Ny forskning om støysvake vegdekker kan det hjelpe oss til å nå målet om 25% reduksjon av støyplagen i Norge?

Transkript

1 Ny forskning om støysvake vegdekker kan det hjelpe oss til å nå målet om 25% reduksjon av støyplagen i Norge? Av Forsker Truls Berge SINTEF, avd. for akustikk 7465 Trondheim truls.berge@sintef.no 1

2 Hva er dekk/vegbanestøy? Et vegdekke i seg selv lager ikke støy, før det kommer en bil Et bildekk lager ikke støy, før det ruller på en veg.. To hovedmekanismer for dekk/vegbanestøy: 1. Luftgenererte kilder: Horneffekten, luftevakuering Resonanser i hulrom i mønster Gir støy i området khz, ørets mest følsomme område 2. Vibrasjoner Vibrasjoner i sidevegger til dekk lavfrekvent støy (< 250 Hz) (strukturlyd) Vibrasjoner i kontaktflaten mellom dekk og vegbane, avhenger av mønstertype og ujevnheter i vegdekke (> 250 Hz) 2

3 Hvordan måler vi støy fra vegdekke? 1. CPX-metode/målesystem 3

4 2. Statistical Pass-by method- SPB : 4

5 Viktige parametere for vegdekkers støyreduksjon: Steinstørrelse Tekstur Absorpsjon/porøsitet Mekanisk impedans/elastisitet, stivhet 5

6 Eksempler på støysvake vegdekker: Porøse vegdekker, inkl. to-lags drensasfalt: Har normalt mer enn 20% hulrom, kan gi fra 3-7 db(a) reduksjon i forhold til tette dekker. Forsøk i Sverige (SILVIA) med to-lags drensasfalt på motorveg (110 km/t) har gitt 6 db(a) reduksjon etter 2 år (inklusive piggdekkbruk!) Tynndekker (microlayers), normalt ca 25 mm tykke, For å oppnå støyred. må de ha en åpen struktur /porøsitet i toppen med hulrom som kan variere fra 12 til 23%. Støyreduksjon: fra 4-6 db(a) avh. av hastighet. Ca 25 mm tykkelse ansees som optimal for reduksjon av motorstøy for tunge kjøretøy (ref. van Keulen, Internoise05) Asfaltdekker med gummiblanding, eks: Arizona Rubberized Asphalt : Gummigranulat mm innblandet i bindemiddel. Gir ca. 4 db(a) reduksjon i forhold til tilsvarende tette dekker. Støyred. kan tilsies en viss elastisitet, samt åpen struktur i overflate 6

7 Eksempler på støysvake vegdekker (forts): Optimaliserte betongdekker mht til overflatestruktur ( brushed concrete ), kan gi 2 db(a) reduksjon for høyhastighetsveier Poroelastiske vegdekker: Vegdekker iblandet gummigranulat fra bildekk. Forsøk pågår bla. i Japan. Har kanskje det største støyreduserende potensialet (> 10 db(a) reduksjon) Porøse dekker i kombinasjon med resonatorer (Helmholtz)( ref. Roads for the future, NL) på forsøksstadiet. Har målt opp til 6 db(a) reduksjon ved 80 km/t, anser potensialet ennå større. 7

8 European Pavements at 97 km/h Source: Paul Donavan, US, 2005 PÅ=Porous A. PCC=Polished Cement C. DGA= Densily Graded A. DLPA= Double Layer Porous A. SMA=Split Mastic A. Sound Intensity Level, dba PA PCC DGA DLPA SMA 8

9 Pavement types- DK SILVIA Project (ref. H.Bendtsen, VD) Reference DA11 and DA8. (NB! Tette dekker) Open graded asphalt concrete (AC-open) Split Mastics Asphalt (SMA) A thin layer constructed as a combination pavement (TB 6k). 9

10 Eksempler på 2 norske Ska-dekker- Rv.2 Kongsvinger: Ska11, lagt i okt 2003: Ska14, lagt i aug.1999: 10

11 Conclusion urban road (DK-SILVIA) Surface type DA8 AC6o SMA6+ TB6 Reduction 1.0 db 2.3 db 2.0 db 3.1dB Reduction at 60 km/h for passenger cars relative to a dense asphalt concrete with 11 mm aggregate for new pavements. 11

12 Forsøk med tynndekker, Rasta, Kongsvinger ikke optimalisert mht støy, 50 km/t Tynndekker, Rastafeltet. Støyreduksjon i forhold til referansedekke, Ska14 Støyreduksjon, CPX-måling, dekk A Ska8 Ab6 Ska11 Ab6 Ska8 År 12

13 Støysvakt tynndekke? (Ab6 fra 2003, Rastafeltet, Kongsvinger juni 2005) 13

14 To-lags drensasfalt aldersfordeling på eksisterende dekker (ref: SILVIA/L:Goubert, BRRC), beregnet forventet levetid: 7 år. age distribution of existing sections number age (years) NL foreign (excl. Japan) total 14

15 To-lags drensasfalt: Endring i støynivå, som funksjon av alder (Ref: SILVIA/L. Goubert, BRRC, 2005) L veh (dba) age (years) small aggregates in top layer coarser aggregates in top layer trendline small aggregates trendline coarser aggregates 15

16 Optimalisert effekt av støysvake vegdekker: Størst effekt, dvs. reduksjon av SPI ved hjelp av støysvake vegdekker får vi ved å anvende de der støyplagen er størst. Dette bør gjøres ved å kombinere TØI s modell for nabolagsstøy/lydlandskap (gir hot spots ) og kartlegging av eksisterende vegnett mht. støy (gjøres effektivt med CPX-tilhengeren og tilhørende GPS-utstyr). 16

17 TØI s kart for lydlandskap - Trondheim 17

18 Hva vet vi og hva vet vi ikke? Vi har god kunnskap om ulike typer støysvake vegdekker fra internasjonale prosjekt og erfaringer Vi vet hvilke parametere som har betydning for støyen Vi tror at piggdekkbruken ødelegger en gunstig tekstur og antagelig gir et norsk støytillegg på ca. 3 db(a) Vi vet ennå ikke hva referanse-dekket vårt skal være i Norge (type, støynivå, osv) Foreløpige resultater indikerer relativt likt støynivå, uavhengig av alder og steinstørrelse i området mm. Vi vet ikke hva slags modifisering vi må gjøre på ulike vegdekketyper (som for eksempel tynndekker) for å tåle norske forhold Vi vet ikke hvor stor piggdekkandel som evt. tåles på et norsk, støysvakt vegdekke. Vi vet ikke hvor lang levetid et eventuelt støysvakt dekke vil ha i Norge, men at dette sannsynligvis vil ha en positiv kost/nytte-verdi, selv med en levetid på 4-6 år (eller mindre??) 18

19 KONKLUSJONER: 1.Støysvake vegdekker må være det viktigste satsingsområdet for redusert SPI i Norge 2. Det igangsatte Miljøvennlige vegdekker -prosjektet er en god start, men må tilføres vesentlig større ressurser på FOU-siden 3. Det må utarbeides en detaljert plan for implementering av støysvake vegdekker, dersom gode løsninger finnes 19

20 Vi spurte innledningsvis: Kan støysvake vegdekker hjelpe oss i nå målet om 25% reduksjon av SPI (i år 20??): Svaret mitt er: Ja, hvis myndighetene virkelig bestemmer seg for det men i kombinasjon med andre tiltak for støyreduksjon som god arealplanlegging, trafikkstyring, stille områder, stillere bildekk, stillere biler, osv,osv. Viktige forutsetninger er: - egen nasjonal forskning - overføring av internasjonale erfaringer TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN! 20