Trafikbuller – en studie av bullerskärmar och skärmade områden
Fordonstrafiken är idag den dominerande bullerkällan i städer och på många platser på landsbygden. Den kraftigaste bullerkällan på dagens fordon är kontakten mellan däck och vägbana.
– Att bullret kommer från dessa källor är fördelaktigt när man diskuterar metoder för att minska bullret, som bullerskärmar eller mjukare vägbeläggningar, säger Pontus Thorsson, som i en doktorsavhandling på Chalmers beskriver just sådana metoder.
Ljudet som utbreder sig från en källa påverkas av sin omgivning genom reflektion och diffraktion, det vill säga spegling och spridning. Det totala ljudfält som bildas av alla källor inom ett område, inklusive påverkan av omgivningen, kallas i avhandlingen ett ljudlandskap. Ljudlandskapet, som både är ett fysikaliskt mätbart landskap och ett subjektivt upplevt landskap, kan skilja sig mycket mellan olika miljöer.
För det mätbara ljudlandskapet, kan man identifiera två extremfall: det direkta ljudlandskapet och det diffusa ljudlandskapet. Verkliga miljöer är oftast en blandning av båda två. I det direkta ljudlandskapet dominerar en eller ett fåtal källor och utbredningsvägen mellan källa och mottagare är enkel, en situation som liknar området kring en väg på landsbygden. För det direkta ljudlandskapet finns beräkningsmetoder som kan bestämma ljudfältet relativt noggrant. I större städers centrum finns det däremot många lika starka källor och utbredningsvägarna är mer komplicerade på grund av. reflektioner och diffraktioner i omgivande husfasader. I en sådan situation dominerar det diffusa ljudlandskapet, och det finns heller inga noggranna metoder för att beräkna bullernivåer.
I avhandlingen visar Pontus Thorsson att det krävs olika typer av åtgärder för att sänka bullernivån i ett direkt och ett diffust ljudlandskap. I ett direkt ljudlandskap är bullerskärmar en fungerande åtgärd. Det är emellertid viktigt att dessa görs så effektiva som möjligt så att skärmarna inte behöver vara högre än nödvändigt. Optimeringar, som presenteras i avhandlingen, visar att en specialiserad yta på skärmen, eller på marken mellan källa och skärm, kan öka dämpningen avsevärt, men också att den specialiserade ytan gör störst nytta om den finns nära källan. Bäst bullerreduktion får man således med en specialiserad vägbeläggning, till exempel.en starkt absorberande beläggning. Allra störst effekt får man om man kan kontrollera ytornas vibrationer så att ljudet från källan släcks ut genom aktiv bullerkontroll, det vill säga man minskar bullret genom att sända ut “motbuller”.
Två nya beräkningsmetoder har utvecklats som är lämpliga för beräkningar av ett diffust ljudlandskap i stora områden. Den ena metoden bygger på bullermätningar i det aktuella området, medan den andra metoden, som bygger på teorier från kärnfysik, inte kräver några mätningar. Dessa två metoder har har gjort det möjligt att på ett tillförlitligt sätt studera bullernivåer i stadsmiljöer.
– I ett diffust ljudlandskap fungerar bullerskärmar inte bra, på grund av reflektioner i omgivande husfasader. Absorberande vägbeläggningar eller fasader är istället ett alternativ, liksom omfördelning av trafik. En ökad ytabsorption har potential att sänka bullernivåerna i städer rejält, möjligtvis med 10 decibel. Ytterligare forskning är emellertid nödvändig för att säkerställa dessa resultat praktiskt, konstaterar Pontus Thorsson.
– En koncentration av trafiken till ett fåtal gator ökar visserligen bullernivån utmed dessa gator, men ett större område får lågre bullernivåer än om trafiken skulle fördelas mer likformigt över alla gator, fortsätter han.
Avhandlingen “Prediction and optimisation of traffic noise” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers den 4 november.
Kontaktinformation
Mer information
Pontus Thorsson, Teknisk akustik, Chalmers, Göteborg,
tel: 031-772 2214, e-post: pontus@ta.chalmers.se
