Detaljplan. Støy, vibrasjoner og strukturlyd

Transkript

1 Arna - Fløen Støy, vibrasjoner og strukturlyd Detalj plan JAM/RHA IVVER GeH 00 Foreløpig detaljplan JAM RHA GeH Revisjon Revisjonen gjelder Dato Utarb. av Kontr. av Godkj. av Antall sider: støy, vibrasjoner og strukturlyd 11 Produsent : Norconsult AS Prod.tegn.nr.: Erstatning for Erstattet av Prosjekt: Dokument-/tegningsnummer: Revisjon: Parsell: 00 Drifts dokument-/tegningsnummer: Revisjon drift:

2 2 av 11 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING GRENSEVERDIER STØYBEREGNINGER VIBRASJONER Grenseverdier STRUKTURLYD SAMMENDRAG VEDLEGG... 11

3 3 av 11 1 INNLEDNING Det er utført beregninger for å kartlegge utendørs støynivå L den fra tog ved Fløen og Arna stasjon på Bergensbanen. Beregningene er gjort for å sammenlikne støynivået for dagens situasjon mot en fremtidig situasjon, etter ferdigstillelse av en ny. Samtidig er både vibrasjonsproblematikken og forholdene rundt strukturlyd belyst. Rapporten tar derfor for seg støyforholdene i driftsfasen, sammenliknet med dagens situasjon, og vibrasjoner og strukturlyd mot tilstøtende boliger og omgivelser. 2 GRENSEVERDIER Utendørs støynivå Miljøverndepartementets retningslinjer for behandling av støy i arealplanlegging, T-1442, legges til grunn for vurdering av jernbane. I retningslinjene er støynivåer inndelt i to støysoner: Rød sone: Angir et område som ikke er egnet til støyfølsomme formål og etablering av ny støyfølsom bebyggelse skal unngås. Gul sone: Vurderingssone hvor støyfølsom bebyggelse kan oppføres dersom avbøtende tiltak gir tilfredsstillende støyforhold. Retningslinjens kriterier for soneinndeling er gjengitt i tabell 1. Støykilde Gul sone Rød sone Utendørs støynivå Utendørs støynivå i nattperioden kl Utendørs støynivå Utendørs støynivå i nattperioden kl Tog L den 58 db L 5AF 75 db L den 68 dba L 5AF 90 db Tabell 1 Kriterier for soneinndeling ihht T-1442 Lden er det ekvivalente støynivået for dag-kveld-natt (day-evening-night) med 10 db og 5 db ekstra tillegg på henholdsvis natt og kveld. L5AF er det statistiske maksimale støynivået som overskrides av 5 % av hendelser. Veileder til T-1442, TA-2115 sier at all utbreding / omlegging av eksisterende bane i utgangspunktet bør føre til støyvurdering og eventuelt avbøtende tiltak. Når tiltaket gir merkbart økt støynivå (større økning enn 3 db) og medfører at anbefalte grenser overskrides, bør det alltid gjennomføres avbøtende tiltak. Der tiltaket ikke gir merkbar støyøkning, men de anbefalte støygrensene fra før er overskredet for eksisterende støyfølsom bebyggelse, bør det også alltid gjennomføres avbøtende tiltak. Videre anbefales støygrenser for stille områder i bynære områder slik som parker, kirkegårder o.l. til Lden 50 db.

4 4 av 11 Innendørs støynivåer NS 8175:2008 Lydforhold i bygninger Lydklasser i ulike bygningstyper gir grenseverdier for innendørs støynivå fra utendørs støykilder. Tabell 2 under viser grenseverdier for innendørs lydtrykknivå fra utendørs støykilder. Kravet til maksimalnivå gjelder for steder med stor trafikk om natten og ikke enkelthendelser. Type brukerområde Klasse C Lydtrykknivå innendørs Kommentarer I oppholds- og soverom fra utendørs lydkilder L p,ekv,24h 30 dba Dette kravet brukes for å vurdere trafikkstøy innendørs. I soverom fra utendørs lydkilder L p,max 45 dba Tabell 2 - Grenseverdi for innendørs lydtrykknivå i boliger fra utendørs støykilder Krav for maksimalt lydtrykknivå gjelder for natt, kl STØYBEREGNINGER Utendørs døgnekvivalent støynivå fra togpasseringer i dagens og fremtidig situasjon er beregnet. Videre er det foretatt beregninger for tre ulike høyder på støyskjermene, 1.5 meter, 2.0 og 2.5 meter høyde. Det er benyttet situasjonsplan og tegninger som grunnlag for terrengmodellen. Beregningene er utført ved hjelp av støykartleggingsprogrammet CadnaA, versjon 4.0, i henhold til Nordisk beregningsmetode for togstøy. Grunnlagsdata Døgnekvivalent støynivå fra togpasseringer er beregnet på grunnlag av støyverdier for de ulike togtypene og ruteopplysninger fra Jernbaneverket. Tabell 3 viser oversikt over togmengder og hastighet. Fordeling over dag/kveld/natt er hentet fra Jernbaneverkets rutetabeller. Økning av kapasitet i forbindelse med utbyggingen av, er tatt med i tabellen.

5 5 av 11 Arna Stasjon dagens trafikk (totalt begge retninger) Type tog Antall tog dag (07-19) Antall tog kveld (19 23) Antall tog natt (23 07) Toglengde (meter) Hastighet (km/t) N 69 lokaltog B73/EL18 fjerntog Godstog Tabell 3 Grunnlagsdata for togtrafikk fremtidig situasjon Arna stasjon fremtidig trafikk (totalt begge retninger) Type tog Antall tog dag (07-19) Antall tog kveld (19 23) Antall tog natt (23 07) Toglengde (meter) Hastighet (km/t) N 69 lokaltog B73/EL18 fjerntog Godstog Tabell 4 Grunnlagsdata for togtrafikk fremtidig situasjon Utendørs støynivåer Beregningene viser at økningen i trafikk som følge av det nye sporet fører til en markant økning i støynivået i områdene nær sporene. Dette gjelder på begge sider av tunnelen. Fløen Beregningene viser at støybidraget fra jernbanen gjør at flere boliger ved tunnelåpningen ligger i gul støysone, mellom L DEN = 58 og 68 db, og 13 hus i rød sone, L DEN 68 db med fremtidig trafikk uten støyreduserende tiltak. Se støysonekart -X002. Det er videre foretatt støyberegninger med støyskjermer langs jernbanen. Antallet boliger i gul og rød sone synker drastisk ved å øke høyden på støyskjermen fra 1,5 meter til 2,5 meter. Beregningene tar utgangspunkt i en betongbro og tett støyskjerm langs sporet.

6 6 av 11 Situasjon Antall boliger i gul sone (Lden 58 db Antall boliger i rød sone (Lden 68 db Fremtidig trafikk uten støyskjerm Fremtidig trafikk med 1,5 meter støyskjerm 28 2 Fremtidig trafikk med 2,5 meter støyskjerm 13 1 På bakgrunn av støyberegningen er det valgt å benytte støyskjermer med en høyde på 2,5 m. For boliger som ligger i gul eller rød støysone skal det vurderes tiltak for å sikre at støykravene iht. NS8175 klasse C tilfredsstilles. Det vil derfor være nødvendig å vurdere fasadetiltak på et antall hus som vil bli liggende i gul og rød støysone. Ved bruk 2,5 meter, vil antallet boliger med mulige behov for fasadetiltak reduseres til 14. I tillegg vil det være behov for lokale støyskjermer for deler av uteareal ved boliger med L DEN - verdier i gul sone, L DEN 58 dba dersom disse ikke har en stille side. Arna Beregningene viser at støybidraget fra jernbanen gjør at boligen i Lakslia på sørsiden av stasjonen ligger delvis i gul støysone, L DEN = 63 db, med fremtidig trafikk uten støyreduserende tiltak. Se tegning -X006. Samtidig ligger støynivået på kirkegården, L eq, i området dba. Det er videre foretatt støyberegninger med støyskjermer langs jernbanen. Med 1,5 meter høy støyskjerm vil boligene i Lakslia ligge utenfor gul sone, L DEN 58 db. Støynivået ved kirkegården synker som følge av støyskjermen. Med en støyskjerm på 2 meter høyde er støynivået L eq opp til 52 dba på området som ligger nærmest jernbanesporet, mens det synker med avstand til sporet. En skjermhøyde på 2,0 meter er valgt. Det vil derfor ikke være behov for ytterligere støyreduserende tiltak i form av lokale støyskjermer. 4 VIBRASJONER På lik linje med støy, er vibrasjoner også viktig å ta hensyn til i planlegging og bygging av nye samferdselsanlegg.

7 7 av Grenseverdier I veiledningen til Byggeforskriften fastlegges det at bygninger med sove- og oppholdsrom må beskyttes mot vibrasjoner som kan føre til vesentlig plage for brukerne. Videre at grenseverdiene for vibrasjoner må bestemmes ut fra brukerens følbarhet for vibrasjoner og hensyn til konstruksjonssikkerhet. Norsk standard NS 8176:1999, Vibrasjoner og støt - Måling i bygninger av vibrasjoner fra landbasert samferdsel og veiledning for bedømmelse av virkning på mennesker., inneholder et informativt vedlegg som fastsetter grenseverdier for vibrasjoner i boliger. Grenseverdiene er inndelt i fire klasser, hvor A er den beste og D den dårligste. Tabell 5 viser klasseinndelingen for boliger. Type vibrasjonsverdi Statistisk maksimalverdi for veid hastighet, v w,95 (mm/s) Klasse A Klasse B Klasse C Klasse D 0,1 0,15 0,30 0,60 Tabell 5 - Veiledende klasseinndeling for boliger med høyeste grenseverdier av statistisk maksimalverdi for veid hastighet v w,95 v w,95 er den maksimal veid vibrasjonshastigheten som kan forventes med 95 % sannsynlighet. Vibrasjonsverdiene angis i millimeter pr. sekund. TEK-forskriften ansees oppfylt dersom grenseverdien i klasse C i NS 8176 overholdes for vibrasjoner i nye boliger og i forbindelse med planlegging og bygging av samferdselsanlegg. Denne rapporten vil derfor sammenlikne måleresultater og beregninger mot grenseverdiene for statistisk maksimalverdi for veid hastighet, v w,95 i klasse C. Fløen I forbindelse med rapporten Dobbeltspor Bergen Fløen. Måling av vibrasjon fra jernbane Dokumentnummer datert , utarbeidet av Norconsult, fremkommer det at statistisk maksimalt vibrasjonsnivå, v w,95 ligger over grenseverdien i to boliger hvor målingene er gjennomført. Begge boligene i Kalfarveien 118 A og 120 A viser verdier som ligger over grenseverdien i klasse C, men innenfor grenseverdien i klasse D. Det viser at det er behov for vibrasjonsisolerende tiltak i forbindelse med utbygging av ny tunnel. Disse tiltakene må sees i sammenheng med tiltakene skissert for strukturlyd i avsnitt 6 under. Arna Tilsvarende har Norconsult utarbeidet en rapport Forlenget kryssingsspor ved Arna stasjon Måling av vibrasjon fra jernbane, dokumentnummer , datert Denne rapporten viser at vibrasjonsnivået i to boliger i Kleivadalen 16 og Mjeldheimskleiva 135

8 8 av 11 ligger innefor anbefalt grenseverdi for klasse C. Det er ikke behov for ytterligere vibrasjonsreduserende tiltak. 5 STRUKTURLYD I skjæringspunktet mellom støy og vibrasjoner finner man strukturlyd. Et tog som kjører i åpent lende forårsaker vibrasjoner i grunnen og direktelyd eller støy mot omgivelsene. Så snart toget kjører inn i en tunnel eller kulvert vil den største delen av direktelyden bli skjermet. De lavfrekvente vibrasjonene vil fremdeles være merkbare som rystelser, mens de mer høyfrekvente vibrasjonene vil opptre gjennom strukturen i form av strukturlyd. Dette er et fenomen som vil være aktuelt å skjerme boligene mot i forbindelse med utbygging av ny tunnel. Det eksisterer ingen offentlig beregningsmetode for strukturlydoverført støy fra bane. Det er imidlertid en del empiriske data som har gjort det mulig å bestemme strukturlydnivåer i kombinasjon med målte støynivåer. Fløen I forbindelse med befaringer relatert til den nye tunnelen ble det gjort enkelte, orienterende målinger. Disse viste strukturlydnivåer i størrelsesorden L A,maks = dba i Brediablikkveien 5 som ligger direkte over tunnelen. Avstanden fra sporet til boligen er 30 meter vertikalt. For brukonstruksjonen over Møllendalsveien er det i støyberegningene forutsatt en tett og tung konstruksjon med ballasthøyde ca. 350mm. For å redusere strukturlydoverføringen til boliger, anbefales bruk av vibrasjonsisolerende matter som er utviklet til formålet ("ballastmatter"). Mattene plasseres under ballasten langs sporene. Figur 1 viser prinsippet i montering av en ballastmatte. Mattene påvirker skinnegangens dynamiske egenskaper, og krever gradvis overganger tykkelse/stivhet ved mattenes ytterkant. Spesielt er dette viktig ved overgangene i begge ender av en brokonstruksjon.

9 9 av 11 Figur 1 prinsippskisse for oppbygging av skinnegang med ballastmatter (ballastmatte i gult)(skisse fra Getzner Werkstoffe GmbH) Målingene over viser strukturstøynivåer over grenseverdiene. Erfaringsmessig oppstår det største strukturlydbidraget i området omkring 63 Hz. Det er derfor tatt utgangspunkt i å redusere lydoverføringen ved denne frekvensen. Vi har tatt utgangspunkt i følgende parametre i de videre beregninger av type ballastmatte: Aksellast: 250 kn Hastighet godstog: 80 km/t Akselavstand: 15,7 m Boogieavstand: 1,8 m Skinnetype: UIC 60 Svilletype: NSB95 Svillelengde: 600 mm Ballasthøyde fra underkant av sville: 350 mm Figur 2 viser plassering av ballastmatter og lastfordelingen slik den er benyttet i beregningene. Figur 2 detaljert plassering av ballastmatter og parametre benyttet i beregning av effekt Getzner Werkstoffe GmbH leverer ballastmatter som har lydreduksjonstall på dba, avhengig av utførelse. Det er foretatt beregninger med ulike typer matter. Den mattetypen som gir best reduksjon ved 63 Hz, og som også har en reduksjon på mer enn 15 db i området opp til 250 Hz, er DN 319. Figur 3 viser beregnede reduksjonstall for strukturlyd ved ulike frekvenser. Løsningen gir en nedbøying av skinne på mindre enn 4 mm med tog stående stille,

10 10 av 11 og nedbøying på 3,5 mm ved passerende tog. Ballastmatten har en tykkelse på 19 mm. Dette er ballastmatter som er benyttet i tunnelmunningene blant annet på de nye dobbeltsporene mellom Sandvika og Asker. Figur 3 Beregnet reduksjon (insertion loss) i strukturlydnivå ved bruk av ballastmatte DN319 Arna Det fremgår av vibrasjonsrapporten er det lave vibrasjonsverdier ved de nærmeste boligene. Disse ligger så høyt over sporene, 50 meter, at det ikke vil være strukturlydnivåer over grenseverdiene i NS 8175:2008. Det vil ikke være behov for strukturlydreduserende tiltak. 6 SAMMENDRAG Det er utført vurderinger av støy, vibrasjon og strukturlydproblemer til bebyggelsen på begge sider av den planlagte. Resultatene er at det er behov for tiltak for å redusere støynivåene på begge sider av tunnelen og tiltak for å redusere vibrasjonsnivåene på Fløensiden.

11 11 av 11 Fløen Det er behov for 2.5 meter høye støyskjermer på begge sider av sporet ved tunnelåpningen på Fløen. Videre er det behov for å vurdere fasadetiltak på 15 boliger i tilknytning til tunnelåpningen. Disse husene ligger i rød og/eller gul støysone på støysonekartet Støysonekart Fløen fremtidig trafikk med støyskjerm 2,00 m, -X005. Det er behov for vibrasjonsreduserende tiltak under sporet på broa over Møllendalsveien og videre 100 meter inn i tunnelen. Arna Det er behov for 2 meter høye støyskjermer på begge sider av sporet i dagsonen rundt Arna stasjon. 7 VEDLEGG Støysonekart Fløen dagens trafikk, -X001 Støysonekart Fløen fremtidig trafikk, -X002 Støysonekart Fløen fremtidig trafikk med støyskjerm 1,50 m, -X003 Støysonekart Fløen fremtidig trafikk med støyskjerm 2,50 m, -X005 Støysonekart Arna dagens trafikk, -X006 Støysonekart Arna fremtidig trafikk, -X007 Støysonekart Arna fremtidig trafikk med støyskjerm 1,50 m, -X008 Støysonekart Arna fremtidig trafikk med støyskjerm 2,00 m, -X009