NOTAT Utarbeiet av: Øystein Valdem og Ingunn Milford Dato: 29.08.2013 GRENSER FOR STØYPLAGE OG SØVN- FORSTYRRELSE Støy er en miljøulempe vi prøver å begrense. Støy fra skyte- og øvingsfelt kan føre til støyplage, søvnforstyrrelser og negative helseeffekter. Støy kan måles og beregnes på ulike måter, og det er viktig å finne riktige måleenheter som korrelerer med opplevd støyplage og med søvnforstyrrelser og risiko for oppvåkninger på nattetid. I dette notatet foreslår vi at - støygrenser for gjennomsnittsnivåer over året settes på bakgrunn av risiko for støyplage - støygrenser for maksimalnivået om natten skal ivareta god søvnkvalitet, og settes på bakgrunn av risiko for oppvåkning og forstyrrelse av søvn. 1. Bakgrunn Forsvarets aktiviteter er pålagt av Forsvarsdepartementet. Dette er en samfunnsnyttig aktivitet som ikke kan velges bort. Det er en utfordring å finne støygrenser som er satt i forhold til det behovet Forsvaret har for sin eksisterende aktivitet, hvor man samtidig skal ta tilstrekkelig hensyn til naboer. Den eneste retningslinjen som regulerer støy fra skytebaner er Retningslinje for behandling av støy i arealplanlegging, T-1442, som gjelder for nye anlegg og nye boliger. For utslippstillatelser for eksisterende anlegg er grensene for skytebaner i denne retningslinjen uforholdsmessig strenge, og de er vesentlig strengere enn for støy fra veg, fly og bane når det sees i forhold til støyplage. Videre er kun lette våpen inkludert i støyretningslinjen, og det er ikke tilstrekkelig for aktivitet i skyte- og øvelsesfelt. Forsvarsbygg mener støygrenser bør settes ut fra risiko for støyplage og søvnforstyrrelser, og vi mener det er relevant å sammenlikne Forsvarets aktiviteter med andre samfunnsaktører som vegtrafikk og fly. 2. Gjennomsnittlig plagegrad Slik vi har forstått intensjonen bak grensesettingen i T-1442, så settes grensen for gul og rød støysone slik at støyømfintlig bebyggelse innenfor en gitt støysone har den samme gjennomsnittlige plagegraden, uavhengig av hvilken kilde som genererer støyen. Imidlertid er grensene for skytebaner satt betraktelig strengere enn for samferdselskilder. Kildekorreksjon for støyplage, NS-ISO 1996-1 Impulslyd som skyting medfører en mer forstyrrende og plagsom støy enn eksempelvis et kjøretøy. Dette er ivaretatt gjennom korrigeringer i henhold til standarden NS-ISO 1996-1 Beskrivelse, måling og vurdering av miljøstøy. Eksempelvis sier denne standarden at impulslyd oppleves mer plagsom enn annen type lyd, og høyimpulsiv lyd får derfor et «straffetillegg» på 12 db når det sammenliknes med andre støykilder.
Med bakgrunn i dose- responsfunksjoner 1 er det utarbeidet korreksjonsfaktorer mellom ulike kilder i forhold til forventet støyplage. Metoden bruker veitrafikk som referansekilde og angir variasjonen av støyplage som endringer i db. Korreksjonene er gjengitt i Tabell 1, og for luftfart og jernbane er disse korreksjonene et spenn på 3 6 db. Grenseverdiene i retningslinjen T-1442 har her lagt seg på 3 db som korreksjonsfaktor. Tabell 1: Typiske korreksjoner for nivåer basert på lydkildekategori og tidspunkt på døgnet. Utdrag av Tabell A.1 i ISO 1996-1. Type Spesifikasjon Korreksjon for nivå* Lydkilder Lydens karakter Tidsperiode Veitrafikk Luftfartøy Jernbane Industri Regulær impulsiv Høyimpulsiv Høyenergiimpulsiv Framtredende toner Kveld Natt Dagtid i helg 0 3 til 6-3 til -6 0 5 12 Se tillegg B 3 til 6 5 10 5 *) Hvis mer enn en korreksjon gjelder for en kildetype, skal bare den høyeste korreksjonen brukes. Korreksjon for tidsperioder legges imidlertid alltid til de ellers korrigerte nivåene. Videre er høyimpulsiv, eller sterk impulskilde, beskrevet som enhver kilde med sterkt impulsiv karakteristikk og høy grad av forstyrrelse. Eksempler på dette er: Små skytevåpen, hamring på metall eller tre og spikerpistoler. Høyenergiimpulsiv, eller impulslydkilde med høy energi er beskrevet som enhver eksplosiv kilde der den ekvivalente massen av TNT overskrider 50 g, eller kilder med sammenliknbare egenskaper av forstyrrelse. Eksempler på dette er gitt som blant annet: Eksplosjoner i steinbrudd og gruver, industrielle prosesser der det brukes høyeksplosiver og militært materiell (panservogner, artilleri, bombekastere, bomber, eksplosiv antenning av raketter). For disse kildene er korreksjonen avhengig av frekvensinnholdet til kilden. For nærmere informasjon, se standardens tillegg B. Gjennomsnittlig plagegrad, GP Fremgangsmåten for beregning av grenseverdier for andre kilder basert på gjennomsnittlig plagegrad er beskrevet i SINTEF rapport [6] fra 2003. Kort fortalt kan dette beregnes med utgangspunkt i et A-veiet årsmidlet døgnekvivalentnivå (L den), og videre korrigeres for kildetype som angitt i Tabell 1. Ligning [1] gir sammenhengen mellom gjennomsnittlig plagegrad, GP i prosent, og det omregnede ekvivalente lydnivået L Rden for lette våpen. Ligning [2] gir sammenhengen mellom L Rden og det kildeavhengige ekvivalentnivået L den Der K angir nivåkorreksjonen gitt i Tabell 1. For vegtrafikk vil derfor L Rden være identisk med L den. Aktuelle eksempler på nivåer er gitt i Tabell 1, og grafisk framstilt i Figur 1. 1 Med dose- responsfunksjoner menes her forholdet mellom støynivå og hvor stor plage man kan forvente i en gjennomsnittsbefolkning.
L den, lette våplen (db) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Prosentvis gjennomsnittlig plagegrad (GP) Figur 1: Grafisk visning av en kombinasjon av ligningene [1] og [2], som beskriver gjennomsnittlig plagegrad ved forskjellige ekvivalentnivåer fra lette våpen. Aktuelle grenseverdier er angitt med punkter. Tabell 2: Eksempler på sammenheng mellom gjennomsnittlig plagegrad, ekvivalent støynivå for lette våpen og det kildeuavhengige omregnet ekvivalentnivå. Nivåene er beregnet etter ligning [1] og [2]. Gjennomsnittlig plagegrad (GP) Kommentar Lette våpen Årsmidlet ekvivalentnivå (L den) Kildeuavhengig Omregnet ekvivalentnivå (L Rden) 4 % Gul støysone skytebaner, T-1442 30 db 42 db 12 % Rød støysone skytebaner, T-1442 35 db 47 db 25 % Gul støysone vegtrafikk, T-1442 43 db 55 db 33 % 48 db 60 db 40 % Rød støysone for vegtrafikk, T-1442 53 db 65 db 48 % 58 db 70 db I henhold til T-1442 er nedre grense for gul støysone for skytebaner L den 30 db, noe som tilsvarer et omregnet ekvivalentnivå på 42 db, og en plagegrad på under 5 %. For gul støysone er anbefalt støygrense for veitrafikkstøy satt til L den = 55 db, som gir en gjennomsnittlig plagegrad (GP) på 25 %. Dette tilsvarer at en gjennomsnittsbefolkning vil oppleve støyen som litt plagsom og 7 % vil føle seg sterkt plaget [8]. Rød støysone for skytebaner, som er et nivå hvor det frarådes å bygge nye boliger innenfor denne støysonen, har en grense som er strengere enn gul støysone for vegtrafikk når vi ser på omregnet ekvivalentnivå (altså direkte sammenliknbare verdier) og gjennomsnittlig plagegrad. 3. Grenser for støyplage og omregnet ekvivalent lydnivå, L Rden Støykrav i form av omregnet ekvivalent lydnivå (L Rden) foreslås som støyparameter der grenseverdiene er beregnet ut ifra en plagegrad. L Rden gir mulighet for å summere støy fra flere typer støykilder, etter at disse er vektet i forhold til støyplage, og denne kan harmoniseres med grenser for samferdselskildene i T-1442. Forsvarsbygg mener at støygrensen for utslippstillatelser fra skyte- og øvingsfelt for gjennomsnittsnivået over året, gitt som L Rden, generelt bør settes i tråd med grensen for gul støysone for vegtrafikk, dvs. L Rden 55 db. I forhold til samferdselskilder er dette en relativt streng grense, da gul støysone gjelder for bygging av nye anlegg og nye boliger. Vi ser det imidlertid som formålstjenlig at grensene er noe strenge, slik at innbygging av skyte- og øvingsanleggene forhindres. Siden utslippstillatelser oftest gjelder eksisterende anlegg og eksisterende bygg i nærområdet kan det være situasjoner der den anbefalte generelle grensen ikke kan overholdes. Da er vår anbefaling av grensen for rød sone
for vegtrafikk, altså L Rden 65 db, ikke overskrides for noen bygninger med støyømfintlig bruk. Til orientering tilsvarer dette ekvivalentnivåene grensen for rød støysone for vegtrafikkstøy. 4. Søvnforstyrrelser og maksimalnivå på natt Søvn er en naturlig hviletilstand som er avgjørende for at vi skal fungere godt både fysisk og psykisk. Søvnen foregår i sykliske mønstre av forskjellige søvnstadier og kan forstyrres av støyende hendelser. Undersøkelser viser også at det er en sammenheng mellom oppvåkning og støyplage. Antall hendelser i løpet av natten har en viss innvirkning på hvor høye lydnivåer som samsvarer med sannsynligheten for oppvåkning. Sannsynligheten for oppvåkning øker gradvis med økende antall forstyrrende hendelser, men bare opptil ca. 10 hendelser. Ved flere enn 10 hendelser per natt er sannsynligheten for oppvåkning den samme. Grenseverdiene gitt i norske regelverk, T-1442 og NS 8175, forutsetter at det er minst 10 hendelser på natt før nattkravet er gjeldene. Det er normalt å våkne med en viss hyppighet om natten, selv ved fravær av støy eller andre forstyrrelser. Det er forsøkt å estimere hvilke støynivåer som fører til en økt sannsynlighet for oppvåkning utover de som skjer helt spontant. Dette støynivået har vist seg å være på omtrent L p,as,max = 35 db [9][10]. Undersøkelser viser også at det ikke er forskjell på ulike støykilder når det kommer til vekking [7]. Dette innebærer at nattkravet, ut fra risiko om søvnpåvirkning, bør være det samme for alle støykilder. I dag er krav til maksimalnivå innendørs det samme for alle samferdselskilder (L A,max 45 db, gitt i NS8175), mens kravet til utendørs støy satt i T-1442 varierer både for samferdselskildene og i forhold til ande støykilder som skytebaner. Figur 2 viser sammenhengen mellom endring av søvnstadium som funksjon av maksimalt lydtrykknivå, og sannsynligheten for spontane søvnstadiumsendringer. Diagrammet er hentet fra [9], og hjelpelinjer med rødt er satt inn av Forsvarsbygg. Kurven har en relativt svak stigning, slik at endringer i maksimalnivå medfører liten endring i sannsynlighet for endret søvnstadium. Figur 2: Sannsynlighet for endring av søvnstadium til lett søvn eller oppvåkning som funksjon av maksimalt lydtrykknivå av flystøy i soverom (sort linje) med 95 % konfidensintervall (grå linjer). Stiplet linje viser sannsynlighet for spontane endringer i søvnstadium, inkludert oppvåkning ved fravær av støy (Basner m. fl., 2006). Figuren er hentet fra [9]
Tabell 3 viser ulike maksimale lydnivåer og tilhørende sannsynlighet for søvnpåvirkning/oppvåkning. Uten noen forstyrrende støykilder, er det omtrent 9 % sannsynlighet for oppvåkning. Når det maksimale støynivået overstiger 35 db øker risikoen for endring i søvnstadium. Ved støynivåer på 45 db og 55 db er risiko for søvnforstyrrelser økt til henholdsvis 11 % og 13 %. En økning i støynivå fra L ASmax = 35 db til 55 db fører til en økning på omtrent 4 prosentpoeng i sannsynligheten for søvnpåvirkning. Dette er imidlertid nesten en 50 % økning i risikoen for lettere søvn/oppvåkning. Tabell 3: Innendørs lydnivåer med samsvarende sannsynlighet for endring i søvnstadium. Verdiene for sannsynlighet for søvnforstyrrelser er hentet ut fra Figur 2. Referanse Terskelverdi for søvnpåvirkning (Kilde: WHO/ FHI) NS 8175 Krav for nybygg (> 10 hendelser per natt) Maksimumsnivå som ikke bør overskrides i utslippstillatelser Maksimalt lydtrykknivå (L P,AS,max) Sannsynlighet for endring i søvnstadium 35 db 45 db 55 db 9 % 11 % 13 % Grensene i Tabell 3 ovenfor gjelder for innendørs støynivå, og de gjelder for tidskonstanten «slow» (s en i enhetensangivelsen L p,as,max angir dette). For å finne det tilsvarende lydnivået utendørs for skytevåpen og sprengninger må det korrigeres for henholdsvis stigetid, demping i fasade og overgang mellom A og C veiekurve, se nedenfor. 4.1 Korreksjon for stigetid (ulike tidskonstanter) For lyder av kort varighet vil man, ved bruk av de ulike stigetidene «slow», «fast» og «impulse» kunne måle forskjeller på henholdsvis 0, 10 og 15 db [6][7][7]. Dette er fordi de ulike stigetidene sier noe om hvor raskt støymåleren skal reagere på endringene i støynivået. For lyder av svært kort varighet rekker ikke måleren å nå opp til maksimalt støynivået før det igjen avtar. Siden forskning på støy ofte er gjennomført med relativt stabile kilder, og med stigetiden «slow», må dette korrigeres for. I denne sammenhengen gjelder det hovedsakelig for skytevåpen som måles med stigetiden «impulse». For mer stabile kilder som fly og veitrafikk vil det derimot være liten forskjell på støynivåer målt med ulike stigetider. 4.2 Korreksjon for demping i fasade Lydnivåene angitt i tabell 3 er innendørsnivåer. Grenseverdiene i T 1442 er utendørsnivåer. For å kunne relatere grenseverdiene på natt til sannsynlighet for oppvåkning må de korrigeres for fasadedempning. For et vindu i lufteposisjon er det vanlig å anta en differanse på utendørs og innendørs lydnivå på 15 db for lette våpen. For tunge våpen er det knyttet større usikkerhet til hvilken dempning fasaden vil gi, da støy fra disse våpnene har mer energi i det lavfrekvente området. For samferdselskilder er det vanlig å anta en fasadedemping på rundt 25 db. Dette forutsetter at vinduer er lukket. Skyte- og øvingsfelt er ofte i områder som ellers er stille, og ikke spesielt utsatt for forurensning. Vi antar det er normalt å sove med vindu på gløtt i mange av disse områdene, og korrigerer for fasadedempingen på 15 db. Dette hensynet kommer støyutsatte beboere til gode, da en tilnærming tilsvarende andre samferdselskilder vil føre til betydelig høyere tillat støygrense utendørs. 4.3 Korreksjon for overgang mellom veiekurver Som støymål for enkelthendelser for tunge våpen benyttes C-veid lydeksponeringsnivå (sound exposure level), L CE. Det er vanlig å angi støy fra tunge våpen med veiekurve C, som spesielt tar hensyn til lavfrekvent støy. Størrelsen «sound exposure level» er uttrykk for en støydose, eller en «støyhendelse». Denne dosen «oversettes» til et støynivå ved at man beregner hvilket nivå man ville fått om støyhendelsen har en varighet på akkurat 1 sekund. For hendelser med tunge våpen, som er på omtrent 1 sekund, vil L CE tilsvare maksimalnivået målt med tidskonstanten «slow», dvs. enheten som er illustrert i Figur 2 og Tabell 3. For tunge våpen må det imidlertid
korrigeres for overgang mellom veiekurve C og A, og dette er antatt å ligge mellom 25 30 db [6]. Forskjellen blir større dess større mengde TNT som benyttes. Nattetid benyttes sjelden større ladninger, og korreksjon på 25 db er benyttet i Tabell 4. Tabell 4 nedenfor gir en oversikt over korreksjoner som må gjøres for å «oversette» innendørsnivåer til utendørsnivåer. Dette er gjort for innendørsnivåene 35 db (terskelverdi for søvnforstyrrelser), 45 db (krav i NS 8175) og 55 db (vår anbefalte maksimalgrense for eksisterende anlegg) Tabell 4: Grenseverdier for oppvåkning (flere enn 10 hendelser), utendørs lydnivå (frittfelt). Utgangspunktet er grensen for oppvåkning på LASmax 35 db. Denne må korrigeres til praktiske utendørs måleenheter for lette og tunge våpen. Kilde Målestørrelse Korreksjoner Utendørs maksimalt støynivå Overgang tidskonstant slow til impuls Demping i fasade (vindu på gløtt) Overgang mellom veiekurver Terskelverdi for oppvåkning pga. støy (9 % risiko) Nivå tilsvarende krav til nybygg (11 % risiko) Maks.nivå som ikke bør overskrides (13 % risiko) Lette våpen L AImax +15 db +15 db 65 db 75 db 85 db Tunge våpen, detonasjoner L CE +15 db +25 db 75 db 85 db 95 db Oppvåkning på grunn av støy er ikke avhengig av støykilden (når det er korrigert for stigetid). Vi har forståelse for at det er ønskelig å begrense alle støykilder mest mulig, for å redusere støyplagen generelt i befolkningen. Ut fra et likebehandlingsprinsipp mener vi at det bør være samme støykrav til skyte- og øvingsfelt som for andre viktige samfunnsaktører. Ved en utslippstillatelse anbefaler vi at støygrensen for maksimale støynivåer om natten settes tilsvarende kravet for nybygg. Til orientering er det ikke krav til innendørs støynivå om natten for fritidsbebyggelse, og det er derfor rimelig at helårsboliger prioriteres når det gjelder eventuelle avbøtende tiltak. Siden utslippstillatelser oftest gjelder eksisterende anlegg og eksisterende bygg i nærområdet kan det være situasjoner der den anbefalte generelle grensen ikke kan overholdes. I de tilfeller er vår anbefaling at grensene anbefalt ovenfor (som tilsvarer krav til nybygg) ikke overskrides med mer enn 10 db for noen bygninger med støyømfintlig bruk.. 5. Støygrenser for militære kjøretøy I skyte- og øvelsesfelt drives også opplæring og øvelser med militære kjøretøy. Vi mener militære kjøretøy kan sammenliknes med tungtrafikk på offentlige veger. Trafikkmengden er oftest betraktelig lavere enn trafikkmengden på offentlig vegnett. Vår anbefaling er at militære kjøretøy gis en støygrense tilsvarende gul støysone for vegtrafikkstøy, L den 55 db og L ASmax 70 db, dvs. tilsvarende krav som vegsektoren må følge ved bygging av nye veganlegg. L den 55 db samsvarer med L Rden 55 db, og skal ikke korrigeres. Siden utslippstillatelser oftest gjelder eksisterende anlegg og eksisterende bygg i nærområdet kan det være situasjoner der den anbefalte generelle grensen ikke kan overholdes. I de tilfeller er vår anbefaling at grensene anbefalt ovenfor ikke overskrides med mer enn 10 db for noen bygninger med støyømfintlig bruk. Til orientering tilsvarer dette grensene for rød støysone for vegtrafikkstøy. 6. Spesielle hendelser som opptrer sjelden I de fleste skyte- og øvingsfelt er det spesielle øvelser som foregår over lengre perioder, inkludert på tidspunkter det normalt ikke er aktivitet. Dette er oftest begrenset til et maksimum antall dager, og dette antallet kan variere fra felt til felt. Det finnes svært lite dokumentasjon på helseeffekter av støyhendelser som ikke er regelmessige, og som er av begrenset varighet. Slike hendelser er det vanskelig å sette støygrenser for i omgivelsene rundt feltene, utover at de ikke skal gi støynivåer som kan gi direkte skader, som hørselsskader.
Det viktigste ved spesielle hendelser er å varsle berørte naboer i god tid, informere om tidsperioden støyen vil pågå, og hvem som er ansvarshavende/kontaktperson ved akutte henvendelser. I helt spesielle tilfeller kan det være aktuelt å tilby alternative overnattingssteder for de mest berørte naboer, tilsvarende som det av og til må gjøres ved bygge- og anleggsstøy. 7. Anbefalte støygrenser - oppsummering For å gi et bilde av all aktivitet i et skyte- og øvingsfelt er det hensiktsmessig å benytte omregnet ekvivalent støynivå, slik at ulike støykilder kan settes sammen i støysonekart. Korreksjoner (omregninger) for impulslyd og lavfrekvent lyd er gjort iht. standarden NS-ISO 1996-1 Beskrivelse, måling og vurdering av miljøstøy. Om natten er det søvnforstyrrelser og oppvåkninger som representerer den største helsebelastningen, og dette bør ivaretas gjennom grenser for maksimalt støynivå. Kjøretøy i skyte- og øvingsfelt bør ha tilsvarende støygrenser som krav ved bygging av nye veganlegg. Tabell 5 angir anbefalte støygrenser for både den totale støybelastningen, gitt som omregnet ekvivalent støynivå L Rden og for maksimalt støynivå, med måleenhet avhengig av støykilden. Generelt anbefales støygrenser som for andre samfunnsaktører tilsvarer plagegradnivå og risiko for søvnforstyrrelser som aksepteres ved bygging av nye anlegg og nye boliger. Tabell 5: Anbefalte utendørs støygrenser, innfallende lydtrykknivå, beregningshøyde 4 meter. Kilde Ekvivalent støynivå Maksimalt støynivå Målestørrelse Nivå Målestørrelse Nivå Lette våpen L AImax 75 db Tunge våpen, detonasjoner L Rden 55 db L CE 85 db Militære kjøretøy L AFmax 70 db Siden utslippstillatelser oftest gjelder eksisterende anlegg og eksisterende bygg i nærområdet kan det være situasjoner der den anbefalte generelle grensen ikke kan overholdes. Vår anbefaling er at grensene gitt i tabell 5 ovenfor, både for ekvivalent og maksimalt støynivå, ikke overskrides med mer enn 10 db for noen bygninger med støyømfintlig bruk.
REFERANSER [1] Anon, 2002. Nordtest Method. Shooting ranges. Prediction of noise. NT ACOU 099. 2nd ed. Approved 2002-11 [2] Miljøverdepartementet, 2012. T-1442: Retningslinje for behandling av støy i arealplanlegging. [3] NS-ISO 1996-1. 1.utgave juli 2006. Akustikk. Beskrivelse, måling og vurdering av miljøstøy. Del 1: Grunnleggende størrelser og vurderingsprosedyrer. [4] NOU 2001:15. Forsvarets områder for lavtflyging. [5] SFT-rapport TA1714/2000. Mulige tiltak for å redusere støy [6] Sintef (2003) STF40 A03004 Utbyggingsprosjektet Østerdalen. Støyplage. [7] Sintef (2009) Støy fra militær øvingsvirksomhet. Kommentarer til utslippstillatelser for Rena leir, Rødsmoen øvingsområde og Regionfelt Østlandet [8] Statens forurensningstilsyn. (2005). Veileder til Miljøverndepartementets retningslinje for behandling av støy i arealplanlegging (Støyretningslinjen). [9] Nasjonalt folkehelseinstitutt (2013). Nattstøy og søvnforstyrrelser. Utredning av indikator og grunnlag for nasjonalt mål for reduksjon av støyforstyrrelser på grunn av støy. [10] World Health Organization (2009). Night noise guidelines for Europe.