Rapport 18-250-R1 2018-12-14 6 sidor, 1 bilaga Akustikverkstan AB, Fabriksgatan 4, 531 30 Lidköping, tel. 0510-911 44 pontus.thorsson@akustikverkstan.se Direkt: +46(0)706 59 37 99 VIBRATIONSUTREDNING VÄSTERPORT ETAPP 1, VARBERGS KOMMUN SAMMANFATTNING Föreliggande rapport presenterar en utredning av vibrationer och stomljud för det planerade bostadsområdet Västerport etapp 1. Undersökningsområdet ligger mellan Västkustbanan och Kattegatt och är utsatt för markvibrationer från framför allt Västkustbanan, men också från ett industrispår till en del av den nuvarande hamnen. En omfattande utredning av komfortvibrationer och stomljud har gjorts i samband med den miljökonsekvensbeskrivning (MKB) som tagits fram för Varbergstunneln. Dock användes ingen mätpunkt nära Västerport etapp 1 varför en kompletterande mätning har utförts. Vibrationer från järnvägstrafik mättes i en elstation nära Varberg C. Avståndet till järnvägen var mindre än vad närmaste bostäder kommer att hamna på. Trots detta uppmättes komfortvibrationer med god marginal till Trafikverkets riktvärde. Något överskridande av komfortvibrationer från industrispåret bedöms inte förekomma, främst då industrispåret används dagtid, medan riktvärdet gäller nattetid. Vibrationsmätningarna utfördes på ett sådant sätt att mätresultaten kunde användas för att bedöma risken för att överskrida de riktvärden som använts för Varbergstunneln. Beräkningsresultaten visade att det finns risk för att stomljudsriktvärdena överskrids innan Varbergstunneln byggs. Överskridandena kan motverkas genom att inkludera vibrationsisolerande material vid grundläggningen av de bostäder som byggs innan Varbergstunneln byggts. 1. UPPDRAGSGIVARE Varbergs Kommun, Samhällsutvecklingskontoret Kontaktperson: Claes Premmert, tel 0708 30 47 14, claes.premmert@varberg.se 2. UPPDRAG Att utreda om Trafikverkets riktvärden för komfortvibrationer i bostäder kommer uppfyllas i Västerport etapp 1. Utredningen ska vara samstämmig med de utredningar Trafikverket låtit göra i MKB över projektet Varbergstunneln vad gäller komfortvibrationer och stomljud. Utredningen ska därför även innehålla riskbedömning om stomljud i bostäder i Västerport etapp 1. I det aktuella området är Västkustbanan den starkaste vibrationskällan, men hänsyn ska även tas till industrispåret som löper ned till en del av den nuvarande hamnen. Detta spår kommer i framtiden att tas bort. 1 (6) 18-250-R1
3. GÄLLANDE RIKTVÄRDEN 3.1 Komfortvibrationer Tabell 1 ger riktvärden för vibrationer i bostäder i samband med nybyggnation av antingen bostäder eller järnväg, tagna ur Trafikverkets riktlinjer (Buller och vibrationer från trafik på väg och järnväg, TDOK 2014:1021). Riktvärdena gäller utrymmen där människor stadigvarande vistas och främst utrymmen för sömn och vila. Vibration Vägd RMS 1-80 Hz Hastighet 0,4 mm/s Tabell 1: Riktvärde för vibrationer i bostäder. Vidare avser riktvärdet vibrationsnivåer nattetid (22-06) och får överskridas 5 gånger per trafikårsmedelnatt. Vibrationsnivån får dock inte överskrida 0,7 mm/s vägd RMS. Riktvärdet för vibrationshastighet ovan är frekvensvägt och härstammar från hur man uppfattar komforten vid de uppmätta nivåerna. Värdet i tabell 1 speglar således enbart vilka nivåer som bör uppfyllas för att klara en god miljökvalitet med utgångspunkt från dagens kunskaper om störningsupplevelser. Riktvärdet i tabell 1 skall kontrollmätas enligt SS 460 48 61, d v s maximala effektivvärden med tidsvägning S (slow) och frekvensvägas enligt ISO 8041 i frekvensområdet 1-80 Hz. Den ovan beskrivna metodiken stämmer helt överens med det som beskrivs i miljökonsekvensbeskrivningen (MKB) för Varbergstunneln. 3.2 Stomljud från väg- och järnvägstrafik I dagsläget finns inga generellt anvisade riktvärden gällande stomljud från väg- och järnvägstrafik. Däremot praktiseras ofta projektspecifika riktvärden för stomljud, särskilt när det gäller större infrastrukturprojekt. Ett vanligt projektspecifikt riktvärde är då L pasmax = 30 db. Stockholms Stad och SL har under lång tid praktiserat samma riktvärdet med god erfarenhet gällande upplevda störningar. I MKB för Varbergstunneln, som gränsar till det aktuella området, har följande beskrivning använts (ursprungligen från regeringens tillåtlighetsbeslut): "Trafikverkets ambition är att reducera stomljudet till nivåer under 35 dba. Åtgärder ner till 30 dba kan bli genomförda om kostnaderna visar sig rimliga." Man anger vidare i MKB att man ska överväga L pasmax = 30 db för bostäder, vårdlokaler och hotell ifall det är tekniskt möjligt och ekonomiskt rimligt. Denna skrivning gäller för alla befintliga bostäder, och i höjd med Västerport etapp 1 ligger de endast öster om järnvägen. De planerade bostäderna i Västerport etapp 1 ligger alla väster om järnvägen. Det är rimligt att använda samma formulering riktvärde för stomljud även för Västerport etapp 1 som för Varbergstunneln. De åtgärder som då utförs i samband med byggnationen av Varbergstunneln är också effektiva för Västerport etapp 1, och åtgärderna kommer med största sannolikhet även uppfylla riktvärdena för Västerport etapp 1. 2 (6) 18-250-R1
3.3 Vibrationer och stomljud i byggskedet Det finns inga nationellt fastlagda riktvärden för vibrationer eller stomljud under ett byggskede. Vid byggnationen av Varbergstunneln ska "en metod tillämpas för att fortlöpande kontrollera att vibrationer från byggverksamheten inte riskerar att orsaka skador på närbelägna byggnader, kulturbyggnader och/eller vibrationskänslig utrustning. En riskanalys samt besiktning med avseende på vibrationer från byggverksamheten ska genomföras före byggstart." Samma arbetsmetodik föreslås även vid byggnationen av Västerport etapp 1. I samband med byggnationen av Varbergstunneln sätts inget specifikt riktvärde för stomljud i byggskedet, utan samråd med berörda verksamheter och boende ska ske kontinuerligt för att minimera störningar. Samma formulering föreslås även för Västerport etapp 1, d v s att inget specifikt riktvärde för vibrationer i byggskedet av Västerport etapp 1 sätts, utan att man utför en riskanalys innan byggstart. 4. BEHOV AV KOMPLETTERANDE MÄTNINGAR I framtagandet av miljökonsekvensbeskrivningen för Varbergstunneln har omfattande mätningar av både komfortvibrationer och stomljud genomförts. Mätningarna har i MKB använts för att bedöma vibrationsrisker i driftskedet för både nollalternativ och byggnationsalternativ. Mätningarna har dock genomförts på relativt stort avstånd åt norr respektive söder om Västerport etapp 1. Markundersökningar på platsen visar att markförhållandena inte kan anses vara samma vid de redan utförda mätningarna som vid Västerport etapp 1. Kompletterande mätningar av komfortvibrationer och stomljud vid Västerport etapp 1 bedömdes därför som nödvändiga. 5. BESKRIVNING AV MÄTNINGEN En mätpunkt som representerar bostadsläget som är närmast järnvägen i Västerport etapp 1 valdes ut. Av praktiska skäl, såsom tillgång till driftspänning och stöldrisk, valdes att placera mätpunkten i en elstation nära Varberg C, se figur 1. Avståndet till spårområdets mitt är 30 m, vilket är betydligt kortare än avståndet från spårområdets mitt till närmaste bostad som är 60 m. Spåret som är närmast planerade bostadslägen ligger 30 m från planerad bostad, så resultaten i mätpunken kan anses vara de högsta värden som kan inträffa oavsett vilket spår som trafikeras. I dagsläget ligger mesta trafiken 60 m från närmaste spår, så för den trafiken är de värden som presenteras i denna rapport en överskattning. De geotekniska förhållandena är enligt underlagsrapporterna till MKB över Varbergstunneln lika på båda sidor om spåren. Mätningen har utförts genom att en accelerometer monterats på en stålplatta som placerats på elstationens betonggolv enligt instruktioner i standarden SS 460 48 61. Mätpunktens placering medför att den är representativ för markplan eller källare. Vibrationerna mättes i vertikalled i enlighet med standarden SS 460 48 61 och i tersbanden mellan 1 och 5000 Hz. Mätresultaten kan således användas både för att utvärdera komfortvibrationer och stomljudsnivå. Stomljudsnivån kan beräknas ur vibrationsmätningarna på det sätt som anges i MKB för Varbergstunneln. Mätperioden var fredag 2018-11-16, kl 14:30 lördag 2018-11-24, kl 21:30. 3 (6) 18-250-R1
30 m 60 m 30 m Figur 1: Kartbild över området med mätpunkten och relevanta avstånd markerade. 6. MÄTUTRUSTNING Tabell 2 ger mätutrustningen som användes vid mätningen. Utrustningen uppfyller klass 1 enligt IEC 61672-1, 60942 and 61260. Datum för senaste kalibrering finns i Akustikverkstans kalibreringslogg. Instrument Fabrikat och typ Serienummer Analysator Norsonic 140 1404881 Accelerometer Brüel & Kjær 4507-B-004 30990 Tabell 2. Mätutrustning som användes vid mätningen 7. MÄTRESULTAT KOMFORTVIBRATIONER Utvärderingen har gjorts helt enligt kraven i SS 460 48 61 och gav resultatet i tabell 3. Värdet i tabellen är det maximala värdet som förekom under hela mätperioden, d v s under drygt 8 dygn. Fullständig mätserie för den vägda vibrationshastigheten kan ses i Bilaga 1: Mätresultat tillsammans med en tabell över de 10 starkaste passagerna varje natt. Den högsta uppmätta komfortvibrationen, d v s det värde som visas i tabell 3, inträffade dagtid. 4 (6) 18-250-R1
Mätpunkt Hastighet (mm/s) Vägd Elstation, Varberg C 0,27 Tabell 3. Uppmätt vibration på golvet i elstationen (maximala värdet) under de 8 dygnen. Alla uppmätta komfortvibrationer ligger tydligt under riktvärdet 0,4 mm/s. Om man använder riktvärdesdefinitionen att riktvärdet får överskridas 5 gånger per trafikårsmedelnatt blir istället den uppmätta normerande vibrationshastigheten 0,20 mm/s. I det värdet finns alltså en säkerhetsmarginal som motsvarar att man kan dubblera vibrationshastigheten innan riktvärdet överskrids, och detta uppmätt betydligt närmare vibrationskällan. Den potentiella förstärkning som skulle kunna uppträda genom resonanser i byggnadsstommen kommer därför sannolikt inte orsaka ett överskridande. Händelser på industrispåret finns säkerligen med i mätserien, men avståndet till industrispåret är betydligt längre än vad bostäder kommer finnas på i Västerport etapp 1. Därför kan inte mätserien direkt användas för att utvärdera vibrationer från industrispåret i de planerade bostäderna. Däremot kan man konstatera att inga speciellt starka passager förekommer, utan alla identifierbara tågpassager ger liknande vibrationshastigheter. Dessutom gäller riktvärdet för komfortvibrationer endast nattetid (22-06), och man kan därför bedöma att industrispåret inte kommer orsaka några överskridanden av riktvärdet. Industrispåret kommer i framtiden att tas bort när Västerport byggs ut med fler etapper. De här uppmätta komfortvibrationerna stämmer väl överens med de som redovisas i MKB för Varbergstunneln. De slutsatser och konsekvenser som redovisas för bostäder i MKB kan därför antas gälla även för Västerport etapp 1. Man kan därför konstatera att riktvärdet för komfortvibrationer kommer uppfyllas i de planerade bostäderna i Västerport etapp 1. 8. MÄTRESULTAT STOMLJUD De uppmätta vibrationshastigheterna har använts för att beräkna utstrålad ljudeffekt från en tänkt byggnadsstomme av 20 cm betong. Utifrån utstrålad ljudeffekt kan man beräkna den resulterande ljudtrycksnivån i den tänkta bostaden. Beräkningen har anpassats för att motsvara de ljudnivåer som skulle inträffa i en bostad på markplan med järnvägen i samma läge som idag, och med samma trafikering. Då beräkningarna bygger på ett flertal bedömningar presenteras inga exakta värden i denna rapport, utan endast intervall med troliga utfall. Beräkningsresultaten har studerats för varje dygn separat och jämförelsen med riktvärdet har gjorts baserat på de 10 passager som beräknats få högst stomljudsnivå. Resultaten av beräkningarna och bedömningarna redovisas i tabell 4, tillsammans med ett spann av åtgärdsbehov utifrån riktvärdesskrivningen i avsnitt 3.2. Den lägsta siffran i spannet av åtgärdsbehov motsvarar den lägsta stomljudnivån jämfört med riktvärdet 35 db(a), och den högsta siffran den högsta stomljudnivån jämfört med riktvärdet 30 db(a). 5 (6) 18-250-R1
Dygn Lördag 17/11 Söndag 18/11 Måndag 19/11 Tisdag 20/11 Onsdag 21/11 Torsdag 22/11 Fredag 23/11 Lördag 24/11 LpASmax (db) Åtgärdsbehov (db) 39-42 36-41 43-45 38-41 35-42 37-39 37-40 40-43 4-12 1-11 8-15 3-11 0-12 2-9 2-10 5-13 Tabell 4: Beräknade stomljudsnivåer från dagens trafikering i en bostad i markplan. De beräknade åtgärdsbehoven motsvarar de som redovisas i MKB för Varbergstunneln. De åtgärdsprinciper som redovisas där angående stomljud är naturligtvis lämpliga även för Västerport etapp 1, och har tillräcklig effektivitet. Beräkningsresultaten för stomljudsnivåerna visar sammanfattningsvis på att riktvärdet för stomljud från järnväg riskerar överskridas för de bostäder som byggs närmast järnvägen om inga åtgärder utförs. När Varbergstunneln byggs kommer de stomljudsdämpande åtgärder som då utförs medföra att riktvärdena uppfylls även i Västerport etapp 1. Då kvarstår hur man ska hantera stomljudsfrågan då bostäder i Västerport etapp 1 är byggda och Varbergstunneln inte är byggd. Förslagsvis skriver man in ett kravvärde i detaljplanen att stomljudsnivån i färdiga bostäder inte får överskrida LpASmax = 35 db. Stomljudet kan minskas genom att använda material för värmeisolering mot mark som även har en vibrationsisolerande förmåga, t ex cellplast. Mer specialiserade material för vibrationsisolering kan givetvis också användas. Med en väl projekterad grundläggning där stomljudsfrågan har gjorts tydlig krävs endast mindre åtgärder för att det föreslagna riktvärdet ska kunna uppfyllas. Industrispåret bedöms inte kunna förvärra situationen gällande stomljud. Beskrivningen av stomljudssituationen i Västerport etapp 1, och de åtgärder som föreslås bedöms även inkludera industrispåret. Pontus Thorsson Tekn dr i akustik Granskad av Anders Grimmehed 2018-12-14 6 (6) 18-250-R1
BILAGA 1: MÄTRESULTAT Figur B.1: Vägd vibrationshastighet enligt SS 460 48 61/ISO 8041 i elstationen i z- riktningen för hela mätperioden. Angivet dygn påbörjas vid markeringen. Den kraftigaste händelsen, vid kl 11 den 20 november, är inte en tågpassage då den har ett avvikande frekvensspektrum mot övriga passager. Troligen är det öppning/stängning av porten på elstationen. Fre 16/11 Lö 17/11 Lö 17/11 Sö 18/11 Sö 18/11 Må 19/11 Må 19/11 Ti 20/11 Ti 20/11 On 21/11 On 21/11 To 22/11 To 22/11 Fre 23/11 Fr 23/11 Lö 24/11 0,08 0,04 0,14 0,16 0,15 0,16 0,14 0,15 0,09 0,04 0,14 0,16 0,15 0,16 0,14 0,15 0,09 0,05 0,15 0,17 0,15 0,18 0,15 0,15 0,10 0,05 0,15 0,17 0,15 0,19 0,15 0,15 0,13 0,05 0,15 0,17 0,15 0,19 0,15 0,16 0,16 0,05 0,15 0,18 0,16 0,20 0,15 0,16 0,20 0,05 0,15 0,19 0,16 0,20 0,16 0,17 0,23 0,06 0,16 0,21 0,17 0,20 0,18 0,17 0,25 0,08 0,16 0,21 0,17 0,22 0,20 0,21 0,27 0,08 0,17 0,22 0,18 0,22 0,21 0,21 Tabell B.1: Utvärderade komfortvibrationer för de 10 starkaste händelserna per natt inom mätperioden B1 (2) 18-250-R1
Figur B.2: Uppmätta vibrationshastigheter i olika tersband för de 200 sekunder med starkast komfortvibrationer. De flesta passager har mycket lika frekvensspektrum. Puckeln mellan 4 och 30 Hz dominerar komfortvibrationsvärdet medan puckeln mellan 50 och 400 Hz dominerar stomljudet. B2 (2) 18-250-R1