appletrafikstøj CPX-måling før skift af belægning CPX-målinger af dækstøj giver et entydigt billede af asfaltbelægningens betydning for støjen. Det kan give en reduktion af støjen på op til 6 db(a) at skifte til en low noise-belægning (også kaldet en støjreducerende belægning), endda 10 db(a) hvis man sammenligner med en mere slidt standardbelægning. Men det er ikke altid, at en ny type belægning hjælper mærkbart. Derfor anbefales at udføre en CPX-støjmåling både før og efter et eventuelt skift af belægning. Opstilling til SPB-måling, hvor støjen fra mindst hundrede forbikørende biler skal måles for, at man kan få et repræsentativt billede af støjen det pågældende sted. gede med et støjniveau over den danske Miljøstyrelses vejledende grænseværdi på 55 db(a). Ca. 150.000 boliger er stærkt støjplagede og har et støjniveau, der er over 65 db(a). Og det er ikke bare et problem for beboerne. Det er et problem for hele samfundet. Skønsmæssigt koster støjen fra vejene fem milliarder kr. om året. Heri er medregnet et par tusind hospitalsindlæggelser, et par hundrede dødsfald og fald i ejendomsværdien, men ikke den effektivitetsnedgang, som kommer på grund af manglende koncentration hos de støjplagede naboer til trafikerede veje. Ifølge WHO kan trafikstøj medføre gener og helbredseffekter som kommunikationsbesvær, hovedpine, forøget blodtryk, forøget risiko for hjertesygdom, hormonelle påvirkninger, stress og søvnbesvær. Støj kan påvirke ydeevnen på arbejde og især børns indlæring og motivation. Støj har således mange sundhedsskadelige virkninger på mennesker, og trafikstøj er den mest generende. Af projektleder Troels Kragh, Grontmij Carl Bro A/S, Vejmanagement troels.kragh@grontmij-carlbro.dk chefkonsulent Hans Christian Korsgaard, Grontmij Carl Bro A/S, Vejmanagement hans.christian.korsgaard@grontmij-carlbro.dk Trafikstøj er i dag et stort problem i hele Europa. I Danmark anslås det, at 700.000 boliger af i alt ca. 2,5 millioner er støjpla- Handlingsplaner om et år EU satser hårdt på at nedbringe trafikstøjen. Ifølge EU-direktiv 2002/49 om vurdering og styring af ekstern støj skal kortlægning af trafikstøjen og offentlige høringer påbegyndes i år. Senest i juli 2008 skal de ansvarlige myndigheder have udarbejdet handlingsplaner, som beskriver planlagte aktiviteter, der skal begrænse støjbelastningen og sikre relativt stille områder. Derfor har mange kommuner og vejmyndigheder netop nu travlt med at finde måder at bekæmpe trafikstøjen langs vores SEPTEMBER 2007 DANSK VEJTIDSSKRIFT 15
veje på. Der er mange muligheder. Opstilling af støjværn og omlægning af trafikken hører til blandt de dyre løsninger. Nye belægninger er ofte billigere at udføre, men i nogle tilfælde hjælper de ikke. Det er i hvert fald nødvendigt at udføre målinger først. SPB-målinger er besværlige og dyre Hidtil har man udført såkaldte SPB-målinger (Statistical Pass By measurements). Det er en punktmåling, som udføres med en mikrofon i en bestemt højde (1,2 m og eventuelt også i 5 meters højde, som praktiseret af det hollandske vejdirektorat) og i en afstand af 7,5 m fra midten af den aktuelle vognbane. I forbindelse med SPB-målingen bestemmes også køretøjets hastighed ved f.eks. en laser- eller radarmåling. Denne type støjmålinger kan ikke bruges, hvis to eller flere køretøjer passerer stedet samtidigt. Der skal måles på mindst 100 forbikørende køretøjer for at få et repræsentativt billede af støjen det pågældende sted. SPB-målinger har ud over, at de er tidkrævende, også den ulempe, at der måles støj fra andre kilder end trafikken. Til gengæld omfatter SPB-målingerne al støj fra et forbipasserende køretøj. Den metode, CPX, som Grontmij Carl Bro A/S i stort omfang anvender, måler kun støjen fra dækkene, ikke motorstøj, vindstøj og støj fra karrosseriet mv. Støjen fra dækkene er værst For selv om der er mange støjkilder fra trafikken, er støjen fra dækkene altdominerende, så snart hastigheden kommer over ca. 40 km/t. Jo større hastigheden er, jo mere generende bliver dækstøjen. Støjen opstår, når luften presses hurtigt gennem dækkets mønster, der består af kanaler og riller, og kommer i klemme mellem dækkets overflade og stenene i asfalten. På grund af hjulets form forstærkes lyden - der opstår en trompet-effekt mellem dæk og vejoverflade. En finere og mere åben belægning tillader luften at slippe ud, og støjen bliver mindre. Dækstøj er generende, fordi lyden er højest lige præcis i det frekvensområde, hvor det menneskelige øre er allermest følsomt, nemlig omkring 1000 Hz. Derfor er der god grund til at måle støjen fra dækkene, især hvis man kan finde en målemetode og en standard, der umiddelbart kan omregnes til den mere gængse SPB-måling. En sådan måling er CPX. CPX støjmåling i korte træk CPX-målinger er støjmålinger, som måler, Både for personvogndæk (tv) og lastbildæk (th) er støjen højest omkring 1000 Hz, netop hvor menneskets øre er mest følsomt. hvor meget dæk/vejbanestøj en given asfaltbelægning genererer. SRS-gruppen, der er en ad hoc arbejdsgruppe på otte mand fra Vejdirektoratet, kommunerne, asfaltindustrien og rådgiverne, som arbejder med støjreducerende slidlag (SRS) under arbejdsgruppen U21, Asfaltarbejder, har udarbejdet en vejledning for, hvordan et asfaltslidlags støjreducerende egenskaber kan fastlægges. Udgangspunktet er erfaringerne fra Vejdirektoratets og Grontmij Carl Bro A/S målinger med CPX-trailere på forskellige slidlag i Danmark. At valget faldt på CPX-traileren skyldes primært, at disse målinger udelukkende måler støjen fra dæk/vejbane, og at målingerne ikke er forurenet af andre støjkilder som vindstøj og motorstøj mv. Målingerne er nemme at udføre, og man er uafhængig af støj fra den øvrige trafik. CPX-målingerne giver til forskel fra punktmålinger et billede af variationerne i de støjreducerende egenskaber i hele den givne vejbelægnings længde. CPX-målinger, Close Proximity measurements udføres efter en ISO-standard, ISO/CD 11819-2. Den specialbyggede CPX-trailer er under målingerne monteret med referencedæk med veldefinerede egenskaber. SRS-gruppen har vedtaget, at der ved CPX-målinger skal måles med to typer dæk nemlig dæk, type A, et personvogndæk, som skal være monteret i trailerens højre Relation mellem CPX-værdier og SPB-værdier for personbildæk. SPB-referenceniveauerne er fra den nordiske støjmode. Korrelation mellem CPX-måling og SPB-måling fås ved at udføre samtidig måling med CPX-trailer og SPB-udstyr. Støjen målt med CPX-trailer med mikrofoner placeret lige ved siden af hjulet er større end støjen målt med SPB-udstyr, hvor støjen måles i en afstand af 7,5 m fra vejmidten. Ved 50 km/t er referencestøjen i den nordiske støjmodel, NORD 2000, fastlagt til 71,5 db(a) målt med SPB-metoden. Denne værdi svarer til 93,3 db(a) målt med Grontmij Carl Bro A/S CPX-trailer (dæktype A, som repræsenterer et personbildæk). Ved 80 km/t er de tilsvarende tal henholdsvis 79,3 db(a) og 101,9 db(a). 16 DANSK VEJTIDSSKRIFT 2007 SEPTEMBER
side, og dæk, type D, et grovmønstret dæk, som svarer til et lastvogndæk, der skal være monteret i trailerens venstre side. Flere hundrede målinger Grontmij Carl Bro har udført flere hundrede CPX-målinger for store og små kommuner, amter og asfaltentreprenører i Danmark og Sverige, og resultaterne viser foreløbig, at man kan opnå op til 6 db(a) støjreduktion ved at bruge en low noise-belægning i forhold til en ny standardbelægning (AB11t), og der er målt op til 10 db(a) reduktion i forhold til en ca. 10 år gammel belægning. Men resultaterne er langt fra entydige. Effekten på støjen afhænger meget af alder og type for den belægning, der findes i forvejen, samt af kvaliteten af den udførte low noise-belægning. Det kan godt være, at støjreduktionen ikke er så stor i forhold til referencebelægningen, men hvis man sammenligner med den skadede og lappede belægning, som vejen havde, inden den fik lagt ny belægning på, bliver forskellen normalt meget mærkbar. Derfor anbefaler Grontmij Carl Bro CPX-målinger udført både før og efter en udskiftning til en mindre støjende belægning. Udlægning af et nyt slidlag er den billigste måde at bekæmpe trafikstøj på. Men det skal gøres med omtanke. Størst effekt opnås naturligvis på de strækninger, hvor de gamle belægninger medfører mest støj fra dækkene. En CPX-måling kan nemt og uden brug af store ressourcer afsløre, hvilke strækninger det drejer sig om. CPX-måling i praksis CPX-traileren, som anvendes af Grontmij Carl Bro, er delt op i to velisolerede rum med to præcisionsmikrofoner placeret i hvert rum. Mikrofonerne er placeret ved siden af dækket i de præcise afstande, som er angivet i ISO-standarden. Målestrækningen gennemkøres med konstant hastighed. Typisk køres med 50 km/t i byerne og 80 km/t på landeveje og motorveje, hvor det dog også kan være hensigtsmæssigt at udføre målinger ved f.eks. 110 km/t. Ved at lægge sig fast på valg af dæktype, trailertype og hastighed er det nemt at sammenligne måleresultater fra år til år og med målinger udført for forskellige belægningstyper. Ud fra de indsamlede data kan man beregne et CPX-støjniveau for både lastbil- og personbildæk samt et fælles indeks. Hele metoden er beskrevet i ISO-standarden ISO/CD 11819-2 - Acoustics - Method for measuring the influence of road surfaces on traffic noise - Part 2: The close proximity method. Resultater af CPX-målinger Der findes støjreducerende belægninger, som medfører mere trafikstøj end almindelige standardbelægninger som ABt og SMA. En til to år gamle AB 8t eller AB 11t er de belægningstyper, der i international sammenhæng er valgt som referencebelægninger, jf. bl.a. SILVIA-projektet. Men selv mellem disse relativt ensartede referencebelægninger er der målt en forskel på op til 5 db(a) ved 50 km/t. Generelt må vi dog konstatere, at der er en gevinst hos de støjreducerende enkeltlagsbelægninger på 1-3 db(a) i forhold til en AB 8t eller AB 11t. Det gælder primært de mere finkornede støjreducerende asfaltslidlag med maksimalkornstørrelser på 6 mm. CPX-måling foregår ved, at teststrækningen gennemkøres med konstant hastighed fx 50 eller 80 km/t. Den giver et præcist billede af, hvor meget støj vejbelægningen generer på hele strækningen. Mere støj - mindre ubehag Det skal bemærkes, at såvel dobbeltdrænbelægningen som AB 8å belægningen ofte har en større udjævning af støjen mellem 350 CPX-målinger af forskellig slidlag, udført i perioden 2004 til 2006 ved hhv. 50 km/t og 80 km/t. På begge figurer angiver øverste gule linie referencestøjniveauet iht. NORD 2000, og de nederste 3 gule linier angiver grænserne for støjklasserne A, B og C. 18 DANSK VEJTIDSSKRIFT 2007 SEPTEMBER
Hz og 1000 Hz end AB 11t belægningen. Mennesket opfatter støj fra 1000 Hz og opefter som mere ubehagelig end støj under 1000 Hz. Derfor opfattes støjen fra de åbne belægninger mindre ubehagelig, end støjmålingerne giver udtryk for. Målet er klassificering Der er altså stor variation i støjegenskaberne selv inden for asfalt af samme type. Typebetegnelse er derfor ikke nok, men en klassificering og eventuel mærkning af asfaltens støjegenskaber ville være en lettelse for vejmyndigheder, entreprenører og rådgivere. Med en klart defineret støjklassificering vil vejmyndighederne kunne købe en belægning med de ønskede støjegenskaber. SRS-gruppen har udarbejdet en metode til at klassificere støjegenskaber alene ved at anvende CPX-traileren. Modellen for klassifikationen af støjreducerende slidlag arbejder med tre klasser, A, B og C, for de støjreducerende slidlag og én klasse uden for kategori. Kategorierne er følgende med den støjreducerende effekt i forhold til den nordiske reference (Nord 2000) angivet i parentes: For 50 km/t er klasser og referenceniveau: 94 db(a) Referenceniveau, NORD 2000, CPX-dk > 91 db(a): Uden for kategori 89-91 db(a): Klasse C (3-5 db(a)) 87-89 db(a): Klasse B (5-7 db(a)) < 87 db(a): Klasse A (> 7 db(a)) Eksempel på CPX-måleresultat fra tolagsdrænasfaltbelægning (2DA 8/16). Mellemrummet i støj-målingsresultaterne skyldes anden belægning placeret mellem strækningerne med tolagsdrænasfaltbelægning. * angiver middelværdi efter temperaturkorrektion. Da målingen blev udført ved samme temperatur som referencetemperaturen, nemlig 20 C, har temperaturkorrektion betydning for målingen. Eksempel på CPX-måleresultat for asfaltbelægning AB 11t. SEPTEMBER 2007 DANSK VEJTIDSSKRIFT 19
For 80 km/t er klasser og referenceniveau: 102 db(a) Referenceniveau, NORD 2000, CPX-dk > 99 db(a): Uden for kategori 97-99 db(a): Klasse C (3-5 db(a)) 95-97 db(a): Klasse B (5-7 db(a)) < 95 db(a): Klasse A (> 7 db(a)) Kravet i ovennævnte kategorier er et krav til et CPX-indeks, benævnt CPX-dk, som skal beregnes på grundlag af middelværdierne af CPX cars (dæktype A) og CPX trucks (dæktype D) bestemt ved CPX-målingerne. CPX-dk beregnes med følgende udtryk: CPX-dk = 0,85 CPX car + 0,15 CPX trucks (db(a)) Årsagen til denne procentuelle sammensætning af indekset CPX-dk er, at køretøjerne med god tilnærmelse har denne sammensætning på størstedelen af det danske vejnet. En femtedel trafik - støjmæssigt I dag er der oplevet dobbeltdrænbelægninger, som kan opnå mere end 7 db(a) reduktion af dæk/vejbane-støjen i forhold til referencestøjniveauerne i den nordiske støjmodel. Det betyder også, at belægningen kan klassificeres som en klasse A-belægning. Med den udvikling og indsats, der i dag sættes ind på dette område, forventer vi, at tyndlagsbelægningerne med en lille maksimalkornstørrelse vil kunne komme op på en støjreduktion på i hvert fald 5 db(a) i forhold til almindelige tætte slidlag som AB 8t eller AB11t. I fremtiden kan man også med støjreducerende tyndlagsbelægninger forvente en støjreduktion på omkring 7 db(a) i forhold til referenceværdierne i den Nordiske støjmodel. Sigtet med EU-direktiv 2002/49 er, at medlemslandene i løbet af en overskuelig årrække skal have iværksat støjbekæmpelse, som stort set bringer støjen fra trafikken ned under 55 db(a) indendørs for alle boliger. I Danmark skal denne grænseværdi allerede være opfyldt for nyopførte boliger. Men det er muligt at komme endnu længere. Ved at udskifte ca. 10 år gamle belægninger med meget effektive low noise-belægninger kan der opnås helt op til 8-10 db(a) reduktion af støjen. Det svarer faktisk til det, man kan opnå ved at reducere trafikmængden til en femtedel, eller ved at sætte hastigheden ned fra 80 km/t til 30! < Støjbelastning for et boligområde i Ringsted tæt ved en trafikeret vej. Mange beboere er støjplagede de røde og orange områder. Støjbelastning for det samme boligområde, hvor støjen er reduceret med 4 db(a). Den kraftige støj finder man nu kun helt tæt ved vejen, og det er kun få beboere, som generes. Opbygning af CPX-trailer, som anvendes af Grontmij Carl Bro A/S. 20 DANSK VEJTIDSSKRIFT 2007 SEPTEMBER