Euronoise støjkonferencen En rejserapport Rapport nr. 544

Transkript

1 Euronoise støjkonferencen 2015 En rejserapport Rapport nr. 544

2 Euronoise støjkonferencen 2015 En rejserapport. Dato: Juni 2015 Forfattere: Hans Bendtsen, Vejdirektoratet Rasmus Stahlfest Holck Skov, Vejdirektoratet Lykke Møller Iversen, Vejdirektoratet Krestina Lüth Løkke, Vejdirektoratet ISBN (NET): Copyright: Vejdirektoratet, 2015

3 Indhold Forord 4 1. Støjskærme 5 2. Planlægning og håndtering af støj i Holland mv Støjens effekter og støjpolitik i Europa mv Modellering af dæk-vejbane støj Vejbelægninger og støj Elektriske biler og støj Referencer 22

4 Forord Forord I 2015 blev Euronoise støjkonferencen afholdt i Maastricht i Holland fra 1. til 3. juni. Konferencen med temaet Science and technology for a quiet Europe havde over 750 deltagere og der blev præsenteret omkring 600 indlæg. Der var mange indlæg omhandlende forskellige aspekter af støj fra vejtrafik lige fra forskning og udførte opgaver med støjreducerende vejbelægninger, støjskærme, hvad støjens effekter er og hvordan man planlægger med støj som parameter mv. Vejdirektoratet deltog på konferencen med fire indlæg: Integration af støj i vejvedligeholdelsessystemer Sammenligning af støj fra el-biler og biler med forbrændingsmotor Laboratorieundersøgelser af prøveplader med poroelastiske belægninger Undersøgelse af støj fra nye lastbildæk Denne rejserapport indeholder korte sammenfatninger af indlæg, som kan være interessante og relevante i forhold til innovativ håndtering af støj i Danmark. Målgruppen for rapporten er fagfolk inden for vejtrafikstøj-området hos offentlige myndigheder, rådgivere samt i forskningsverdenen. Der er medtaget sammenfatninger af Vejdirektoratets fire indlæg. Til hvert af konferencens præsentationer findes en baggrundsartikel, som er publiceret på konferencens USB stick [1]. Selvom indlæg er medtaget i denne rapport, er det ikke nødvendigvis et udtryk for en enighed om indlæggets metoder og konklusioner. Rapporten er skrevet af Hans Bendtsen, Rasmus Stahlfest Holck Skov, Lykke Møller Iversen og Krestina Lüth Løkke. 4

5 1. Støjskærme 1. Støjskærme Skærme med absorberende materiale på toppen Kohei Yamamoto, Kobayasi Institute of Physical Research, Tokyo, Japan I Japan er der udviklet en cylindrisk skærmtop med perforeret overflade og absorberende materiale. Den har en diameter på omkring cm. Der var målt en ekstra støjreduktion på 2 db tæt på skærmen, men ingen effekt 30 m fra skærmen. I en optimeret udgave er skærmtoppen formet som en champignon med en bredde på 62 cm, se figur 1.1. Med denne top er der målt 2 db dæmpning 5 m og 20 m fra skærmen. Der findes en del af den slags skærmetoppe på markedet i Japan. Firmaet Nexco sælger sådanne champignon udformede typer. Skærme med solpaneler til el produktion Giles Parker, Sound Barrier solutions, England Sound Barrier solutions arbejder på at udvikle støjskærme med el-producerende solpaneler, som skulle kunne finansieres ved salg af strømmen. Eksempler på støjskærme med solpaneler ses på Figur 1.2. En metode kunne være at montere solpaneler oven på en almindelig skærm. På den måde kunne solpanelet samtidig fungere som en skærmtop for en bedre støjreduktion. Der blev præsenteret en absorberende skærm, hvor der var monteret langsgående solpaneler i en vinkel på 35 grader. Undersiden af panelerne var absorberende. Et eksempel blev fremlagt, hvor skærmen med integreret solpaneler ville koste 3 mio. at opføre, ville efter beregningerne give 3,2 mio. ved salg af elektricitet over 25 år. Solpanelerne monteret på et stativ i en vinkel på 35 grader og en maks. højde på omkring 4 m blev ligeledes præsenteret. I diskussionen blev det nævnt, at det ikke ville være godt for solpanelerne, hvis de bliver udsat for graffiti. Dræn huller i støjskærme Fons Peters, M+P Consulting engineers, Holland En præsentation af, hvad det betyder for støjdæmpningen at indbygge nogle åbninger i bunden af støjskærme i hele skærmens længde. Denne åbning kan benyttes til at bortlede vand samt for at undgå at den nederste del af skærmene står i vand og fugt. Disse åbninger etableres for at forbedre levetiden for skærme. I Holland er der en generel regel om, at en sådan åbning på max 20 cm højde vil reducere skærmens støjreducerende effekt med 1 db. Der var gennemført et måleprogram på 6 støjskærme med dræn åbninger på 5 til 20 cm. I praksis er der en åbning under hele støjskærmen på 5 til 20 cm. Figur 1.1: Champignon formet absorbent til placering på toppen af en støjskærm (reproduceret med tilladelse af Kohei Yamamoto). 5

6 1. Støjskærme Figur 1.2: Støjskærme med solpaneler (foto fra præsentation). Der blev foretaget målinger med åbne og lukkede drænsprækker. Sprækkerne blev lukket med plader af krydsfiner. Målingerne blev foretaget 5 m bag skærmene i 3 til 4 højder. Der blev ligeledes anvendt en referencemikrofon placeret lidt over skærmen. Den største effekt blev målt på nogle 8 m høje skærme med en åbning på 5 til 20 cm. Her var effekten en formindskelse af støjreduktionen på 1 db. For åbninger på 8-15 cm var effekten 0,7 db. For lavere skærme (højde 3-4 m) med 5 cm åbninger, som var delvist tilgroede, var der ingen reduktion af støjdæmpningen. 6

7 2. Planlægning og håndtering af støj i Holland mv. 2. Planlægning og håndtering af støj i Holland mv. Drænasfalt på motorveje Petra Paffen, Rijkswaterstaat, Holland I løbet af de senest 25 år har man udskiftet almindelig asfaltbeton med et lag drænasfalt, som led i den løbende vejvedligeholdelses proces. Dette er gjort for at få støjreducerende belægninger, som samtidig reducerer opsprøjt i forbindelse med vådt føre. Der er nu drænasfalt på 86 % af det hollandske motorvejsnet. Hvis de fastsatte kriterieværdier for trafikstøj bliver overskredet, skiftes belægningerne til to-lags drænasfalt med en højere støjreduktion. Det vurderes, at der om 25 år vil være to-lags drænasfalt på det meste af motorvejsnettet. Det hollandske støjbeskyttelsesprogram Nico Faber, Antea Group, Holland Det nye hollandske system til støjbekæmpelse hedder SWUNG. Det bygger på 3 fokuspunkter: 1. Følge udviklingen af støjen ved en lang række moniteringspunkter langs statsvejene, hvor der er fastsat støjniveauer, som ikke må overskrides. 2. Indsats over for støjkilderne. Bedre dæk og køretøjer, hvilket styres af EU s grænseværdier for nye biler og dæk. 3. Brug af støjskærme. Der anvendes cost-benefit undersøgelser til at finde de mest økonomisk optimale løsninger. I figur 2.1 er drænasfalt og støjskærme taget i brug i kampen mod trafikstøj. Management af trafikstøj Richard Jonker, Rijkswaterstaat, Holland Generelt er ideen med SWUNG systemet, at støjen ikke stiger markant i princippet ikke at forværre situationen. Samtidig implementeres de bedste emissionsbegrænsninger og der udvikles og afprøves nye og forbedrede metoder til støjreduktion. Formålet er at sikre en bæredygtig udvikling, hvor der tages hensyn til støjen samtidig med at trafikken fortsat kan stige som funktion af udviklingen af mobiliteten. Der har krævet en ny organisering og styrkelse af Rijkswaterstaats (det hollandske vejdirektorat) arbejde med støj at implementere dette nye system. Beregning af stigende støj langs motorvejene Teun Veger, Rijkswaterstaat, Holland Støjen beregnes hvert år ved alle støjkontrolpunkter langs statsvejnettet, (herunder motorvejene) som funktion af ændringer i trafik mv. Der er fastlagt punkter på begge vejsider for hver 100 m vej. Beregningerne af Lden Figur 2.1: Drænasfalt og støjskærme anvendes i stor stil på det hollandske motorvejsnet. 7

8 2. Planlægning og håndtering af støj i Holland mv. foretages i 4 m højde. Data for de i alt punkter findes offentligt tilgængeligt på internettet. For hvert af disse punkter er der fastlagt et støjniveau, som ikke må overskrides. Grænsen er støjniveauet beregnet i 2008 med et tillæg på 1,5 db. Det er en del af lovgivningen, at grænserne ikke må overskrides. Der findes et lignende system for banenettet. Kun ministeren for infrastruktur og miljø kan tillade fravigelse af disse krav for udendørs støj. Det kan kun ske, hvis der foretages facadeisolering på de udsatte boliger. Hvert år foretages nye beregninger og en rapport udgives om situationen. Systemet skal give en tidlig advarsel om stigende støj. I praksis fungerer det således, at der kommer en advarsel, når der blot er 0,5 db til at det fastlagte støjniveau overskrides. Der gøres opmærksom på et kommende støjproblem, hvor det bliver nødvendigt at se på mulige løsninger. På dette tidspunkt undersøges det, hvilke støjreducerende midler, der skal benyttes for at undgå overskridelse af de fastlagte støjniveauer. Den generelle hastighedsgrænse blev i 2013 ændret fra 120 til 130 km/t på en lang række strækninger. Dette medførte en mindre stigning af støjen, som brugte noget af tillægget på 1,5 db for moniteringspunkterne. I 2013 var 11,2 % af moniteringspunkternes støjniveauer overskredet. 5 % var under 0,5 db fra grænsen. Der er afsat 200 mio. i perioden frem til 2028 til at løse støjproblemerne langs statsvejnettet. Støjbeskyttelse ved vejnettet Willem Jan van Vliet, Rijkswaterstaat, Holland Virkemidler til støjbeskyttelse langs det hollandske vejnet er støjreducerende asfalt, skærme og facadeisolering i prioriteret rækkefølge. Drænasfalt anvendes ikke i skarpe kurver og vejkryds. Ved udbud af asfaltarbejder specificeres den ønskede belægningstype. Entreprenøren kan foreslå en anden belægningstype, som har mindst den samme støjreduktion. Entreprenøren foretager selv produkt kontrol af de udlagte belægninger : 1. Recepten og de anvendte materialer kontrolleres 2. Der måles lagtykkelse, porøsitet, friktion, permeabilitet med vand mv. Permeabilitet er et indirekte mål for at belægningen er åben og dermed støjreducerende. Det er ikke standard, at der foretages CPX- eller SPBstøjmålinger. Dette bruges normalt kun ved belægninger, hvor støjegenskaberne ikke i forvejen er kendte. Der anvendes støjreducerende ekspansionsfuger ved broer, hvor der i øvrigt er anvendt støjreducerende belægninger. Der er en lang række designs for støjskærme, som kan opføres i højder på op til 14 m. I stedet for absorberende skærme anvendes ofte skråtstillede skærme, se figur 2.2. Intelligent trafikstyring (ITS) og støj Isabel Wilmink, TNO, Holland I dette oplæg blev der foretaget nogle vurderinger af, hvordan Intelligent trafikstyring (ITS) kunne tænkes anvendt til også at reducere støj. ITS kan bl.a. anvendes til at påvirke valg af transportmiddel og køremåde, hvilket kan have betydning for støjen langs vejene. Følgende faktorer har betydning for støjen : 1. Køretøjers hastighed, hvor både gennemsnitshastighed og høje hastigheder især om natten kan have betydning. 2. Trafikkens volumen og fordeling mellem køretøjstyper. Det kan have betydning, hvis de mest støjende Figur 2.2: Høje støjskærme langs motorvej i Holland. 8

9 2. Planlægning og håndtering af støj i Holland mv. Figur 2.3: Ny farveskala, samt illustration af støjkortlægning med ny farveskala (bragt med tilladelse fra Beate Weninger) køretøjer (lastbiler) kunne gives incitamenter til at vælge alternative ruter langt fra bebyggelse især i natperioderne. 3. Acceleration og opbremsning. Det kan have en effekt at undgå ekstreme accelerationer. Disse forhold påvirkes af de valg trafikanterne tager både i forbindelse med planlægningen af ture samt under selve kørslen. I forbindelse med planlægning af ture anvendes ofte IT systemer/smartphone-apps med kort mv., hvor optimeringer normalt foregår efter den hurtigste eller evt. billigste rute. Nogle systemer kan finde den mest energieffektive rute. Støj kunne indlægges som et kriterie i sådanne systemer, hvilket kunne påvirke rutevalget. Kontinuerlig monitering af støj og luftforurening i følsomme byområder kunne anvendes til at styre trafikken ved brug af trafikinformation, lyssignaler og variable hastigheds tavler. Hvis støjen fx når høje niveauer om aftenen/natten kunne et ITS-system bruges til reducere hastigheden og evt. ændre rutevalg mv. GIS og støjkortlægning Alexander Kotsev, EU-kommissionen, Joint Research Center, Italien INSPIRE er et GIS-baseret datasystem bl.a. med data om miljøforhold udviklet på baggrund af et EU-direktiv fra Systemet er klar til at blive anvendt og implementeret i EU-landene. Der er som pilotprojekt foretaget en implementering af data om luftkvalitet. Der arbejdes nu på pilotprojekter om bl.a. vandkvalitet, energi ol. Resultaterne fra støjkortlægninger og støjhandlingsplaner udarbejdet på baggrund af EU s støjdirektiv menes med fordel at kunne indlægges i INSPIREs struktur. Det skulle kunne understøtte formidlingen af resultaterne til offentligheden. Ny Farveskala for støjplaner Beate Weninger, HafenCity University Brugen af farverne i de gængse støjkort er uhensigtsmæssig, dels fordi 8 % af den mandlige befolkning er rød/grøn farveblind og dels fordi f.eks. rød, der er en meget mættet farve, bruges midt i skalaen og opfattes intuitivt som fare. Derfor blev der præsenteret en skala, som tager hensyn til farveblindhed og den subjektive opfattelse af farverne. I figur 2.3 ses eksempler på denne nye farveskala, samt en illustration af en støjkortlægning med denne skala. 9

10 3. Støjens effekter og støjpolitik i Europa mv. 3. Støjens effekter og støjpolitik i Europa mv. Støjens betydning for sygdomme Mette Sørensen, Kræftens Bekæmpelse, Danmark Mulige sammenhænge mellem støj fra trafik og non- Hodgkin s lymphoma (leokemi) blev præsenteret. Risikoen for at få denne sygdom er generelt steget 100 % siden Det vurderes at immunsystemet har betydning for udvikling af denne cancertype. Støj kan påvirke immunsystemet gennem stress og påvirkning af søvn. Alle 2753 tilfælde af denne sygdom i Danmark i perioden 1992 til 2010 har medvirket i undersøgelsen. Desuden er der medtaget 4743 kontrolpersoner uden kræft. Der er beregnet støj med Nord2000 med Soundplan ved adresserne for personerne, der indgår i undersøgelsen. For alle gader med over 1000 biler (ÅDT) er der fremskaffet præcise data for trafikken. Desuden er togstøj beregnet samt støj fra lufttrafik. Der var dog meget få med adresser nær denne type støjkilder. Resultaterne er korrigeret i forhold til indtægt, uddannelsesniveau, køn, alder mv. De socialøkonomiske faktorer havde ingen betydning. Median-støjniveauet fra veje var 57 db for de personer, som indgik i undersøgelsen. De statistiske analyser viste, at ved over 65 db vejstøj var risikoen forøget med 18 % for at udvikle sygdommen. Ved under 65 db var der ingen sammenhæng med støjniveauet og sygdommen. De fandt ingen sammenhæng for togstøj. Måske fordi niveauerne her generelt var lavere end for vejstøj. De har fundet en lignende sammenhæng for brystkræft. WHO støjguidelines Marie-Eve Heroux, WHO, Europa Teknisk medarbejder hos WHO på fagområdet luftforurening og støj præsenterede WHOs guidlines for støj. WHO publicerede støjguidelines i 1999 og i 2009 kom guidelines for nat-niveauer. WHO har udviklet et begreb DALY. Det er beregnet, at støj koster 1 til 1,6 millioner leveår hvert år i Europa. EU s miljøministre har bedt WHO om at udvikle støjguidelines for Europa. Støj er blot et af mange områder, hvor WHO udvikler guidelines. WHO er interesseret i dosis/respons-sammenhænge mellem støj og sundhedseffekter. WHO ser også på kombinerede sundhedseffekter fx for kombineret påvirkning af støj og vibrationer i forhold til togstøj. Arbejdet med sundhedseffekter omfatter oplevende gener, påvirkning af søvn, påvirkning af indlæring mv. Det forventes at der vil blive publiceret nye støj guidelines i 2016 baseret på den nyeste forskning om støjens effekter. Sundhedseffekter af støj I Europa Annemarie Van Beek, Nationalt institut for miljø og sundhed, Holland En analyse af de samlede sundhedseffekter af støj i Europa på baggrund af EU-støjkortlægningerne blev afsluttet i Arbejdet er udført for EU. Resultater er præsenteret i Noise in Europe 2014 [4]. Vejtrafik er markant den største årsag til støj. For 270 mio. mennesker i Europa overskrides WHO s grænser for natstøj vist baseret på et natstøjniveau på 40 db. Støjreducerende dæk som cost-effektiv metode til at reducere støj Michael Dittrich, TNO, Holland Hvad der kan opnås, hvis alle anvender de dæk, der har den bedste støjklasse som angivet i EU s støjmærkning af dæk? Et projekt gennemført i 2014 sammen med M+P for miljø myndighederne i Holland undersøger dette. Der blev anvendt dæk, som i forhold til rullemodstand og friktion havde A-mærkning (den bedste kategori). Disse dæk blev kaldt 3A dæk. Sådanne dæk findes allerede på markedet i Europa. Ved at bruge A-mærkede dæk i forhold til rullemodstand sparer trafikanterne penge og miljøet bliver skånet. Det antages, at der gennemsnitligt blev sparet 150 pr år ved anvendelse af dæk i A-klassen i stedet for klasse D dæk. Støjen for lette køretøjer kunne reduceres 1,2 til 1,6 db og 0,6 til 3,4 db for tunge køretøjer afhængigt af vejtype og belægningstype i forhold til dagens situation. På bygader var effekten omkring 1 db samlet og for veje med højere hastigheder 2,0 til 2,5 db. De havde beregnet de økonomiske fordele ved dette på baggrund af støjens betydning for huspriser og sundhed. Prisen på sundhed er sat til 16,75 pr bolig pr år pr db reduktion. Reduceret brændstofforbrug pga. dæktype er medtaget. Beregningerne er udført for Holland og for hele EU. Resultatet viser en årlig besparelse i Holland på 1 mia. og for hele Europa på 34 mia.. 10

11 4. Modellering af dæk-vejbane støj 4. Modellering af dæk-vejbane støj Finite Element Modellering af dæk-vejbane støj Y, Zhang, IFSTTAR, Frankrig IFSTTAR har lavet en testopstilling med et gokartdæk, som er helt glat (slik tyre). De påvirker dækket med vibrationer og måler vibrationerne forskellige steder på dækket. På baggrund af disse målinger har de udviklet en formel for, hvordan dækket vibrerer fra 280 til 1200 Hz. Model for absorption i drænasfalt Marika Bezemer-Krijnen, Universitetet i Twente, Holland Det hollandske projekt Road Traffic Safe and Silent arbejder med en stor numerisk model, som kan beskrive støjudsendelsen fra et rullende dæk. Der arbejdes på at integrere vejbelægningens lydabsorption i denne model. Et dæk udsender støj i alle retninger og vil derfor ramme overfladen af drænasfalt i mange forskellige vinkler. Metoden bruges til at se på udformningen af de enkelte porer i drænasfalt. En model for absorptionen er opstillet. Hvordan ældes belægninger akustisk Ronald van Loon, M+P, Holland Arbejdet er udført for CEDR foreningen af europæiske vejdirektører. Der bliver set på tynde belægninger, drænasfalt og tætte belægninger. Data fra forskellige lande i Europa er blevet samlet herunder de lange danske måleserier på tynde støjreducerende slidlag [2], der blandt andet er udført på Udbyhøjvej i Randers, se figur 4.1. SPB-målinger på 2-lag drænasfalt i Holland over 8 år gav en stigning på 0,4 db/år for personbiler. Spredningen er stor på 3 til 6 db. Stentab og tilstopning af porerne menes at være årsagen til den stigende støj. Ændret overfladestruktur påvirker støjen fra 125 til 1000 Hz. Absorptionen og luftpumpe støjen ses over 1000 Hz. Absorption fra drænasfalt ses mellem 400 til 1250 Hz. Jo tykkere jo lavere frekvens. Samarbejde mellem dæk og vejbelægning B. Makwanan, Apollo, Holland Det indiske dæk firma Apollo er på vej ind på det europæiske marked. De er med i projektet Road Traffic Safe and Silent, der har et budget på 4 mio., og som afsluttes i Vejmyndighederne i den hollandske provins Gelderland deltager bl.a. i samarbejdet sammen med universitetet i Twente i Holland. Både støj inde i biler og støj i omgivelserne undersøges. Der arbejdes med at ud- Figur 4.1: Dansk forsøgsstrækning med støjreducerende tynde slidlag i Randers, hvor der er foretaget støjmålinger gennem en lang årrække. 11

12 4. Modellering af dæk-vejbane støj vikle modeller for dæk, som kan anvendes til at beskrive støjen. Projektet har afsluttende seminar i Holland 12. november Stille vejbroer Philip van den Dool, Movares advisuers & ingenieurs, Holland Støj fra vejbroer kan skyldes vibrationer i brodækket, især hvis der er tale om stålbroer. Desuden kan der forekomme støj fra dilatationsfuger. Der gennemføres et projekt for Rijkswaterstaat. I forbindelse med projektet er der foretaget en serie støjmålinger. Målingerne er udført ved to punkter over og under en bro samt ved referencepunkt langs den tilhørende vej et stykke fra broen. Øget støj under 500 Hz kan skyldes brodækket/konstruktionen. Øget støj over 500 Hz skyldes belægningerne. I projektet er der målt forskelle på op til 15 db mere lavfrekvent støj, end for normal trafikstøj. De har også udviklet FEM/ BEM-modeller til at beskrive støjen fra brokonstruktionen/brodækket. Dette er brugt i forbindelse med ombygning af en stålbro over en kanal. Ved valg af den rigtige konstruktion kan støjen reduceres 5 db under broen og 10 db over broen. Derudover bør der anvendes stille dilatationsfuger. 12

13 5. Vejbelægninger og støj 5. Vejbelægninger og støj Figur 5.1: IFSTTARS udstyr til måling af belægningsoverfladers lydabsorption med Extended surface metoden, på en måleopgave ved Vejdirektoratets lille forsøgsstrækning med drænasfalt ved Arnakke rasteanlægget i Danmark. Akustisk beskrivelse af støjreducerende tyndt slidlag Julien Cesbron, IFSTTAR, Frankrig På tynde slidlag er der foretaget 3D teksturmålinger, lydabsorptionsmålinger, CPX-støjmålinger og CPB (Coast-by method) med testbil. Målingerne er udført på tynde slidlag med 4 mm sten (VTAC 0/4), som var 4 år gammel, på tynde slidlag med 6 mm sten (VTAC 0/6), som var 1 år gammel og på en tæt asfaltbeton, der fungerede som reference (DAC 0/10). Der anvendes en 2D laser på en skinne, som danner smalle 3D teksturer, se figur 5.1. Det tager op til 4 timer at foretage en sådan 3D teksturmåling. På 2D teksturerne blev der foretaget en enveloping efter Kleins metode fra IFSTTAR har et program, som kan udføre denne komplicerede beregning. Der blev målt absorption på forsøgsbelægningerne Figur 5.2: Belægningssten med påklæbet poroelastisk belægning på forsøgsstrækning i Slovenien (foto Darko Kokot, ZAG). 13

14 5. Vejbelægninger og støj med Extended surface metoden. CPX-målingerne blev udført med mikrofoner monteret på en bil, samtidig blev støjen for dette køretøj målt i vejsiden (CPB-costby). 4 mm belægningen havde en støjreduktion på 2,1 db, og 6 mm belægningen havde 3,5 db støjreduktion i forhold til den tætte asfaltbeton reference (DAC 0/10). Fliser med poroelastisk materiale Darko Kokot, ZAG, Slovenien Den slovenske forsøgsstrækning med poroelastisk materiale, som er etableret i forbindelse med PERSUADEprojektet blev præsenteret. Projektet har også en forsøgsstrækning ved Kalvehave i Danmark [3]. Forsøgsstrækningen i Slovenien er en 3 cm tykt fabriksfremstillet PERS-belægning, som er klæbet på mindre betonsten (en slags SF-sten), se figur 5.2. Belægningen er lagt i et lag af sand. Der er foretaget SPB-målinger 4 gange i de første 90 dage af belægningens levetid. Desuden er der foretaget CPB-målinger med udvalgte biler. Målingerne er foretaget i vinterperioden, hvor de fleste biler havde vinterdæk. Målingerne viste en reduktion på omkring 7,5 db i forhold til en ældre tæt asfaltbeton ved 50 km/t og 8,5 db ved 80 km/t for personbiler. Langtidseffekt af støjreducerende belægninger i Schweiz S. Steiner, Miljøstyrelsen i Schweiz Der blev præsenteret resultater fra målinger på støjreducerende vejbelægninger til bygader over lange perioder. I blandt forsøgsbelægningerne var åbne belægninger med 4 mm sten og % hulrum, som anslås at have en levetid på 10 år. Desuden indgik belægninger med 8 mm sten og et hulrum på % og en levetid på 15 år. Derudover var der medtaget nogle SMA8-belægninger med lille hulrum på 6-10 %. Som reference anvendes SMA 11-belægninger. Der er både foretaget SPB- og CPX-målinger. Som supplement til belægningsalder blev den samlede trafik på en vej anvendt som tidsindikator. Det viste sig dog, at alderen i år var den bedste til at beskrive udviklingen af belægningernes støjegenskaber. En logaritmisk funktion gav den bedste beskrivelse af støjens udvikling som funktion af tiden. Spredningen på data er relativ stor. Belægningerne med 4 mm sten var målt over op til 5 år og støjen steg omkring 1 db/år. Hvilke faktorer har betydning for støjens stigning over tid Marlene Dias, Miljøstyrelsen i Schweiz Præsentationen berørte betydningen af : Klima (frost) Støv/skidt fra landbrug Trafik/tunge køretøjer Snekæder Befolknings tæthed, højde over havet, stigning på vejstrækning og hastighed En principal component analyse er blevet anvendt på et store datasæt af støj fra belægninger, som findes i byområder i Schweiz. For belægninger med 4 mm sten er frost og højde over havet de mest betydende forhold for støjens stigning, især i den første del af levetiden. Dette gælder også for belægningerne med 8 mm sten. Desuden har trafikken en betydning; dog ikke så stor som frost. Landbrugsområder har ikke nogen umiddelbar betydning for støjens udvikling. Forekomsten af tunge køretøjer havde ligeledes ingen betydning. Langtidseffekt af belægninger i Østrig Marco Conter, AIT, Østrig Støjmålinger (SPB og/eller CPX) er blevet udført jævnligt over en længere periode på SMA11, SMA8 og en speciel SMA 11 udviklet til lave støjniveauer. Desuden er der foretaget støjmålinger på et lag drænasfalt med 8 mm sten, to to-lags drænasfalt og på to betonbelægninger. Der blev anvendt en logaritmisk udviklingskurve, som gav en god korrelation. Det ser ud til at støjen stabilisere sig efter 6 til 8 år. SMA8-low noise stiger 8-10 db over 7 år. SMA11-low noise stiger 6 db i samme periode. SMA11- standard stiger omkring 4 db over 7 år. For betonbelægningerne er der kun foretaget få målinger, men det ser ud til at der ikke sker nogen ændring af støjen over 7 år. Stigningen er mindre for tunge køretøjer. Laboratorie målinger på poroelastiske test plader fra fuldskala tesstrækninger Rasmus S. H. Skov, Vejdirektoratet, Danmark Det EU-finansierede projekt PERSUADE har til formål at udvikle en poroelastisk vejbelægning (PERS) med betydelige støjreducerende egenskaber. I sommer og efteråret 2014 blev der udlagt seks forskellige teststrækninger med forskellige materialesammensætninger og udlægningsteknikker. De forskellige versioner af PERS er enten præfabrikerede plader fra en fabrik eller udlagt på stedet. Under udlægningen er der blevet produceret testplader i forme. Testpladerne er produceret for at kunne sammenligne materiale- og konstruktionsafhænge parametre udover støjniveauerne fra belægningerne. De udførte laboratoriemålinger er : akustisk absorption målt i et impedansrør for at fastlægge de akustiske egenskaber for belægningen ; permeabilitet ved hjælp af et Beckers-rør og det indbyggede hulrum ved hjælp af tynd- og planslibanalyse, for at beskrive den åbne struktur af belægningen ; mekanisk impedans for at beskrive den dynamiske stivhed af det elastiske materiale ; overfladetekstur for at beskrive overfladen som bildæk møder ; På baggrund af alle disse målinger er testbelægningerne sammenlignet for at give en vurdering af de støjreducerende egenskaber for belægningerne. De støjreducerende potentialer fra testpladerne er sammenlignet med CPX-måleresultater fra fuldskala-teststrækningerne, hvorved at de mest dominerende støjreducerende egenskaber fra belægningerne er identificeret. 14

15 5. Vejbelægninger og støj Figur 5.3: Teksturmålinger på PERS-plader udført i Vejdirektoratets laboratorium. Self Healing asfalt Gerbert van Bochove, Heijmans Infra, Holland Heijmans er et hollandsk entreprenørfirma, som i mange år har arbejdet med udvikling af støjreducerende vejbelægninger. Self Healing asfalt er et nyt koncept, hvor belægningerne kan repareres for mindre skader via induktion. Nedbrydningen af asfalt starter med at der udvikles meget små mikrorevner i slidlaget. I varme sommermåneder kan nogle af disse mikrorevner forsvinde pga. solopvarmning af asfalten. Men i vinterhalvåret kan disse revner kombineret med nedtrængning af vand og frost starte en nedbrydningsproces. I en Self Healing asfalt blandes små stålfibre. Om vinteren kan man køre et induktionsapparat over belægningen så stålfibrene bliver opvarmet, hvilket medfører at bitumen smelter således at de små mikrorevner fyldes og forsvinder. Der er lavet forsøg i laboratoriet, som viser at induktionen forbedrer holdbarheden. Det krævede i første omgang nogle forsøg og noget udviklingsarbejde af få mikset stålfibre i belægningsmaterialet. Der blev i 2012 udlagt en 300 m lang forsøgsstrækning. Der er ligeledes udlagt en sådan belægning på en ekspansionsfuge på en bro. En tynd støjreducerende belægning med 6 mm sten og stålfibre er ligeledes blevet udviklet. Denne belægning er udlagt i kryds og kurver. Den vurderes at kunne holde til påvirkning fra drejende dæk. Således vil støjreducerende tynde belægninger også kunne anvendes i kryds, rundkørsler ol. Teknikken er også anvendt på bindemidler med SBSmodificering. Kontrol af støjreducerende vejbelægninger efter udlægning Ard Kuijpers, M+P, Holland Resultaterne fra et projekt udført for Rijkswaterstaat på 37 km af motorvej, A15 ved Rotterdam gennem et meget støjfølsomt område, blev præsenteret. Andelen af tung trafik på motorvejen var 50 %. Der blev udlagt en et-lags drænasfalt med 8 mm sten, da man vurderede, at to-lags drænasdalt ikke kunne holde til den store andel af tung trafik. Det er et bygge- og vedligeholdelsesprojekt, hvor entreprenøren skal vedligeholde vejen i 25 år og samtidig leve op til støjkravene. Der var fokus på at optimere støjabsorptionen for drænasfalten. Formen af belægningens porer blev blandt andet undersøgt. Belægningen havde en optimal absorption ved 630 Hz, som er fint for motorstøj fra lastbiler. Jo tykkere belægning jo lavere er frekvensen, hvor absorptionen er størst. Jo større indbygget hulrum jo bredere et frekvens område forekommer absorptionen. Der er lavet CT-scanning af drænasfalten og på det grundlag er de sammenhængende porer i drænasfalt analyseret. Jo større komprimering jo mindre hulrum. Men flowresistivitet blev forøget ved større komprimering. Beregningsmodellen SPERON er blevet benyttet til analyserne. Kuijpers påpegede et område i et diagram med lagtykkelse på drænasfalt og komprimeringsgrad på y-aksen. Hvis resultater af absorption er ok og ligger inden for dette område, så er den belægning, som entreprenøren 15

16 5. Vejbelægninger og støj har udlagt, akustisk set i orden. Han måtte ikke fortælle om belægningens tykkelse, men et godt gæt er omkring 5-7 cm med det opnåede absorptions-maksimum omkring 630 Hz. Komprimeringen var således meget vigtig og entreprenøren gjorde dette meget præcist med GPSstyring af tromlerne. Gerbert van Bochove fra entreprenørfirmaet Heimans i Holland arbejder ligeledes med meget detaljeret og præcis styring af udlægningsprocessen og komprimeringen af støjreducerende belægninger bl.a. med anvendelse af GPS-styring af udlægningsmaskiner og især tromler til komprimering. Formålet er at sikre en ensartet komprimering af længere strækninger samt at undgå for stor komprimering. Dette kan bruges til at sikre, at tynde støjreducerende slidlag opnår en meget jævn konkav overflade tekstur, som samtidig har et rimeligt indbygget hulrum. Ligeledes kan det sikres, at belægningen bliver komprimeret så godt, at vand ikke kan trænge ned gennem belægningsstrukturen. Forbedret metode til bestemmelse af lydabsorptionskoefficient for belægninger Wout Schwanen, M+P, Holland De normale metoder til måling af lydabsorptionskoefficient for belægninger anvender et rør og to mikrofoner. Oplægsholderen mente, at det var for upræcist pga. interferens og havde derfor udviklet en metode med anvendelse af tre mikrofoner. Opstillingen udføres med mobilt udstyr, som kan stilles og måle direkte på en tæt vejbelægning, se figur 5.4. Der anvendes ler for at fastgøre udstyret til belægningen så den slutter tæt. Udstyret kunne bl.a. bruges til målinger på ISO-referencebelægninger. Tre metoder til at undersøge støjens ændring over tid Fabienne Anfosso-Ledee, IFSTTAR, Frankrig For at undersøge, hvordan belægningers støjegenskaber ændrer sig over tid, kan man benytte tre forskellige metoder: 1. Statistiske analyser af store databaser med måleresultater fra mange vejbelægninger af samme type, målt over en årrække. 2. Målinger på samme type belægning med forskellig alder udført samme år (patchwork-metode). 3. Løbende monitorering af udvalgte belægninger fra vugge til grav. Der blev vist eksempler fra tyndlagsbelægning med 6 mm sten og % hulrum. Den statistiske analyse gav en stigning 6 db over 10 år med en spredning mellem 4 og 10 db ; spredningen blev større jo ældre belægningerne blev. Til undersøgelse af patchwork-metoden var der målt CPX på 26 km med den samme type belægning med alder fra 3 til 9 år. Målingerne blev foretaget på ringvejen i Nantes. Der blev fundet en forskel 4,3 db over denne 6-årige periode. Vugge til grav-metoden blev undersøgt ved målinger på 16 forskellige belægninger hvert år. Fire af strækningerne blev ændret/ombygget efter få år og måtte udgå. Der blev foretaget årlige SPBog CPX-målinger. Disse målinger gav meget varierende resultater. Nogen belægninger havde stigende støj og andre et nærmest uændret støjniveau over tid. Målinger med CPX-trailer Alena Pavkova. Transport Research Centre, Tjekkiet I Tjekkiet har de bygget en åben CPX-trailer, som har 5 Figur 5.4: Udstyr med tre mikrofoner til måling af lydabsorption på tætte vejbelægninger (Foto fra præsentation). 16

17 5. Vejbelægninger og støj Figur 5.5: Åben CPX støjtrailer fra Tjekkiet (foto bragt med tilladelse af Alena Pavkova, Transport Research Centre, Tjekkiet). mikrofoner placeret omkring det højre dæk, se figur 5.5. Ved målinger er der påmonteret SRTT-dæk. I oplægget blev der præsenteret resultater fra måling på ca. 80 km motorvej D1 med SMA 11 og cementbeton ( burlab dragged en metode, hvor der trækkes en kartoffelsæk over den nyudlagte våde beton i vejens længderetning). Belægningerne var 3 til 9 år gamle. Betonbelægningen havde 2 til 3 db lavere støjniveauer end SMA 11. SMA11 steg 3 db over 8 år (ca. 0,4 db/år). Stigningen var mindre for betonbelægningerne (0,2 db/år). Stigningen var størst i de første 1-2 år. Normalt ses væsentligt lavere stigninger for beton. I dette tilfælde kan stigningen evt. skyldes, at betonbelægningerne med forskellig alder har en forskellig overfladestruktur. Metode til integration af støj i Pavement Management Systems Hans Bendtsen, Vejdirektoratet, Danmark Vejmyndigheder benytter en systematisk proces I forbindelse med planlægningen af vejvedligeholdelsen. Der anvendes et vejvedligeholdelsessystem (PM-System). Et sådant system består af en vejdatabase og en vejvedligeholdelses-optimeringsalgoritme. Alle parametre omsættes til økonomiske værdier, som anvendes i optimeringsprocessen. I vejdatabasen findes information om belægningernes alder, type og tilstand mv. Belægningernes tilstand måles hvert år eller mindre ofte. Parametre som friktion, overfladetekstur, jævnhed samt nedslidning er medtaget i databasen. Optimeringsalgoritmen anvendes til at beregne den økonomisk mest optimale strategi for udskiftning af gamle belægninger. Vejdirektoratet har gennemført et projekt for at udvikle metoder til at integrere støj i PM-Systemer [5]. Som en del af dette er der udvalgt et vejnet på 111 km, se figur 5.6. Her er der foretaget CPX-støjtrailermålinger. Resultaterne er blevet kørt sammen med relevante oplysninger fra vejdatabasen. Støjkortlægningen langs dette vejnet er blevet opdelt i én db intervaller. Støjkortlægningen kan justeres i forhold til den faktiske støjemission fra de belægninger, der findes på strækningerne. Ved anven- Figur 5.6: Vejdirektoratets støjtrailer decibella blev anvendt til støjmålinger på et udvalgt 111 km langt vejnet. 17

18 5. Vejbelægninger og støj Figur 5.7: Forsøg i Holland med resonator i vejsiden til at reducere støjen (Foto fra præsentation). delse af den danske pris på støjbelastede boliger kan den årlige omkostning ved støjen langs vejstrækninger beregnes på baggrund af belægningernes faktiske støjemission år for år. Der er udviklet en simpel model til beskrivelse af støjens udvikling over tid for forskellige belægningstyper. Denne model kan anvendes til beregning af den stigende støj over tid. Dette muliggør at beregne den stigende omkostning for støj, efterhånden som belægninger bliver ældre. På denne måde er den faktiske støj fra en belægning i et givent år omsat til en omkostning, som kan integreres i et PM-System. Støj fra lastbil dæk Gijsjan van Blokland, M+P Holland og Jørgen Kragh, Vejdirektoratet, Danmark Som en del af NORDTYRE-projektet er der gennemført støjmålinger af lastbildæk på en forsøgsstrækning i Holland. Projektet gennemføres under ledelse af Vejdirektoratet i Danmark. Målingerne er gennemført med 30 lastbildæk på 4 forskellige vejbelægninger. Testbelægningerne var en ISO-testbelægning, en tyndlag med 8 mm sten, en tæt asfaltbeton med 8 mm sten og en SMA 11. De fleste dæk havde lidt højere støjniveauer end angivet på EU-støjmærkningen af dækkene. Støjen på ISO-belægninger svarede rimeligt til støjen på de andre belægninger med jævn overflade, men ikke så godt med belægninger med grov overflade tekstur som SMA11. Resultaterne skal nu analyseres detaljeret og vil blive præsenteret senere i en rapport fra Vejdirektoratet. Psykoakustisk metode til støjklassificering af belægninger Elisabete Freitas, Universitetet i Minho, Portugal En psykoakustisk metode til støjklassificering af belægninger er blevet udviklet. Ideen er at producere lydfiler på basis af CPX-målinger og bruge dem i lytteforsøg for på den måde at få en subjektiv vurdering af støjen fra forskellige belægninger. Der er anvendt et Conti Eco -dæk og ikke et SRT-dæk, da det ikke kunne skaffes i Portugal. Støjen blev optaget ved 20, 30, 40 og 50 km/t. Forsøgspersonerne hørte 5 sekunder af støjen fra en belægning og skulle derefter svare på to spørgsmål : hvor generet man var af støjen (stærkt, mellem eller lidt), og hvor støjende man vurderede lyden på en skala fra 0 til 10. Brosten var mest generende og en åben AB var mindst generende. Belægningstypen Overflade Behandling (OB) lå ind imellem. Lydfiler fra den danske PERSbelægning ved Kalvehave bliver medtaget i et senere forsøg. Reduktion med diffraktion Y. Wijnant, Universitetet i Twente og Jan Hoogwerff M+P, Holland I stedet for støjskærme er ideen at bygge nogle resonatorer langs vejen i nødsporet, se figur 5.7. Disse resonatorer er udformet som revner med en dybde på 7 til 14 cm. Der var i alt 18 resonatorer i et bånd. Der var lavet forsøg langs en testvej med betonlameller, som var omkring 80 cm bredt. Desuden en del med en 160 cm bred udgave. Produktet kaldes Whisstone. Begge teststrækninger var 100 m lange. Revnerne skal holdes åbne, således at effekterne ikke forsvinder. En resonator har en effekt netop ved en given frekvens. Ved at bygge mange resonatorer ved siden af hinanden kan man opnå en mere bredspektret lydreduktion. Der var udført modelberegninger med en piston model, som fungerer i 2 dimensioner. Modellen er anvendt til at beregne, hvordan det praktiske forsøg skulle udformes. Forsøget har nu været udlagt i to år og det er slet ikke groet til med græs og ukrudt. M+P har foretaget støjmålinger i en afstand på 7,5 og 15 m samt i højder på 2 til 5 m. Målingerne er udført, som 18

19 5. Vejbelægninger og støj en form for SPB, hvor der måles på de biler der kører i vognbanen tættest på resonatorerne. Støjen fra belægningen blev målt med CPX og der var ingen forskel langs de to forsøgsstrækninger og en referencestrækning uden resonatorer. 7,5 m fra vejen målte de en dæmpning på 2 db for den smalle og 4 db for den brede i 1,5 m højde for personbiler. Effekten aftog her stærkt i større højder. Ved målinger 15 m fra vejen er der 2-3 db reduktion i 1,5 m højde. og i 3 og 5 m højde er der en bedre effekt. For lastbiler bliver det omkring den samme reduktion. Målinger for biler i en fjerntliggende kørebane giver minimal effekt for resonatoren på 80 cm. En lille effekt ses for den 160 m brede resonator. Firmaet, der har udviklet systemet, arbejder nu på at forbedre det. 19

20 6. Elektriske biler og støj 6. Elektriske biler og støj Støj fra el biler og almindelige biler Lykke Møller Iversen, Vejdirektoratet, Danmark Som en del af Electromobility+ projektet COMPETT er der udført controlled pas-by (CPB) støjmåling i 2014, se figur 6.1. Dette blev gjort for at undersøge forskellen for støj fra elektriske køretøjer og køretøjer med forbrændingsmotor under forhold svarende til bykørsel. Målingerne udført med to elbiler og to forbrændingskøretøjer af samme type: en elektrisk og en almindelig Citroën Berlingo samt en Nissan Leaf og en VW Golf Variant. Dækkene på den elektriske Berlingo var Michelin Agilis; de andre biler havde Michelin Energy Saver monteret. De undersøgte bykørselslignende forhold var : jævn kørsel ved 10, 20, 30, 40, 50 og 60 km/t deceleration ved motorbremse fra 60, 50, 40, 30 og 20 km/t acceleration ved forskellige grader Disse målinger skulle gøre det muligt at undersøge støjniveauet fra elbiler og brændstofdrevne biler ved køremønstre såsom : køre op til og væk fra et kryds, kørsel ved jævn hastighed på parkeringspladser, kørsel på åbne gader og i gader med lav hastighedsbegrænsning etc. Undersøgelsen viser, at der ved lave hastigheder i opbremsning med motorbremse og jævn kørsel udsendes omkring 5 db mindre støj fra elbilerne end de forbrændingsdrevne, men ved hastigheder over 30 km/t er støjniveauerne fra bilerne tilnærmelsesvist ens. Måling af støj fra specielle dæk til elektriske biler Jurek Ejsmont, det tekniske universitet i Gdansk (TUG), Polen Elektriske biler anvender ofte specielle dæk, som har lav rullemodstand, anden geometri og lav vægt. Støjmålinger på en række af disse dæk er udført på en tromle i laboratoriet hos TUG i Gdansk, se figur 6.2. Målingerne var udført på en grov overflade, en tæt asfaltbeton, en PERS-belægning samt nogle kunstige belægninger, som alle var monteret på store tromler. Der blev udført målinger med 9 dæk til almindelige biler og 4 dæk til elbiler. Der er ikke meget forskel på de målte støjniveauer. På PERS-belægninger er elbil-dæk dog en smule mindre støjende end almindelige dæk. Målinger på forskellige dæk Truls Berge, SINTEF, Norge Målingerne er en del af LEO-projektet, som er et samar- Figur 6.1: Figur 6.1: Vejdirektoratet gennemfører støjmålinger på elektrisk Citröen Berlingo. 20

21 6. Elektriske biler og støj bejde mellem SINTEF i Norge og TUG i Polen. Vægten af den norske CPX-trailer blev forøget for at opfylde EU-proceduren for støjmåling af nye dæk. Nogle af målingerne blev også udført med forøget dæktryk. TUG har desuden målt på dækkene i laboratoriet ved forskellige temperaturer. På den baggrund er der beregnet individuelle temperatur korrektioner for alle dækkene. Der er foretaget støjmålinger på en række belægninger i Norge og i Polen. Der var medtaget to dæk til elbiler. De havde lavere støjniveauer (1 til 1,5 db) end de almindelige dæk. Det planlægges i 2015 at foretage CPB-støjmålinger med biler, der har monteret de testede dæk. Figur 6.2: Støjmålinger på dæk på tromle i laboratoriet hos TUG i Gdansk i Polen (foto bragt med tilladelse af Jurek Ejsmont, TUG). 21

22 Referencer 7. Referencer 1. Proceedings fra Euronoise konferencen juni 2015 i Maastricht på USB stick 2. Støjreducerende tyndlagsbelægninger. Status rapport Hans Bendtsen; Bent Andersen; Jens Oddershede. Vejdirektoratet. Rapport 520, Se: vejdirektoratet.dk. 3. Bendtsen H, Skov R S H, Andersen B, Olesen E, Neidel A, Raaberg J, Cesbron J. Performance of PERS at the Kalvehave test site. PERSUADE report; Noise in Europe European Environment Agency. EEA Report No 10/ Trafikstøj i vejvedligeholdelsessystemer. Muligheder og perspektiver. Vejdirektoratet, Rapport Se: vejdirektoratet.dk. 22

23

24 Vejdirektoratet har lokale kontorer i: Aalborg, Fløng, Middelfart, Næstved og Skanderborg samt hovedkontor i København Find mere information på vejdirektoratet.dk Vejdirektoratet Niels Juels Gade København K Telefon vd@vd.dk vejdirektoratet.dk