Ballbinger Alternative konstruksjoner. Ole-Jacob Huuse, SCANSIS. Document5 PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER

Transkript

1 NOTAT SINTEF IKT Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: S P Andersens v Trondheim Telefon: Telefaks: GJELDER Ballbinger Alternative konstruksjoner GÅR TIL Ole-Jacob Huuse, SCANSIS BEHANDLING UTTALELSE ORIENTERING ETTER AVTALE Foretaksregisteret: NO MVA ARKIVKODE 90E102.91/TG GRADERING åpen ELEKTRONISK ARKIVKODE Document5 PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER 90E Truls Gjestland 7 SINTEF har siden 2004 utført støymålinger på flere alternative utforminger av vant til ballbinger. Målingene gir en indikasjon på individuelle forskjeller som er viktige ved valg av konstruksjonstype. Myndighetenes krav I det generelle regelverket for støy fra Miljøverndepartementet (Rundskriv T-1442) opereres med to soner, gul og rød. Gul sone er en vurderingssone som kan benyttes til støyfølsomme bruksformål og hvor det kan tillates oppført støyfølsom bebyggelse under forutsetning av at det gjøres en forsvarlig støyfaglig utredning og/eller gjennomføres avbøtende tiltak. I rød sone skal det ikke plasseres støyømfintlig bebyggelse. Sonene er definert med grenser for både ekvivalentnivå og maksimalnivå. Ekvivalentnivået er et slags gjennomsnittsnivå over året, mens maksimalnivået er et uttrykk for den sterkeste/høyeste lyden som kan forekomme. Lekeplasser omfattes ikke av det generelle regelverket. Helse- og omsorgsdepartementet, HOD, har derfor utarbeidet en Veileder for utbygging og behandling av nærmiljøanlegg som er tilgjengelig på departementets hjemmesider. SINTEFg tar forbehold mot gjengivelse.

2 2 Veilederen gir mange gode råd med hensyn på hvordan man skal gå frem for å redusere konfliktene som kan oppstå når nye nærmiljøanlegg blir anlagt. I forbindelse med lyd fra ballbinger heter det: Støynivået fra ballspill i ballbinger bør på uteplass og utenfor rom i nærliggende bebyggelse til støyfølsomt bruk, ikke overskride: maksimalt A-veid lydnivå (L A,maks,fast ) 60 dba - 70 dba Dette tilsvarer gul sone rundt skytebaner og motorsportanlegg i det generelle støyregelverket. Videre heter det at den lave verdien skal legges til grunn ved prosjektering av nye anlegg. Tidligere målinger På grunnlag av tidligere målinger og beregninger har vi funnet maksimalnivået for lyden av ball som sparkes mot et vant. Vantet er da som Scansis modell utført med trelekter (45 x 45 mm) med ca 50 mm avstand. Disse måleresultatene tilsvarer de som omtales i veilederen fra HOD, idet vi har konstatert at bruk av slike trelekter gir omlag 5 db lavere lydnivå enn lyden fra binger med tradisjonell bordkledning. Tabellen har to verdier for sparking henholdsvis av voksne og barn. Tabellen angir maksimalnivået, målt som veilederen angir, som funksjon av avstanden fra vantet. Man ser at forskjellen i maksimalnivå mellom bruk av voksne eller barn tilsvarer 6 db. Dette tilsvarer en dobling/halvering av avstand. Data for Scansis Løkka i tre og stål avstand barn 70 67, , , Voksen 76 73, , , Dersom voksne bruker banen, vil rød sone (> 70 dba) ligge innenfor ca 22 meter fra vantet, mens for barn slutter gul sone (< 60 dba) ved 35 meter. Dersom banen i hovedsak skal benyttes av barn, kan man altså tillate en minimumsavstand til støyfølsom bebyggelse på omkring 11 meter dersom man samtidig gjennomfører nødvendige avbøtende tiltak (ekstra skjerming, fasadeisolasjon, etc.) På avstander over 35 meter vil man få minimalt med støykonflikter i følge veilederen fra HOD. Avstandene må dobles dersom det også er vanlig med voksen bruk.

3 3 Data for Scansis Løkka i aluminium og Polyplank Vi har også utført målinger på en Scansis modell med ribber av Polyplank montert på aluminiumsprofil. Verdiene her lå ubetydelig høyere, 0.5 db. Data for Scansisløkka i Polyplank og aluminium avstand barn Voksen Dersom voksne bruker banen, vil rød sone (> 70 dba) ligge innenfor ca 24 meter fra vantet, mens for barn slutter gul sone (< 60 dba) ved 37.5 meter. Dersom banen i hovedsak skal benyttes av barn, kan man altså tillate en minimumsavstand til støyfølsom bebyggelse på omkring 12 meter dersom man samtidig gjennomfører nødvendige avbøtende tiltak (ekstra skjerming, fasadeisolasjon, etc.) På avstander over 37.5 meter vil man få minimalt med støykonflikter i følge veilederen fra HOD. Avstandene må dobles dersom det også er vanlig med voksen bruk. Det bør bemerkes at konstruksjonen med Polyplank og aluminium har vant i 1 meters høyde også på kortsidene. Over dette er det et nett (se illustrasjonen). Dersom ballen sparkes høyere enn 1 meter vil det derfor ikke forekomme støy i det hele tatt. Det må altså forventes adskillig færre hørbare balltreff enn for modellen med høyt tverrvant i tre. Ved målingene på disse modellene benyttet vi en rekke barn som prøvespillere. De sparket ball så hardt de kunne fra en posisjon 5 meter fra vantet. Støyen ble målt i en avstand meter på baksiden av vantet, og støynivået i ulike avstander er beregnet på grunnlag av kjente forhold for lydutbredelse. Støynivået vil naturligvis variere noe avhengig av hvem som sparker og hvor på vantet ballen treffer. Våre måleverdier er gjennomsnittsverdier fremkommet ved midling av en rekke målinger, mellom 50 og 100 balltreff. Standardavvik for målingene var typisk mindre enn 3 db. Det betyr i praksis at 95 prosent av treffene vil ha et nivå som ligger mindre enn ca 5 db over gjennomsnittverdien. Hvis man benytter gjennomsnittsverdien for å dimensjonere avstanden i forhold til nedre grense på 60 dba vil støynivået bare unntaksvis overskride øvre grense på 70 dba (statistisk i mindre enn 1 % av tilfellene).

4 4 Andre målinger Vi har også utført målinger på en del alternative vant-konstruksjoner. Disse var montert som enkeltstående element festet til et nedgravd fundament. En person kastet ball mot elementene og maksimalnivået (L amaks,fast ) ble registrert i en fast avstand (samme avstand for samtlige element). Målingene vil altså gi den relative forskjellen i lydnivå fra de ulike elementene. Det ble kastet en rekke ganger (minst ti) mot hvert element, og maksimalnivåene ble avlest. For å sikre at ballen ble kastet med mest mulig jevn kraft, ble registreringer som avvek 2 db eller mer fra gjennomsnittet, forkastet. I tillegg til målinger på prøveelementene, ble det også gjort enkle målinger på ballbinger ved to skoler i nærheten av Askim. Resultat I tillegg til et element av 45 x 45 mm treribber (lik det som er målt tidligere) var det ett element bestående av stålrister og ett element av et finmasket armeringsgitter. Disse er vist på vedlagte bilder. Forskjellen i maksimalnivå ved kast mot de tre typene var ubetydelig og innen for usikkerheten i målingen: henholdsvis +2 db for rist og -1 db for gitter. Maksimalnivået alene gir derfor ingen grunn til preferanse ved valg av ballbingekonstruksjon. Blant tilhørerne ved forsøket var det imidlertid ingen tvil om hvilken konstruksjon man ville valgt dersom man skulle ha en ballbinge som nærmeste nabo. Dette vil bli forklart i neste avsnitt. Panel av 45 x 45 mm trelekter (benyttet som referanse)

5 5 Panel av stålgitter/stålrist Panel av stålgitter/nett

6 6 Lydbildet Når en ball treffer vantet vil dette bli satt i bevegelse og det vil fortsette å svinge en liten stund avhengig av dempingen i konstruksjonen. Materialer med liten demping vil svinge i lengre tid enn materialer med stor demping. Lydmessig vil man først få en umiddelbar økning i lydnivået (anslagspulsen) og deretter vil man høre en etterklang fra panelet mens svingningene avtar. Dette klangbildet vil oppfattes veldig forskjellig avhengig av dempingen. Dette er vist grafisk på nedenstående figur. Figuren viser hvordan lydnivået varierer med tiden når ballen treffer panelet. I det ene tilfellet (stiplet strek) er panelet godt dempet. Lyden øker raskt til et maksimum ved selve anslaget, men avtar så nesten like raskt. Rent klangmessig vil dette oppfattes om en kort dump lyd, omtrent som når man slår med hånden på en bordplate av tre. Det andre tilfelle har panelet mindre demping. Også i dette tilfelle (hel strek) vil lyden stige raskt til et maksimum ved anslaget, men den avtar mye langsommere på grunn av at panelet fortsetter å svinge en tid etter at det er truffet. Lyden vil altså få mer klang som når man slår på en metallplate. Selv om maksimumsnivået i de to tilfellene er det samme, vil lyden fra det udempete panelet inneholde mye mer energi. Dette vil kunne bidra til å øke sjenansen. Normalt viser det seg nemlig at støyplagen øker ved økende samlet lydenergi. De to paneltypene i eksempelet vil oppvise samme maksimumsnivå når ballen treffer vantet, og man vil lett kunne anta at lyden derfor blir like plagsom. En slik enkel måling viser imidlertid ikke den store forskjellen i klangbildet. Når man får høre den virkelige lyden, er man neppe i tvil om at lyden fra et dempet panel er langt mindre sjenerende enn lyden fra et udempet. Tre er et eksempel på materiale med god demping, mens metall (stål og aluminium) og hard plast har liten demping.

7 7 Måling på andre ballbingeanlegg Det ble også målt støy fra ballbinger ved to skoler i nærheten av Askim. Vi målte maksimalnivået i 15 meters avstand når ballen traff tverrvantet. Kirkefjerdingen skole har en ballbinge fra Scansis med liggende trepanel i vantet. Her målte vi et maksimalnivå på 74 dba. Det er identisk med tidligere resultat fra en skole i Bergen og tilsvarer lyden når det er barn som sparker ball. Lyden fra denne typen panel har vist seg å ligge i gjennomsnitt 5 db høyere enn lyden fra et panel bestående av ribber. Et slikt panel av treribber ble benyttet som referanse ved måling på alternative konstruksjoner. Bergenhus skole i Rakkestad har en ballbinge med panel av stålrister. Målinger på denne banen ga også et maksimalnivå på 74 dba. I følge de tidligere målingene på ulike panelkonstruksjoner skulle man forventet at et vant av stålrister ga samme maksimalnivå som et vant av treribber som tidligere er beregnet å gi 69 dba i 15 meters, altså 5 db lavere enn for et vant av vanlig trepanel. Forklaringen på det høye lydnivået synes å skyldes selve konstruksjonen av vantet. Mens et vant av tre, slik de lages av Scansis, bare i liten grad blir satt i svingninger utenfor det panelet hvor ballen treffer, virket det som om hele tverrvantet på bingen ved Bergenhus ble satt i svingninger uavhengig av hvor selve treffpunktet for ballen kom. Denne bingen ga altså store svingende flater, og den metalliske klangen var svært fremtredende.