VIBRATIONSUTREDNING. Oxelbergen, Norrköping

Transkript

1 VIBRATIONSUTREDNING Oxelbergen, Norrköping

2 VIBRATIONSUTREDNING Oxelbergen, Norrköping KUND Norrköpings kommun, Stadsbyggnadskontoret KONSULT WSP Environmental Sverige Box Jönköping Besök: Lillsjöplan 10 Tel: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm KONTAKTPERSONER Andreas Wennblom, WSP Akustik, Tel PROJEKT Oxelbergen, Norrköping Azita Taheri, Norrköpings Kommun, Tel: UPPDRAGSNAMN Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping UPPDRAGSNUMMER FÖRFATTARE Andreas Wennblom DATUM ÄNDRINGSDATUM GRANSKAD AV Tobias Kristensson GODKÄND AV ANDREAS WENNBLOM Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

3 INNEHÅLL 1 SAMMANFATTNING 4 2 BAKGRUND HANDLINGAR OCH BAKGRUNDSMATERIAL 6 3 UPPDRAG METOD UTFÖRANDE VIBRATIONERNAS EFFEKTER UPPLEVELSE PÅVERKAN PÅ BYGGNADER RIKTVÄRDEN FÖR KOMFORTVIBRATIONER I BYGGNADER RIKTVÄRDEN SPÅRBUREN TRAFIK - BOSTÄDER VIBRATIONERNAS ALSTRING OCH SPRIDNING GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN FASTIGHETENS BESKRIVNING 10 4 MÄTRESULTAT MÄTDATUM MÄTINSTRUMENT UPPMÄTTA VIBRATIONSNIVÅER SKADEBRINGADE VIBRATIONER - FASTIGHET 14 5 BERÄKNING TYP AV GRUND OCH KONSTRUKTION 15 6 SLUTSATS FRAMTIDA SCENARION 16 Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 3

4 1 SAMMANFATTNING Mätresultaten visar på låga/normala vibrationsnivåer från den spårbundna trafiken vid de planerade byggnaderna. Av mätresultaten kan man konstatera att enstaka tunga passager kan ge upphov till kännbara vibrationer i de närmst belägna framtida fastigheterna Vi bedömer med utgångspunkt från Svensk standard, SS att endast enstaka godstågspassager, skulle kunna ge anledning till klagomål. Med utgångspunkt från mätresultaten bedöms vibrationernas skadedrivande effekt på planerad bebyggelse som mycket ringa, eller helt obefintliga. Vår bedömning blir att förväntade vibrationsnivåer i kommande byggnader inte föranleder några vibrationsdämpande åtgärder. 2 BAKGRUND Norrköpings Kommun har för avsikt att uppföra attraktiva bostäder i ett läge nära spårbana i centrala Oxelbergen. Beskrivning av ärendet Planområdet består av fastigheten Oxelbergen 1:2 samt del av den större fastigheten Oxelbergen 1:1. Fastigheten Oxelbergen 1:2 ligger i anslutning till Östra station i Oxelbergen. Fastigheten gränsar i söder till spårvägens verksamhetsområde (spårvagnshallarna) och i norr till Oxelbergsparken. Området har huvudsakligen en institutionskaraktär med en låg exploateringsgrad i förhållande till det mycket centrala läget. Våningshöjderna varierar mellan 1 och 4 våningar. I området finns idag verksamheter som kommunens socialkontor, vårdcentral och skola, tidigare har byggnaderna innehållit flera statliga verk varav Luftfartsverket var det senaste. Området har en potentiellt tydlig entré från innerstaden genom Vikboplan med Östra stationen i fonden. Den del av fastigheten Oxelbergen 1:1 som berörs innefattar Vikboplan. Fig 1. Planområdets avgränsning. Bild: Norrköpings kommun Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

5 Syftet med detaljplanen är att möjliggöra en mer flexibel användning samt utöka byggrätten för att successivt kunna utveckla området. Syftet med detaljplanen är även att öppna upp området och skapa bättre entréer, en tydligare struktur med bättre kopplingar till innerstaden och till stadsdelen Oxelbergen. Planområdet var tidigare ett stations- och spårområde som efter att tåg verksamheten lagts ner omvandlades till ett institutionsområde innehållande flera statliga verk. Institutionsbyggnaderna uppfördes på 1970-talet, byggnaden Östra station är det enda som finns kvar från järnvägsverksamheten. Fastigheten Oxelbergen 1:2 används idag till verksamhet med offentlig karaktär, dock inte längre till några statliga verk. I området finns bland annat kommunens socialkontor, vårdcentral, skola och ett mindre tryckeri. Skolan, Erlaskolan, drivs dock av en privat aktör och har endast ett tillfälligt bygglov för verksamheten. Det har varit svårt att få lokalerna i området uthyrda då det allmänna ändamålet begränsat antalet möjliga hyresgäster. Exempelvis finns ingen hyresgäst i Östra station som i dagsläget står tom. Fig 2. Vy från söder med flera av de befintliga verksamheterna inom planområdet (Östra station står idag tom). Bild: Norrköpings kommun Området är till stor del bebyggt. De ytor som inte är bebyggda är i huvudsak hårdgjorda med undantag för byggnadernas innergårdar och mindre grönytor i anslutning till Oxelbergsparken och Vikboplan. Bebyggelsen är relativt låg och varierar mellan 1-2 våningar med undantag för Luftfartsverkets gamla lokaler som är 4 våningar och Östra station som är 3,5 våningar hög. Efter planens genomförande kommer användningen att ändras från allmänt ändamål till ändamål som även tillåter privata aktörer att etablera sig i området. Befintliga byggnader får användningen centrum (i centrum ingår bland annat service, kontor, samlingslokaler, restauranger, hotell, gym m.m.). Flera av byggnaderna får även användningen vård och skola. Samtliga användningar är redan i dagsläget möjliga inom planområdet med den skillnaden att verksamheten idag måste ha ett offentligt organ som huvudman (stat, landsting, kommun). För att området på sikt ska kunna utvecklas ger detaljplanen även en utökad byggrätt med ca kvadratmeter bruttoarea, vilket ger en total byggrätt om ca kvadratmeter bruttoarea. Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 5

6 Byggnadshöjderna i den nya detaljplanen varierar inom området från en högsta totalhöjd över nollplanet på 25 meter till 33 meter och i tillåtet våningsantal från tre våningar till sex våningar. Detta resulterar i att flera av de befintliga byggnadsvolymerna kan byggas på med ytterligare våningar samtidigt som nya byggnader kan uppföras inom området. En ny byggrätt för bostads- och centrumändamål i planområdets västra del mot Odalsgatan och en ny byggrätt för centrumändamål och skola i planområdets östra del mot parken. Planen möjliggör även uppförande av parkeringshus i planområdets södra del. Fig 3. Vy från sydväst som visar förtätningsmöjligheter inom planområdet. Planerade fastigheter kommer att ligga vid spårväg och väg. På grund av denna närhet har frågeställningar rörande eventuella vibrationsstörningar samt förekomsten av skadedrivande och komfortdrivande vibrationer på planerad bebyggelse dykt upp. 2.1 HANDLINGAR OCH BAKGRUNDSMATERIAL Från Norrköpings kommun: à Plankarta à Planbeskrivning Övrigt à Mätningar, egna på plats à Kortfattade geotekniska underlag à Erfarenhetsprojekt, egna Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

7 3 UPPDRAG WSP Akustik har fått i uppdrag att utföra en vibrationsutredning med mätning kring framtida bebyggelse av aktuellt område. I uppdraget ingår att mäta, analysera och beräkna vibrationer på platsen för den planerade byggnationen. Syfte är att verifiera befintlig vibrationsstörning från närliggande väg och järnvägstrafik. I uppdraget ingår också att bedöma om befintliga vibrationsnivåer skulle kunna ge upphov till överskridande av gällande riktvärden för bedömning av komfort i byggnader enligt SS Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader. 3.1 METOD Man har använt sig av vibrationsgivare på markspett och mätning på byggnad vid insamling av rådata. Därefter har förväntade vibrationsvärden beräknats fram i till framtida bostäderna. Analys har utförts för att kunna bedöma den framtida störningen från vibrationer till boende i fastigheten. Man har även mätt i två befintliga fastigheter nära spåren. Detta för att utröna om de befintliga fastigheternas nära spåret har höga störningar. Mätningen har utförts enligt SS i tillämpliga delar. Mätpunkterna har varit placerade i mark i läget för kommande byggnation. Antaganden har utförts vad gäller överföring mellan mark och kommande fastighetsgrund samt ev. förstärkningseffekter i byggnadens stomme. För att verifiera antagandena har en närliggande fastighet mätts utan avsteg från standarden. 3.2 UTFÖRANDE I mätpunkterna registrerades vertikal svängningshastighet vid befintliga fastigheter. För markmätningar har vibrationsvärdena registrerats i följande riktningar: à Vertikal riktning à Riktning parallellt med vägens/spårets riktning à Riktning rakt/vinkelrätt mot vägen/spårets riktning Instrumentet registrerar den högsta svängningshastigheten från samtliga tre riktningar vid händelse, ex. tågpassager, för vilka vibrationsvärdena överskrider ett visst värde (såkallad triggnivån). Överstiger värdet det inställda triggnivån, registreras en tidssignal utöver de maximalnivåer som kontinuerligt registreras. 3.3 VIBRATIONERNAS EFFEKTER UPPLEVELSE Upplevelse av markvibrationer (1 till 80 Hz) Vibrationer inne i en byggnad kan upplevas av människorna i byggnaden och påverka dem på många sätt: livskvaliteten kan minska liksom arbetskapaciteten. Dessa effekter beskrivs i standarden ISO och Svensk Standard SS Trafikvibrationer kan sägas ge följande reaktioner (i storleksordning): à Irritation à Komfortsänkning (insomningsproblem eller väckningsrisk) Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 7

8 à Störning av verksamheten à Påverkan på hälsan (b.la. förhöjt blodtryck) Svensk Standard SS (som baseras på den internationella standarden ISO ) ger vägningskurvor (människan är olika känslig för vibrationer vid olika frekvenser) samt rekommendationer för riktvärden. 3.4 PÅVERKAN PÅ BYGGNADER Påverkan byggnader (1 till 500 Hz) De allra flesta litteraturreferenser inom området har ett dåligt underlag för att presentera några säkra samband mellan givna svängningshastigheter i byggnader orsakade av trafik och skador på byggnader. Några referenser redovisar klara slutsatser att inga påvisbara skador kan härledas till vibrationer från trafik. Vissa erfarenheter och teoretiska beräkningar har visat på att vibrationsnivåerna måste vara mycket höga för att ge påvisbara skador. Detta gäller även för indirekta vibrationsskador, dvs. att vibrationerna skulle orsaka sättningar som i sin tur skulle ge skador. Mycket höga nivåer av markvibrationer eller ett stort antal händelser kan i vissa fall öka risken för byggnadsskador, antingen genom direkt spännings- och töjningsökning i byggnadsdelarna eller indirekt genom sättning i kohesionssvaga jordarter. Den vibrationsnivå som krävs för detta är dock i storleksordning 10 till 100 gånger större än de värden som normalt ger komfortstörningar för människor. Vibrationer som skulle kunna ge byggnadsskador, även rent kosmetiska, skulle vara helt oacceptabla för boendekomforten. 3.5 RIKTVÄRDEN FÖR KOMFORTVIBRATIONER I BYGGNADER Påverkan på människan Mätningarna har utförts enligt svensk standard SS Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader. Riktvärdena för bedömning av komfort anges i tabell 1 nedan. Dessa värden brukar användas som underlag när riktvärden i specifika projekt skall fastställas. Värdena är angivna i form av vägd svängningshastighet. Detta är effektivvärdet av svängningshastigheten uppmätt med tidsvägning slow som vägts med komfortfilter enligt ISO 8041:1990 Human response to vibration. De uppmätta vibrationsnivåerna är till för att spegla människans varierande känslighet för vibrationer vid olika frekvenser. Riktvärdena bör tillämpas vid nyetableringar, nybebyggelse, befintlig bebyggelse och mer strikt för bostäder i samband med vibrationsalstrande verksamhet, såsom spårbunden och vägburen trafik. Riktvärdena är inte avsedda att tillämpas på tillfälliga aktiviteter som bygg och anläggningsarbeten. Svensk Standard SS " Vibration och stöt - Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader". Värdena avser uppmätta nivåer inomhus i bostäder: Tabell 1: Bedömningsgrunder. Störningsområde Vägd hastighet- RMS Anmärkning Liten störning 0,1-0,4 mm/s Knappt/ej kännbar för människa Måttlig störning 0,4-1,0 mm/s Delvis kännbar för människa Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

9 Sannolik störning 1,0 ca 2,0 mm/s Kännbar för människa. Upplevs som störande. Stor störning > 2,0 mm/s Obehaglig störning. Mycket kännbar. Enligt den bedömning som gjorts i samband med framtagning av angivna riktvärden anses mycket få människor uppleva vibrationer under skiktet Måttlig störning som störande. Vibrationer i skiktet Måttlig störning ger i vissa fall anledning till klagomål. I skiktet Sannolik störning är vibrationer kännbara och upplevs av många som störande. Enligt vår erfarenhet på WSP Akustik bör emellertid en väsentlig skillnad göras mellan kontinuerliga vibrationer och kortvariga upprepade vibrationsstörningar. Dessutom kan riktvärdena tillämpas som mindre strikt för kontor än för bostäder. 3.6 RIKTVÄRDEN SPÅRBUREN TRAFIK - BOSTÄDER Vibrationer från spårburen linjetrafik". Banverket BVPO och Naturvårdsverket. Utrymme Typ av krav Riktvärden för miljökvalitet Nybyggnad av bana Väsentlig om- byggnad av bana Befintlig miljö Vibrationer r.m.s (1-80 Hz) 0,4 mm/s 0,4 mm/s 0,4 mm/s 1,0 mm/s Tabell 2: Vibrationer från spårburen trafik 3.7 VIBRATIONERNAS ALSTRING OCH SPRIDNING Spårtrafik De mekanismer som inverkar på vibrationsalstringen är främst: à Hastighet. Högre hastighet leder till större vibrationskrafter. à Fordonets fjädring. En styvare fjädring leder till större vibrationskrafter. à Den ofjädrade massan för fordonet. En större massa som ligger under fjädringen på fordonet leder till större vibrationskrafter. à Hjulens ytjämnhet. Jämnare hjul leder till lägre vibrationskrafter. à Rälernas jämnhet. En jämnare yta leder till lägre vibrationskrafter. à Banans uppbyggnad. En tyngre uppbyggnad, för exempelvis en tunnel eller bana på bro leder till lägre vibrationsnivåer 3.8 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Markförhållanden är främst Lera och Silt. Utdrag ur SGU Jordartsdatabas nedan. Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 9

10 Fig 4- Jordarter 3.9 FASTIGHETENS BESKRIVNING à Stationshus Styrestagatan - För mätpunkt 1. En lättare byggnad och också som referenspunkt. à Vikboplan 9 A - För mätpunkt 2 är en vanlig byggnad som representerar helt värden från trafik. (oxelbergen 1:2) Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

11 4 MÄTRESULTAT 4.1 MÄTDATUM Mätpersonal Mätplats Andreas Wennblom, Oxelbergen, planerat område vid ost om spårområde, samt 2 referensfastigheter Datum och tid Start Slut , kl , kl MÄTINSTRUMENT Följande instrument har använts vid mätning. Tabell 3. Mätutrustning Benämning Fabrikat Typ Infra C , 6631 Sigicom Systemenhet Instrumenten är kalibrerade med spårbarhet till nationella och internationella referenser enligt vår kvalitetsstandard som uppfyller kraven i SS-EN ISO Datum för senaste kalibrering finns angiven i vår kalibreringslogg. Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 11

12 4.3 UPPMÄTTA VIBRATIONSNIVÅER Mätresultatet redovisas som vibrationsnivåer. I tabeller och figurer nedan redovisas både det högsta vibrationsvärdet v w,max uppmätt under hela mätperioden. Figurer visar uppmätta vibrationsvärde under hela perioden. Figur MP 1, i vertikal riktning sockelvärde ovägt Figur MP 2, i vertikal riktning sockelvärde ovägt Skiss över mätplatsen Mp 2 Mp 1 Figur 5 Skiss över mätplats med mätpunksnr Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

13 MP 1: Mätt på byggnad Uppmätt vibrationshastighet under hela mätperioden i Vertikal mät riktning. Figur 6: Uppmätt värde MP 1 Ovägt värde sockel Tabell 4: Mätresultat vibrationer från spårtrafik främst och vägtrafik MP 1 I vertikal riktning Högsta uppmätta vibrationsvärdet v w,max (mm/s P) 1,7 mm/s Mätresultaten avrundade till en decimal. Kommentar. Vanligt förekommande maxvärde är 0,6-0,8 mm/s samt flertalet kring 1 mm/s. Vidare är mätplatsen ej en vanlig byggnad (tung) och kan ses som referenspunkt. Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 13

14 MP 2: Mätt på byggnad Uppmätt vibrationshastighet under hela mätperioden i Vertikal mät riktning. Figur 7: Uppmätt värde MP 1 Ovägt värde sockel Uppmätt vibrationshastighet under hela mätperioden i Vertikal mät riktning. Tabell 5: Mätresultat vibrationer från spårtrafik och vägtrafik MP 2 I vertikal riktning Högsta uppmätta vibrationsvärdet v w,max (mm/s P) 0,2 mm/s Mätresultaten avrundade till en decimal. Kommentar. Vanligt förekommande maxvärde är 0,1-0,15 mm/s. 4.4 SKADEBRINGADE VIBRATIONER - FASTIGHET Gränsvärde för skaderisk enl. Rapport T43:1982/Vibrationer i samband med trafik och byggverksamhet/statens råd för byggforskning, är 3-5 mm/s. Högsta uppmätta vibrationsvärdet under mätperioden är 1,7 mm/s max. Därmed kan risk för skadebringande vibrationer anses som mycket ringa för de planerade fastigheterna Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

15 5 BERÄKNING Beräkning för framtida vibrationer i fastigheter. 5.1 TYP AV GRUND OCH KONSTRUKTION Erfarenheterna visar att Pål grundläggning ger lägre nivåer i husen än platta på mark eller torpargrund. Veka träbjälklag kan ge kraftiga förstärkningar, speciellt om bjälklagsfrekvensen överensstämmer med störningens dominerande frekvens. Nedan ges en tabell för förstärkningsfaktorer (förändring från mätning i mark till mätning i hus): Följande tumregler brukar tillämpas: Övergång från mark till hus med Förstärkningsfaktor - pålad grund 0,3 - källare som platta i mark 0,4 - platta på mark 0,6 Bjälklagstyp Förstärkningsfaktor - betong, korta spännvidder 1 - betong, långa spännvidder 3 - styvt träbjälklag 3 - vekt träbjälklag 6 Grundläggning av hus På mjuk mark som lera, silt, sand eller grus ger pålgrundläggning lägre vibrationshastigheter. Grovt kan följande tumregler ges: Åtgärd (relativt platta på mark) Mantelburna pålar 25 % Spetsburna pålar 40 % Minskning av vibrationshastigheten med Med ovan angivna tumregler kan de uppmätta markvibrationerna omvandlas till förväntade vibrationer i husen. Med antagandet att fastigheten byggs på ca 80 m avstånd från spåret kan förväntad vibrationsnivå i fastigheten beräknas till värdena i tabell nedan. Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 15

16 Tabell 7: Beräknade komfortvibrationsnivåer i fastigheten Hustyp Platta på mark + vekt träbjälklag Källare som platta på mark + styvt träbjälklag Statistisk maximalvärde 0,3 0,2 v w,95 (mm/s) Hustyp Platta på mark + betong, långa spännvidder Källare som platta på mark + betong, långa spännvidder Statistisk maximalvärde 0,1 0,2 v w,95 (mm/s) Det statistiska maximalvärdet är summan av medelvärdet av passagerna plus 1,8 gånger standardavvikelsen och är det värde som inte förväntas överskridas i 95 % av fallen. Beräkningarna visar att man med de antaganden som gjorts kan vibrationsnivåerna från den spårtrafiken förväntas hamna, beroende på husens grundläggnings typ och byggnadsstomme, i området för liten störning eller måttlig störning enligt Svensk Standard SS i den planerade fastigheten. Det bör påpekas att nivåerna kommer att bli högre om tjäle i mark uppträder. 6 SLUTSATS Komfortvibrationer i fastigheten kan vara kännbara vid enstaka tillfällen vid tyngre godstågstrafik, samt enstaka passager med spårvagn. Dock föranleder värdena ej till någon vidare åtgärder för detta projekt och hela området som är i närheten av väg och spårburen trafik. Måttlig störning De uppmätta vibrationsnivåerna vid det planerade området klassas in i skiktet liten störning till måttlig störning enligt nivåerna som ges i SS Spårburen trafik och Vägburen trafik. 6.1 FRAMTIDA SCENARION Om ex hastigheterna ökas markant i framtiden ökas även vibrationsnivåerna. Även vid en viss ökning av trafikmängden blir inte påverkan av vibrationsnivåerna stora. Först vid en dubblering av mängden påverkas nivåerna markant Bullerutredning Oxelbergen 1:2 med närområde, Norrköping

17 VI ÄR WSP WSP är ett av världens ledande analys- och teknikkonsultföretag. Vi erbjuder tjänster för hållbar samhällsutveckling inom Hus & Industri, Transport & Infrastruktur och Miljö & Energi. Bredd och mångfald kännetecknar våra medarbetare, kompetensområden, kunder och typer av uppdrag. Tillsammans har vi medarbetare på över 500 kontor i 40 länder. I Sverige har vi omkring medarbetare. WSP Sverige AB Arenavägen Stockholm-Globen Tel: Vibrationsutredning Oxelbergen, Norrköping 17