Projektrapport Möllstorps läge, Öland Trafikbullerutredning Projekt: 60-02280 Rapport 60-02280-04052400 Antal sidor: 3 Bilagor: A01-A03 Uppdragsansvarig Torbjörn Appelberg Jönköping 2004-05-24 Ingemansson Technology AB Klubbhusgatan 13, 553 03 Jönköping, Sweden Phone +46 36 142480 Fax +46 36 140680 www.ingemansson.com ISO9001 ISO14001 \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Leading expertise Sound and Vibration
Möllstorps läge, Öland Trafikbullerutredning Uppdragsgivare: Gunnar Österdahl Kulladalsgatan 47 352 36 Växjö Uppdrag: Att utföra en trafikbullerutredning vid Möllstorps läge på Öland. Handläggare: Kvalitetskontroll: Torbjörn Appelberg Magnus Ingvarsson \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 2 (12)
Innehåll 1. Bakgrund och syfte... 4 2. Allmänt om ljud... 4 2.1. Exempel på buller... 4 2.2. Fysikalisk beskrivning av ljud... 4 2.3. Ljudutbredning... 5 2.4. Exempel på ljudnivåer... 6 2.5. Störningsmått... 6 2.6. Addition av ljud... 7 2.7. Akustiska nyckeltal... 7 2.8. Kommentar... 8 3. Riktvärden för vägtrafikbuller... 8 3.1. Riksdagsbeslut... 8 3.2. Vägverkets mål... 9 4. Trafikuppgifter... 9 5. Utförda mätningar... 9 5.1. Mätutrustning... 9 5.2. Meteorologiska förhållanden... 10 5.3. Mätförfarande... 10 5.4. Resultat från mätningarna... 10 6. Utförda beräkningar... 11 6.1. Resultat från beräkningar... 11 7. Kommentarer till resultaten från mätningar och beräkningar... 11 8. Åtgärder för att sänka ljudnivån... 12 \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 3 (12)
1. Bakgrund och syfte Boende vid Möllstorps läge på Öland har genom åren upplevt störande ljudnivåer från trafiken på väg 137. Diverse beräkningar har under åren utförts av Vägverket men ingen heltäckande utredning har utförts. Ingemansson har därför fått i uppdrag av de boende vid Möllstorps läge att utföra en trafikbullerutredning med mätningar samt beräkningar av situationen vid de aktuella fastigheterna. 2. Allmänt om ljud Bullerproblemen ökar. Utomhus kommer antalet personer i Sverige utsatta för trafikbullernivåer över riktvärdena att öka från ca 1,6 miljoner i dag till ca 1,8 miljoner år 2011 och till 2,0 miljoner år 2020. Effekten av utförda bullerreducerande åtgärder motverkas av ökade emissioner till följd av bl.a. ökad trafik. 2.1. Exempel på buller En sommardag i trädgården några hundra meter från en trafikled hörs bara vindens sus genom lövverken, vinden som blåser mot trafikleden och ibland en bil på gatan utanför eller grannens gräsklippare. På natten, med öppet fönster i sovrummet, hörs emellertid ett konstant brus från trafiken. Det har många noterat och undrat varför trafikbullret hörs mer på natten trots glesare trafik än på dagen. Förklaringen till fenomenet finns i ljudets olika egenskaper, nedan ges en allmän orientering om vissa av dessa. 2.2. Fysikalisk beskrivning av ljud Ljud definieras som tryckvågor som fortplantar sig i luft eller andra medier. De vågrörelser man normalt först tänker på är vågor på en vattenyta. Vattenvågor är exempel på en transversalvåg där vattenpartiklarna helt eller delvis rör sig vinkelrätt mot utbredningsriktningen. En tryckvåg, eller ljudvåg är en longitudinalvåg där partiklarna svänger kring viloläget i samma riktning som ljudvågen. Vågens fortplantningsriktning Longitudinalvåg (kompressionsvåg) Transversalvåg (böjningsvåg) Tryckvågorna beskrivs med hjälp av dess frekvens eller svängningar per sekund vilket anges i hertz (Hz), dess ljudstyrka vilket mäts i decibel (db) samt dess våglängd, alltså avståndet mellan två på varandra följande förtätningar eller förtunningar vilket mäts i meter. Människans förmåga att uppfatta ljud sträcker sig \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 4 (12)
från ca 20 Hz till 20 000 Hz vilket motsvarar våglängder på ca 17 meter till 17 millimeter. Ljud brukar delas upp i hörbart ljud, infraljud med frekvenser under 22 Hz samt ultraljud med frekvenser över 20 000 Hz. 2.3. Ljudutbredning Om luftmassan ovanför en ljudkälla är helt ostörd kommer ljudet att utbreda sig sfäriskt, som ett expanderande halvklot, se figur nedan. Om vinden blåser kommer luftmassans hastighet öka med höjden över marken och ljudutbredningen kan då komma att se ut som i nästa figur. Ljudet förstärks i lä om ljudkällan och dämpas på vindsidan. Liknande effekter kan uppstå om ljudhastigheten ändrar sig med höjden över marken. Om det är varmast vid marken och temperaturen faller med höjden, som under en högsommardag, kommer ljudhastigheten också att avta med höjden och ljudet kommer att böjas bort från marken så att det blir tystare i omgivningen. Om det motsatta inträffar, s.k. temperaturinversion, vilket är vanligt under nätterna med molnfri himmel, kommer ljudet att böjas av mot marken, så att ljud hörs på stort avstånd, även bakom skärmande föremål. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 5 (12)
2.4. Exempel på ljudnivåer För att ge en viss uppfattning av vad olika ljudnivåer innebär ges nedan exempel på ljudnivåer vid olika aktiviteter. I sovrum Nyprojektering Nivå storstadsgata Diskotek Smärtgräns 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Ljudnivå db(a) Svagast uppfattbara ljud 194 Högsta ljudnivå som kan uppträda Svagt vindbrus Normalt samtal Passerande godsoch persontåg I närhet av jetplan 2.5. Störningsmått För beskrivning av buller vars styrka är konstant i tiden används ljudnivå i dba, det är ett enkelt störningsmått att arbeta med och kan direkt mätas med ljudnivåmätare. I Sverige används bl.a. ekvivalent- respektive maximal ljudnivå för trafikbuller och externt industribuller. Ekvivalent ljudnivå avser en medelljudnivå under en given tidsperiod, för trafikbuller oftast ett dygn. Maximal ljudnivå avser den högsta ljudnivån under en viss period, exempelvis för en serie fordonspassager. Har normalt endast betydelse nattetid, kl. 22-06. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 6 (12)
Ljudnivå, db(a) Ekvivalentnivå 68 Maximalnivå 74 Tid, sekunder 2.6. Addition av ljud Decibel är ett logaritmiskt begrepp. Det innebär bl.a. att vid addition av buller från två lika starka bullerkällor, ökar ljudnivån med 3 dba. På samma sätt ger en fördubbling/halvering av trafikmängden 3 dba högre/lägre ekvivalent ljudnivå. Addition av bullerkällor som inte är lika starka kan ske enligt figuren nedan. Ökning som skall adderas till den högre nivån Skillnad mellan nivåer som skall adderas Diagram för addition av ljudnivåer. Exempel: 63 db(a) + 68 db(a). Skillnad 5 db(a) vilket enl. diagrammet innebär att den högsta nivån ska ökas med ca 1,2 db(a). D.v.s. 63 db(a) + 68 db(a) = 69,2 db(a). 2.7. Akustiska nyckeltal Upplevelsen av skillnader i bullernivå kan sammanfattas som att: 3 dba kan förnimmas som en knapp hörbar förändring. 8-10 dba upplevs som en fördubbling /halvering av ljudet. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 7 (12)
En fördubbling eller halvering av trafikmängden ändrar den ekvivalenta ljudnivån med 3 dba. Den maximala ljudnivån berörs ej av mängden trafik, det är endast det bullrigaste fordonet som bestämmer maximalnivån. En hastighetsminskning från 70 km/h till 50 km/h ger teoretiskt ca 4 dba lägre ekvivalentnivå medan en minskning från 50 km/h till 30 km/h ger 2 dba lägre ekvivalentnivå. 2.8. Kommentar Vi tittar återigen på fallet med sommardagen i trädgården. När vinden blåser mot trafikleden böjer ljudvågorna uppåt så att trädgården hamnar i ljudskugga. Även en vindstilla sommardag fås motsvarande fenomen. Tack vare att luften är varmast nära marken böjs ljudvågorna uppåt. En ytterligare orsak är den högre bakgrundsnivån under dagtid orsakad av vindens sus, lövens prasslande, fågelsång och många andra av dagens ljud. Dessa bakgrundsljud döljer de rester av trafikbuller som annars skulle ha hörts, de maskerar trafikbullret. På natten är de maskerande ljuden borta. Det är vindstilla och lufttemperaturen är lägst nära markytan vilket gör att ljudet böjs ned mot marken. Vi hör trafiken nattetid men inte dagtid. 3. Riktvärden för vägtrafikbuller 3.1. Riksdagsbeslut I samband med Infrastrukturpropositionen, 1996/97:53, som antogs 1997-03-20, fastställde riksdagen riktvärden för trafikbuller. Riktvärdena för vägtrafikbuller respektive buller från spårburen trafik redovisas i sammanfattning nedan. I beslutet anges också att: Vid tillämpning av riktvärdena i trafikinfrastrukturpropositionen bör hänsyn tas till vad som är tekniskt möjligt och ekonomiskt rimligt. I de fall utomhusnivån inte kan reduceras till riktvärdesnivåerna bör inriktningen vara att inomhusvärdena inte överskrids. Riktvärden för trafikbuller som normalt inte bör överskridas vid nybyggnad av bostäder eller vid nybyggnad eller väsentlig ombyggnad av trafikinfrastruktur Utrymme Högsta trafikbullernivå, db(a) Ekvivalentnivå Maximalnivå Inomhus 30 45 (nattetid) Utomhus (frifältsvärden) Vid fasad 55 På uteplats 70 Källa: Infrastrukturpropositionen 1996/97:53 \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 8 (12)
3.2. Vägverkets mål Vägverket har regeringsuppdrag att åtgärda alla bostadsmiljöer med ekvivalent ljudnivå över 65 dba på grund av trafiken på de statliga vägarna. På sikt kan, enligt Vägverkets bedömning, detta uppdrag utökas till att omfatta alla bostadsmiljöer över 60 dba ekvivalent ljudnivå utomhus. Detta kan medföra att dessa mål även skall gälla för tillkommande bostadsbebyggelse längs statliga vägar. 4. Trafikuppgifter I tabellen nedan redovisas vilka trafikuppgifter på väg 137 som legat till grund för beräkningarna. Värdena baseras på trafikflödesmätningar från 2002 och som räknats upp med en trafikökning på 2% per år till 2004. Trafikfall Fordon Tung trafik Hastighet Årsmedeldygn 15637 5% 70 km/h Sommardygn 21891 5% 70 km/h 5. Utförda mätningar Mätningarna utfördes under för- och eftermiddag den 2004-05-17. Mätpersonal från Ingemansson var Torbjörn Appelberg och Magnus Ingvarsson. 5.1. Mätutrustning Benämning Fabrikat Typ Internbet. Analysator Norsonic 840 AL 114 Mikrofon Brüel & Kjaer 2639 MK 20 Mikrofon Brüel & Kjaer 2639 MK 37 Kalibrator Brüel & Kjaer 4231 KU 67 Ljudnivåmätare Brüel & Kjaer 2260 AL 139 Instrumenten är kalibrerade med spårbarhet till nationella och internationella referenser enligt vårt kvalitetssystem. Datum för senaste kalibrering finns angivet i vår kalibreringslogg. Kontrollkalibrering utfördes även vid mätningarna. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 9 (12)
5.2. Meteorologiska förhållanden Under mätningarna rådde följande förhållanden: Vindriktning: Sydlig Vindstyrka: varierande ca 3-5 m/s Temperatur: Ca 10-15 C Övrigt: Klart väder 5.3. Mätförfarande Mätning har skett enligt Naturvårdsverkets rapport 3298. Mätning utfördes i fyra mätpunkter, Möllstorp 1:16, Möllstorp 1:6, Möllstorps läge 1:8 och Möllstorps läge 4:1. I samtliga punkter fästes mikrofonen ca 2 m upp på den fasad som vetter mot väg 137. Mätningen utfördes som en s k +6 db mätning och värdena korrigerades därefter så att frifältsvärden erhölls. (Korrektion för ljudreflex i fasaden. Riktvärden är ställda som frifältsvärden.) Under mätningarna var trafiken på väg 137 fritt flytande och vägbanan torr. Vägarbete skedde längre ut på bron och påverkade ej mätningen. Fordonens medelhastighet bedömdes vara ungefär likt den skyltade. Mätningarna genomfördes under 500 fordonspassager. Vid mätningarna varierade den tunga trafiken mellan 5 och 6%. För omräkning av uppmätta ekvivalenta ljudnivåer till dygnsekvivalenta har de tidigare angivna trafikmängderna använts. 5.4. Resultat från mätningarna Följande resultat erhölls från mätningarna efter korrektion för de olika trafikfallen: Beräkningspunkt Ekvivalent ljudnivå Ekvivalent ljudnivå Maximal ljudnivå Årsmedeldygn Sommardygn Möllstorp 1:16 55 dba 56 dba 65 dba Möllstorp 1:6 55 dba 56 dba 64 dba Möllstorps läge 4:1 57 dba 58 dba 65 dba Möllstorps läge 1:8 56 dba 57 dba 65 dba \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 10 (12)
Bakgrundsljud under mätningarna bestod främst av fågelkvitter. Ljudnivån från dessa var dock så låg att de ej påverkade mätresultaten. 6. Utförda beräkningar Beräkningarna har utförts enligt Nordiska beräkningsmodellen för vägtrafikbuller, SNV rapport 4653 och genomförts i programmet SoundPlan ver 6.1. Som underlag till beräkningarna har förutom trafikuppgifterna varit karta över området samt besök på plats och fotografering. 6.1. Resultat från beräkningar Beräkning av trafikbullernivåer i området har utförts dels för årsmedeldygnstrafiken samt dels för sommartrafiken. För situationen vid Möllstorps läge är det den ekvivalenta ljudnivån som är den dimensionerande och ej den maximala. Detta blir fallet i områden vid relativt kraftigt trafikerade vägar och på lite längre avstånd från vägen. Resultaten redovisas därför i två bilagor (två trafikfall) som den ekvivalenta ljudnivån från väg 137 på 2 m höjd. Som jämförelse med mätpunkterna ges även nedan beräkningsresultaten i de punkter där mätning utfördes. Beräkningspunkt Ekvivalent ljudnivå Ekvivalent ljudnivå Maximal ljudnivå Årsmedeldygn Sommardygn Möllstorp 1:16 58 dba 60 dba 65 dba Möllstorp 1:6 58 dba 59 dba 64 dba Möllstorps läge 4:1 57 dba 58 dba 63 dba Möllstorps läge 1:8 58 dba 59 dba 63 dba 7. Kommentarer till resultaten från mätningar och beräkningar Det råder ingen större skillnad mellan resultaten från de mät-/beräkningspunkter som ligger längre från vägen (Möllstorps läge 1:8 och 4:1) än de som ligger nära vägen (Möllstorp 1:6 och 1:16). Anledningen till detta är troligtvis två. Dels ger den befintliga skärmen utmed Möllstorp 1:16 och 1:6 en viss bullerreduktion (ca 2-3 dba) och dels ligger Möllstorps läge 1:8 och 4:1 närmre brofästet där vägen ligger högre och således blir markdämpningen mindre. Detta fenomen syns tydligt i bilaga A01 då ljudnivån är högre i de bortre husen ju närmre brofästet de ligger. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 11 (12)
Resultaten från mätningarna är generellt lägre än resultaten från beräkningarna. Detta är oftast det förekommande fallet då beräkningsmodellen ger resultat på säkra sidan. I den beräknade områdets nedre vänstra hörn (se bilaga A01) kan det vid första ögonkastet se något konstigt ut att ljudnivån är lägre än områden med samma avstånd från vägen. Anledningen till detta är att här går vägen så mycket högre över det aktuella området att man får en skärmning av själva vägbanken. 8. Åtgärder för att sänka ljudnivån De boende vid Möllstorps läge störs främst av trafikbuller i deras utemiljöer. För att förbättra utemiljön krävs någon typ av avskärmning om inga förändringar kan utföras på trafiken (hastighet o d). Målet med de studerade åtgärderna som utförts i denna utredning har därför varit att den ekvivalenta ljudnivån inom samtliga studerade tomter ej skall överstiga 55 dba. För att detta skall uppnås krävs att en skärm byggs i anslutning till väg 137. En höjning och förlängning av den befintliga skärmen som finns längs Möllstorp 1:16 och 1:6 skulle ej uppfylla detta mål i hela området. Den studerade skärmen måste också ha en relativt lång utbredning då bullerbidraget från vägen sker över ett stort vinkelområde till området. Det finns också en risk om man bygger en för kort skärm att den fysikaliska bullersänkningen inte överensstämmer med den upplevda. Detta p g a att man sänker ljudnivån inom ett område men börjar t ex höra bidraget från delen vid brofästet tydligare. I bilaga A03 visas resultaten från en beräkning med en 2 m hög skärm utmed väg 137. Skärmens västra ände är vid brofästet och den östra änden ca 150 meter öster om bebyggelsen vid Möllstorps läge. Som framgår av resultaten är ljudnivån under 55 dba i alla tomter. Skärmens utbredning framgår som streckad linje utmed vägen. \\filejkp\powsell\document\60-02280\60-02280-04052400.doc Sida 12 (12)