Jernbanen og støj
Jernbanen og støj ISBN 978-87-90682-94-1 Banedanmark Anlægsudvikling Amerika Plads 15 2100 København Ø www.banedanmark.dk Februar 2011
Jernbanen og støj Indhold Side Indledning 4 Jernbaner støjer 5 Støjens udbredelse 5 Jernbanestøj og vejstøj 5 Støj fra anlæg af jernbaner 5 Fra lyd til støj 6 Når lyd bliver til støj 8 Måling af støjgener 8 Støj påvirker mennesker 10 Støjgrænser 11 Vejledende støjgrænser 12 Sådan kan støj dæmpes 13 Vedligehold af jernbane og tog 13 Støjskærme og facadeisolering 14 Støjpuljen 15 Støjdæmpning i anlægsfasen 15 Vibrationer 16 Måling af vibrationer 16 Vejledende grænser for vibrationer 17 Dæmpning af vibrationer 17 Her kan du få mere information 18
Indledning De fleste mennesker er omgivet af lyde i store dele af døgnet. Mange lyde er nødvendige for os. Det kan være advarselslyde i trafikken og andre steder, eller det kan være lyde i form af kommunikation med andre. Nogle lyde er vi glade for, selv om de måske ikke er nødvendige, f.eks. god musik, fuglekvidder eller lydene fra små børn, der leger. Andre lyde er hverken nødvendige eller behagelige, og derfor vil vi gerne dæmpe eller helt undgå dem. Lyde, der generer, kalder vi for støj. Støj opfattes forskelligt af forskellige mennesker i forskellige situationer. Det kan være høj og uforståelig musik, maskiner, der larmer, naboer, der skændes - eller det kan være trafikken, der kører forbi på veje eller skinner. Vibrationer kan også være generende. Vi oplever vibrationer som rystelser i jorden eller i den bygning, hvor vi befinder os. Vibrationer kan desuden fremkalde en dyb, brummende lyd, som under bestemte forhold kan virke generende. I denne pjece beskriver Banedanmark, hvorfor jernbaner støjer og giver vibrationer, hvad støj og vibrationer er, hvad det betyder for mennesker og hvilke grænseværdier, der gælder for støj og vibrationer. Pjecen gennemgår også mulighederne for at dæmpe støjen fra jernbaner, og den giver forslag til, hvor man kan få mere information. Jernbanen og støj 4 Indledning
Jernbaner støjer Støj fra tog, der kører forbi, stammer først og fremmest fra kontakten mellem hjul og skinner. Støjen skyldes små ujævnheder på både hjul og skinner. Når ujævnhederne mødes, opstår der svingninger, som overføres til luften i form af støj. Støjen fra toget, der kører forbi, øges med togets hastighed. Når toget kører langsomt, det vil sige under 30-50 km/t, dominerer støjen fra togets motor og udstødning. Ved høje hastigheder over 250 km/t vil den aerodynamiske støj fra luftmodstanden, især omkring strømaftagere og vognmellemrum, være den dominerende. Støjens udbredelse Den lydstyrke, som støjen rammer øret med, afhænger af afstanden til lydkilden. Jo længere væk, desto lavere lydstyrke. Men lydstyrken afhænger også af vejret. Støj, der bæres med vinden, er kraftigere end støj, der høres mod vinden. Støjen vil også høres tydeligere i flade end i bakkede landskaber, hvor bakkerne skærmer for en del af støjen. Jernbanestøj og vejstøj Støj fra jernbaner opfattes på en anden måde end støj fra større veje, herunder motorveje. Støjen fra tæt trafikerede veje opfattes som en konstant, høj baggrundsstøj, mens støj fra tog, der kører forbi, som oftest er kortvarig. I det øjeblik toget passerer, er støjen på et højere niveau end motorvejsstøjen. Undersøgelser har vist, at den konstante baggrundsstøj fra veje virker mest generende. Støj fra anlæg af jernbaner Støj kan ikke undgås, når der anlægges nye banestrækninger, eller når eksisterende strækninger bygges om. Den mest generende støj fra banearbejde opstår, når spunsvægge i jern bliver rammet ned i undergrunden.. Det støjer også, når der udgraves jord og læsses skærver af lastbiler eller togvogne. Desuden vil der være generende støj, når selve sporet bliver monteret. Arbejdet med at ombygge eksisterende strækninger vil ofte blive udført om aftenen og om natten for at genere togtrafikken mindst muligt. Aften- og natarbejdet give særlige gener for beboere i nærliggende boliger. Jernbanen og støj 5 Jernbaner støjer
Fra lyd til støj Lyd kan måles efter, hvor kraftig den er det vil sige lydstyrke, og efter tonehøjde det vil sige frekvensen. Lydstyrken måles i decibel, forkortet db, og frekvensen måles i Hertz, forkortet Hz. Lydstyrken for den svagest hørlige lyd er 0 db, mens smertetærsklen for lyd ligger på 120 db. Det svarer til at stå 30 meter fra en hylende luftværnssirene. En stigning i lydstyrken på 6-10 db opfattes som en fordobling af lyden. På samme måde opfattes et fald i lydstyrken på 6-10 db som en halvering af lyden. Den mindste ændring i lydstyrke, som mennesker kan opfatte, er omkring 1 db. Frekvensen er et udtryk for tonehøjden fra dybe baslyde med lav frekvens til den højest hørlige diskant. Det hørbare område for mennesker, der hører normalt, ligger fra ca. 20 Hz til ca. 20.000 Hz. Hørelsen er dog ikke lige følsom ved alle frekvenser. Ved lav lydstyrke hører vi bedst frekvenserne i intervallet mellem 500 og 5.000 Hz. Hvis mennesker skal kunne høre de dybeste baslyde, kræver det høj lydstyrke. Ved et niveau på mindst 100 db kan normalthørende opfatte dybe baslyde helt ned til ca. 10 Hz. De fleste lyde i vore omgivelser er kombinationer af flere lydstyrker og forskellige frekvenser. Det kommer tydeligt frem i f.eks. orkestermusik, hvor det samlede lydbillede udgøres af mange samtidige toner harmonier og forskellige lydstyrker fra de forskellige instrumenter. Menneskelig tale ligger normalt inden for en lydstyrke på mellem 30 og 70 db og ved frekvenser mellem ca. 200 og ca. 5.000 Hz. Jernbanen og støj 6 Fra lyd til støj
Meterangivelserne er afstanden fra lydkilden til det hørende menneske. Jernbanen og støj 7 Fra lyd til støj
Når lyd bliver til støj Støj defineres normalt som uønsket lyd, dvs. lyd, som vi gerne vil undgå. Menneskers følsomhed over for lyd er forskellig, og vores evne til at udelukke uønskede lyde er forskellig. Det, der opfattes som støj af én person, behøver ikke at være støj for alle. Høj musik kan være en nydelse for nogle og ubehagelig for andre. For den, der står og venter på toget, er lyden af toget, der kører ind på stationen, velkommen. For den, der ligger og prøver at falde i søvn tæt ved stationen, er den samme lyd meget forstyrrende. Måling af støjgener Lyd opfattes forskelligt i forskellige situationer. Om lyden bliver til generende støj, afhænger både af personen, der udsættes for den, og af den konkrete situation. Det kan betyde noget, hvor støjen kommer fra, om det er i forbindelse med arbejde eller fritid, om den, der lytter, er afslappet eller anspændt, glad eller nedtrykt osv. Derfor er det ikke nok at måle lydstyrker, når man skal vurdere, hvor meget støjen generer. Støjgener måles bedst ved at spørge folk direkte, hvor meget støjen generer dem. Der findes en international standard for, hvordan disse undersøgelser skal gennemføres. Ud fra svarene kan støjen opdeles i: Støj, der er lidt generende Støj, der er generende Støj, der er stærkt generende. Måling af lyd db og db(a) Når lydstyrker måles, sker det ofte på en måde, som efterligner følsomheden i det menneskelige øre. Øret har forskellig følsomhed over for forskellige tonehøjder. Denne følsomhed kan efterlignes ved at give måleudstyret en særlig vægtning i forhold til forskellige tonehøjder. Den vægtede lydstyrke, der fremkommer på denne måde, betegnes db(a). Målinger af udendørs støj fra trafik vægtes efter den menneskelige følsomhed, men generelt bruges blot betegnelsen db. Jernbanen og støj 8 Fra lyd til støj
Undersøgelser i en række europæiske lande viser, at flystøj og vejstøj opfattes som mere generende end jernbanestøj - også selv om det gennemsnitlige lydniveau er det samme fra alle tre støjkilder hen over døgnet. I Danmark er ca. 700.000 boliger belastet med vejstøj, der overstiger de vejledende grænser for vejstøj ved nye boliger på 58 db. For jernbanetrafikken er antallet af belastede boliger over den vejledende grænse på 64 db godt 17.000. Opgørelserne er fra 2003 og 2004. Geneopfattelse af forskellige støjkilder Genekurverne viser, at et støjniveau fra jernbane på fx 64 db opfattes som stærkt generende af ca. 8 pct. af de støjramte. Det samme niveau for vejstøj opfattes som stærkt generende af ca. 16 pct. af de støjramte og for flystøj ca. 24 pct. af de støjramte. Jernbanen og støj 9 Fra lyd til støj
Støj påvirker mennesker Støj kan giver gener her og nu, men der kan også være langtidsvirkninger. For eksempel kan støj forstyrre eller helt overdøve vores kommunikation med omverdenen. Det kan også give søvnforstyrrelser og være stressfremkaldende. På længere sigt kan tilbagevendende støj være en stressfaktor, som kan forstærke psykiske lidelser. Mennesker, der over længere tid udsættes for støj, kan få høreskader. Risikoen for egentlige høreskader er dog minimal, når det gælder støj fra trafikken. Vejstøjens indflydelse på mennesker er undersøgt, men der er ingen klar dokumentation for, at den har direkte effekter på helbredet. Meget tyder dog på, at der er en vis sammenhæng mellem vejstøj og forekomst af visse hjerte-kar-sygdomme. Det er dog ikke sikkert, om denne sammenhæng også gælder i forhold til støj fra jernbaner. På Miljøstyrelsens hjemmeside er der flere oplysninger om sammenhængen mellem støj og helbred. Jernbanen og støj 10 Støj påvirker mennesker
Støjgrænser Myndighederne sætter grænser for de højest tilladte støjniveauer, herunder grænser for støjen, når jernbaneanlægget er taget i brug. Når et jernbaneanlæg projekteres, beregner man den støj, som forventes at komme, efter at anlægget er taget i brug. Metoderne til beregning af støj bliver hele tiden forbedret. Den nyeste beregningsmetode, der kaldes Nord 2000, kan blandt andet beregne lydens udbredelse under forskellige vejrforhold. Det betyder, at man bedre kan fastlægge et gennemsnit for støjniveauet over et år, hvilket er et krav i EU-direktivet om støjkortlægning og handlingsplaner. Beregningerne af støjen på en jernbanestrækning tager udgangspunkt i oplysninger om togtrafikken på den pågældende strækning, herunder: Oplysninger om trafikmængden opdelt på togtyper og toglængder i henholdsvis dag-, aften- og nattetimerne Oplysninger om strækningens maksimale hastigheder og de aktuelle køreplanhastigheder De værdier, der kan beregnes på denne måde, udtrykker støjniveauet i det frie felt, hvor der ikke er facader langs jernbanen, som kan reflektere støjen og dermed øge den. Støjniveauet foran en lukket facade f.eks. på en terrasse eller en altan, der vender ud mod banen vil typisk ligge omkring 3 db højere end i det frie felt. Beregningerne af støjen på en jernbanestrækning tager udgangspunkt i oplysninger om togtrafikken på den pågældende strækning. Jernbanen og støj 11 Støjgrænser
Vejledende støjgrænser Miljøstyrelsens vejledende støjgrænser for togtrafikken gælder for nye jernbanestrækninger, og, når der sker markante ændringer på eksisterende strækninger. Beregning af årsdøgnbelastning L den Værdien for beregnet støj betegnes L den. L står for level eller lydstyrke, d står for day, e står for evening, og n står for night. Værdien beregnes på grundlag af trafikken pr. årsdøgn. Det vil sige et helt års trafik gennemsnitligt fordelt på et døgn. Årsdøgnet er opdelt på trafikken om dagen, om aftenen og om natten. Når værdien beregnes, får støjen om aftenen og om natten en særlig stor vægt. Det betyder, at den beregnede støj fra aftentrafikken og nattetrafikken vejer tungere i den samlede værdi end trafikken om dagen. Således vægter et tog i aftenperioden det samme som ca. tre tog i dagperioden, og et tog i natperioden vægter det samme som 10 tog i dagperioden. Denne vægtning afspejler, at støjen opleves mere generende om aftenen og om natten end i dagtimerne. De vejledende støjgrænser er fastlagt for at sikre, at størstedelen af befolkningen ikke vil føle sig stærkt generet af den pågældende støjtype ved et niveau lavere end grænseværdien. I forbindelse med anlæg af jernbanestrækninger langs eksisterende motorveje fastsættes der særlige grænseværdier for vejstøj og jernbanestøj tilsammen. Det sker for at undgå, at den samlede støj fra motorvej og jernbane bliver for høj. Områdetype Rekreative områder i det åbne land herunder sommerhusområder, campingpladser og lignende Boligområder Børnehaver og vuggestuer Skoler og undervisningsbygninger Plejehjem og hospitaler Kolonihaver Udendørs opholdsarealer og bydelsparker Hoteller Kontorer og lignende Grænseværdi for årsdøgnbelastning 59 db 64 db 69 db Jernbanen og støj 12 Støjgrænser
Sådan kan støj dæmpes Der er flere måder at dæmpe støj på. Det sker mest effektivt dér, hvor støjen opstår. Støj kan også dæmpes i forbindelse med udbredelsen og ved modtagelsen. Da den største støjkilde fra jernbanetrafikken er kontakten mellem hjul og skinner, er den mest effektive dæmpning af støj knyttet til vedligehold af skinner, sporskifter og togvogne. Forskellen mellem god og dårlig standard i vedligehold kan være helt op til 8-10 db. Vedligehold af jernbane og tog Mulighederne for at dæmpe støjen ved kilden består blandt andet af følgende. Skinner og sporskifter slibes Skinner og sporskifter slibes typisk om natten med en særlig slibemaskine, der sliber overfladen helt glat. Hjulene slibes Hjulene på togets vogne afdrejes, så de bliver helt runde med en glat overflade. Støjdæmpende materialer monteres Der monteres støjdæmpende materialer på hjul og skinner. Materialerne mindsker svingningerne og dermed støjen. Det kan tilsammen medføre en reduktion af støjen på op til 6 db. Udskiftning af bremsklodser på godstog Der arbejdes i de europæiske lande med udskiftning af bremseklodser på godstog, så man går fra støbejernsklodser til bremseklodser af blandede materialer. Med bremseklodser af mindre slidende materiale end støbejern, kan rullestøjen reduceres. Jernbanen og støj 13 Sådan kan støj dæmpes
Støjskærme og facadeisolering Støj kan dæmpes under udbredelsen ved hjælp af afskærmning. Det sker typisk på strækninger med mange boliger. Støjen kan også dæmpes ved modtageren det vil sige den, der udsættes for støjen på flere forskellige måder. Isolering af facader kan supplere eller erstatte en støjdæmpning ved hjælp af skærme. Støjskærme Det afgørende for skærmvirkningen er, at skærmen afbryder den direkte udbredelse af lyden fra støjkilden til modtageren. Jo højere afskærmningen er, desto mere bliver støjen dæmpet. Støjafskærmningen kan være en skærm, der sættes op langs sporet, eller det kan være en afskærmning i form af en jordvold eller en nedgravet banestrækning. Støjskærmen skal være tæt og have en vis vægt for at kunne dæmpe støjen tilstrækkeligt. Skærmen skal normalt være længere end det område, den skal beskytte. Samtidig skal skærmen have en udformning, så den visuelt påvirker omgivelserne mindst muligt. Støjskærme, der er 2 m høje, har god virkning for boliger i de underste etager, og ved mere end to etager kan det blive nødvendigt at forhøje skærmen eller at støjisolere facaderne. Jernbanen og støj 14 Sådan kan støj dæmpes
Facadeisolering Det almindeligste er at isolere selve facaden. Det sker oftest ved udskiftning af vinduerne til en type med bedre lydisolation. Desuden kan f.eks. ventilationshuller isoleres. I nogle situationer kan det dog være nødvendigt med en gennemgribende lydisolering af hele facaden. Et lag glas på ydersiden af en eksisterende facade kan dæmpe støjen, samtidig med at vinduer kan åbnes bag glasfacaden. Finansiering Ved anlæg af nye banestrækninger og udbygning af eksisterende strækninger vil finansiering af støjskærme og facadeisolering være indeholdt i anlægsbudgettet. Støjpuljen Langs eksisterende baner yder Banedanmark tilskud til støjdæmpende foranstaltninger via Støjpuljen. Støjpuljen er penge, der bruges til at dæmpe støjgener i boliger langs hoved- og S-banestrækningerne. Støjpuljen udgør ca. 16 mio. kr. om året. Pengene bruges til støjdæmpende foranstaltninger i form af støjskærme eller støjbeskyttelse af boliger hyppigst i form af tilskud til lydisolerende vinduer. Banedanmark opstiller støjskærme, hvor mange boliger kan få gavn af dem. Huse i spredte bebyggelser får tilbudt tilskud til støjisolering, og de bruges oftest til lydisolerende vinduer. For at få del i Støjpuljens midler skal støjniveauet ved boligen være større end L den = 64 db for årsmiddelværdien og L Amax = 85 db for maksimalniveauet. Desuden skal støjen indendørs kunne nedbringes med 5 db. Beregningerne i Støjpuljen udføres efter Nord 2000. Siden Støjpuljen blev oprettet i 1986, har ca. 24.700 boliger fået tilbudt tilskud til støjisolering. Desuden har Støjpuljen finansieret 51 km støjskærme langs eksisterende banestrækninger. Støjpuljen forventes at have afsluttet sit arbejde i 2012. Støjdæmpning i anlægsfasen Ved anlæg af nye jernbanestrækninger og ved større anlægsarbejder på eksisterende strækninger tages der størst mulige hensyn til beboerne i området. Generende støj kan sjældent undgås, men arbejdet udføres så vidt muligt i dagtimerne, hvis det kan lade sig gøre af hensyn til afviklingen af togtrafikken. Beboerne bliver orienteret om arbejdets gang og bliver varslet om tidspunkter, hvor støjgenerne kan forventes at blive særligt store. Jernbanen og støj 15 Sådan kan støj dæmpes
Vibrationer Vibrationer kan mærkes i bygninger, som ligger tæt ved jernbanestrækninger. Det sker i form af svage rystelser og strukturlyd fra bygningsdele, som sættes i svingninger. Vibrationer kan være rystelser i jorden fra toget, der kører forbi. Vibrationer kan også opstå, når jernbanen ombygges. Vibrationerne breder sig gennem jorden fra kilden til den ramte bygning. Normalt mærkes vibrationerne kun i bygninger, der ligger mindre end ca. 50 meter væk. Vibrationer kan føre til, at bygninger ryster svagt, glas klirrer osv. Grænsen for mærkbare vibrationer ligger på 71-72 db. Vibrationerne udsender strukturlyd, når husets indvendige flader sættes i svingninger. Strukturlyden opfattes som en rumlende lyd med lav frekvens, og man kan ikke høre, hvor den kommer fra. Den opfattes normalt kun, når den luftbårne støj ikke er til stede. Fænomenet opleves typisk i områder, hvor tog kører i tunnelanlæg. Vibrationer breder sig gennem jorden fra kilden til den ramte bygning. Måling af vibrationer Fornemmelsen af vibrationer i en bygning afhænger blandt andet af kroppens retning i forhold til vibrationerne. Den afhænger også af vibrationernes frekvens og af, hvilket punkt på kroppen vibrationerne virker på. Også møblerne i rummet har en betydning for, hvordan vibrationerne forplanter sig fra bygningens gulv til kroppen. Alle disse faktorer indgår i den vægtning, der anvendes ved måling af vibrationer. Jernbanen og støj 16 Vibrationer
Vejledende grænser for vibrationer Miljøstyrelsen har opstillet vejledende grænseværdier for vibrationer. Grænserne angives som vægtede, gennemsnitlige niveauer. For jernbanetrafik benyttes det gennemsnitlige maksimalniveau fra fem passager af den togtype, som giver det højeste niveau. Bebyggelsestype Boliger i boligområder hele døgnet Boliger i blandede bolig- og erhvervsområder, kl.18-7 Børneinstitutioner og lignende Boliger i blandede bolig- og erhvervsområder, kl. 7-18 Kontorer, undervisningslokaler og lignende Erhvervsbebyggelse Vejledende grænseværdi 75 db 80 db 85 db Skemaet viser de vægtede grænseværdier for vibrationer i forskellige bebyggelsestyper. De er indført af komforthensyn og ikke i forhold til skader på bygninger. Vibrationsniveauet, der kan medføre skader på bygninger, er langt højere end skemaets grænseværdier. Dæmpning af vibrationer Vibrationer kan ikke ligesom støj dæmpes ved afskærmning. Men vibrationsniveauet kan dog mindskes ved løbende vedligeholdelse af hjul og skinner. Ved anlæg af nye spor og ombygning af eksisterende spor kan der placeres dæmpende materialer i skinneunderlaget. I forbindelse med anlæg af nye eller udbygning af eksisterende jernbanestrækninger kan mærkbare vibrationer sjældent undgås. Derfor tages der altid omfattende hensyn til de omkringboende. Det vurderes f.eks. om vibrationsniveauet kan reduceres, hvis der anvendes alternative arbejdsmetoder. Det sker blandt andet med løbende orientering og varsel om tidspunkter med særlig vibrations- og støjbelastning. Der anvendes normalt samme grænseværdier som i skemaet, men det er typisk naboernes bekymring for bygningsskader, der er i fokus. Med mindre der forekommer vibrationer, som væsentligt overskrider de vejledende grænseværdier, vurderes der ikke at være umiddelbar risiko for beskadigelse af bygninger. Inden anlægsarbejder igangsættes, vil der blive gennemført en fotoregistrering af nærliggende ejendomme, så der foreligger dokumentation, hvis der mod forventning skulle opstå skader. Jernbanen og støj 17 Vibrationer
Her kan du få mere information Hvis du vil vide mere om støj og vibrationer fra jernbaner, kan du benytte nedenstående links og publikationer. Du kan også kontakte Banedanmark pr. e-mail eller telefon. Links Banedanmarks hjemmeside: www.banedanmark.dk Miljøstyrelsens hjemmeside: www.mst.dk/borger/stoej Linket giver adgang til Miljøstyrelsens hjemmeside om støj generelt, herunder om støj fra jernbaner. Miljønyt, tema om støj: www.miljonyt.dk/103/405.htm Publikationer Gør noget ved togstøjen få tilskud til isolering. Banedanmark 2005 Støj og vibrationer fra jernbaner. Vejledning fra Miljøstyrelsen, nr. 1 1997 Lavfrekvent støj, infralyd og vibrationer i eksternt miljø. Orientering fra Miljøstyrelsen, nr. 9 199 7 Kontakt Banedanmark Amerika Plads 15 2100 København Ø E-mail: banedanmark@bane.dk Telefon: 8234 000 Telefoniske henvendelser om et konkret projekt rettes til den person, der henvises til på Banedanmarks hjemmeside. Jernbanen og støj 18 Her kan du få mere information