det ger lite mer effekt att sprida ut absorbenter, än att sätta dem tätt Men alla rumsakustiska åtgärder har liten effekt nära en ljudkälla

31 Exempel från verkligheten Demonstrationshus byggt för forskningsprojektet NEED4B Byggt som ett modernt enfamiljshus Vi mätte i ett rum på andra våningen, möblerat som arbetsrum/kontor

32 Mätresultat De lägsta moderna syntes tydligt i mätningarna, db skillnad på olika ställen i rummet Difference in sound pressure microphone height 1.2 m,f= Hz Men dessa skillnader syntes inte i standardmätningar Difference in sound microphone height 1.2 m, f= Hz Measured reverberation field at the 31.5 Hz third octave band Det kan bli stora skillnader beroende på hur du ställer sängen och var du lägger huvudkudden

33 Men finns det ingenting man kan vara säker på inom rumsakustik? Det mesta fungerar ungefär som man tror Men det är svårt att göra absoluta förutsägelser En mindre förändring av möblemang ger små men mätbara förändringar av rumsakustiken. Absorbentstandarder visar bara hur man kan jämföra produkter, men ger mycket liten vägledning om vad effekten blir i rum. Det är svårt att med rumsakustiska åtgärder rätta till problem som beror på ljudkällor Men ofta lätt (men ibland dyrt och omfattande) att föreskriva rumsakustiska åtgärder på rumsakustiska problem

34 Hur ska vi värdera bullret? Ofta enbart i dba. Men för att det ska bli meningsfullt till exempel i......pengar. Samhällsekonomisk beräkningsmodell - ASEK4 Bullernivå i dba bortfall hälsosamma livsår, DALY (disability-adjusted life years). EU/WHO uppskattar i Europa DALY till miljoner varje år lärande, prestation mm allmän störning/irritation? Den aspekten föll bort i senaste lagändringarna om buller Rekommenderade kalkylvärden för buller från vägtrafik, 2006 års prisnivå. Källa: SIKA (2008) Vägbuller inomhus (fasadreduktion 25 dba) Buller (dba) Ekv.nivå Bullervärde kr/ utsatt och år Vägbuller utomhus Buller (dba) Ekv.nivå Bullervärde kr/ utsatt och år Vägbuller utom- och inomhus (fasadreduktion 25 dba) Buller (dba) Ekv.nivå Bullervärde kr/ utsatt och år Hur bra är våra fasader på att isolera för ljud?

35 Många saker att tänka på... Utvecklingen av inomhusmiljön har flera drivkrafter Energi Kostnad lätta konstruktioner Fukt kan konstruktionen torka ut? osv En del av dessa kan gå stick i stäv med bra ljudmiljö De nya bullerreglerna är inte ett recept på hur man får en bra boendemiljö! Men optimera buller/hälsa/störning och övriga viktiga aspekter så kan det bli bra! I en större kontext

36 Tack för uppmärksamheten!