Om Bullerextra.lansstyrelsen.se/miljosamverkanskane/Sv... · 2019-06-03 · • Våglängden ger oftast viktigaste informationen för hur ljudet beter sig i rum, vid skärmar osv

Om Buller

2019-05-23RISE för Miljösamverkan Skåne

Hur hänger det ihop?

Beräkningsmodeller

Ljudet inomhus

Hur blir upplevelsen av

bullret?

Källor Ljudets utbredning

Praktiska problem?Koppla nivåer till verkliga

förhållanden - mätningar

Vad hörs? - ljudet från källa till mottagare

3

Innehåll Sidnummer

Buller i vardagen – ett systemproblem 4Hur ska buller hanteras? 5

1. Ljudkällor 7Vilka egenskaper beskriver ljudkällan? 8Våglängdens betydelse för ljudutstrålning 9Ljudets spektrum 14Trafikbuller 19Olika bullerkällor har olika störningsgrad 23Sömn och väckning 24

2. Ljudutbredning 25Mätmetoder som relaterar till ljudutbredning 28Mäta eller räkna? 29Inverkan av olika faktorer på ljudutbredning 32Några utmaningar vid mätning av vindkraftbuller 48Vad krävs för att mätningar utomhus ska bli rätt? 51

3. Rumsakustik 55Mätmetoder inomhus 56Fasadisolering 57Efterklang 60Utbredningsdämpning i rum 64Ljudnivå på efterklangsfältet 65Vad krävs för att mätningar inomhus ska bli rätt? 66

4. Bullerutredningar 79Vad ingår i en bullerberäkning? 81

Omgivningsbuller 82Beräkningsmodeller trafik 84Beräkningsmodeller industri 85Beräkningsmodeller flyg 86Vägtrafik – Nordisk beräkningsmodell 88Spårtrafik NMT 96 98Tåg NMT 96 99Vindkraft 105Övrig industri 109

5. Upplevelse av ljud 110Hur går standarder och upplevelser ihop? 111Individuella skillnader i acceptans/störning 117Frekvensvägning – dB(A), dB(B) och dB(C) 118Störning av lågfrekvent buller 127Toner i buller 133Transienta ljud - impulsljud 134

6. Mätutrustning 136Ljudnivåmätaren 138Ljudkalibratorn 143Stegljudsapparaten 144Instrumentstandarder 145

7. Några praktiska aspekter 147Vanliga problem vid granskning 148

Lite om mätosäkerheter 150Folkhälsomyndigheten - mätmetoder inomhus 157Naturvårdsverket – buller 158

RISE — Om Buller

Buller i vardagen – ett systemproblem

• Utomhusbullret påverkar oss även inomhus genom en process i flera steg, eller en kedja med många länkar som till exempel:

– Källan – hur uppkommer ljudet, och hur strålar ljudet ut?

– Ljudutbredning – vad händer på ljudets väg?

– Ljudisolering – hur kommer ljudet in i bostaden?

– Rumsakustik – vad blir ljudnivån i bostaden?

– Psykoakustik – hur upplevs ljudet?

• Fler aspekter finns – hälsoaspekter, legala aspekter mm. Inte minst kontext. Samma buller kan vara extremt störande i vissa sammanhang men inte i andra. Exempelvis om ljudet av en droppande kran tar sig in i ett sovrum eller in till en idrottshall

Hur hänger det ihop?

4 RISE — Om Buller

Hur ska buller hanteras?

Olika miljöer eller aktiviteter innebär olika problemområden och angreppssätt, exempel:

• Bostäder

– bullerskydd

• Lokaler, skolor, förskolor, kontor, sjukvård, hotell

– bullerskydd, arbetsmiljö, taluppfattbarhet

• Kravställning

– BBR (Boverkets byggregler)

– Ljudklassning

• Projektering

– Dimensionering, val av lösningar och system

• Kvalitetssäkring i byggprocessen

– Egenkontroll, checklistor

• Verifiering och kontroll

– Mätningar och beräkningar5 RISE — Om Buller

Det måste bli rätt så tidigt som möjligt

Det är visat att kostnaden för bulleråtgärder ökar och kvaliteten

på den resulterande ljudmiljön minskar ju senare insatserna sker6 RISE — Om Buller

Ljudkällor

Vilka egenskaper beskriver ljudkällan?

Källor

• Ljudets utstrålning – riktningsdiagram

• Storlek på ljudmynningar eller vibrerande ytor avgör hur

bred ljudets vågfront blir

• Positioner av olika strålande ytor avgör vilka riktningar som

är mest kritiska

• Ljudets spektrum

• Frekvensinnehåll är viktigt för bullerproblematiken och för

upplevelsen

• En viktig aspekt som bör beaktas är ljudets fluktuation

över tid (om det är intermittent, oscillerande, stabilt osv)

8 RISE — Ljudkällor

9

• Våglängd, , är ett mått på hur långt ljudet hinner röra sig innan ljudvågens mönster upprepar sig

• Våglängden är relaterat till frekvens, f, via ljudhastighet, c, så här:

= c / f

• Våglängden är en längd i meter som direkt kan jämföras med t ex rummets dimensioner

• Våglängden ger oftast viktigaste informationen för hur ljudet beter sig i rum, vid skärmar osv

Två ljudvågor breder ut sig åt höger i 340 m/s. Om man kunde stanna tiden och mäta avståndet mellan tryckvariationerna i rummet skulle avståndet, våglängden , bli kortare vid högre frekvenser.

Hög frekvens

Låg frekvens

Våglängdens betydelse för ljudutstrålning

RISE — Ljudkällor

10

En ljudsändande yta kan ses som många små sfäriska ljudsändareTillsammans samverkar dessa ”små sändare” till att forma vågfronten beroende på våglängd ( s.k. Huygens princip)


Cirklarna visar hur vågor från en punktkälla utbreder sig , t ex en liten vibrerande yta

Sändande yta, t ex högtalarmembran

Resulterande vågfront

Frontens rörelseriktning

Sändande yta som är liten i förhållande till våglängden

2) Om den ljudsändande ytan är av samma eller mindre storlek än en våglängd så strålar ljudvågen sfäriskt ut i alla riktningar, med en vågfront som en boll

1) Om den ljudsändande ytan är mycket större än en våglängd så rör sig ljudvågen ganska parallellt i ett plan


11

• En vibrerande yta eller mynning kommer alltså att skicka ut ljud i alla riktningar vid låga frekvenser men vid höga frekvenser blir ljudet riktat åt ett visst håll

• Vad som är hög/låg frekvens beror av förhållandet storlek/yta mot våglängd

• I ett riktningsdiagram visas detta som utstrålad ljudeffekt i olika riktningar (360° runt). I figuren är en mynning riktad till höger. För höga frekvenser så breder sig ljudet ut i den riktningen, men för låga frekvenser så kommer ljud att spridas i alla riktningar (men lite mer åt höger)



12

Det är lätt att komma ihåg våglängden för vissa frekvenser – börja med 100 Hz och 340 Hz!

f c 340 m/s (vid 18C)

100 Hz 340/100 3,4 m

340 Hz 340/340 1 m

3400 Hz 340/3400 10 cm

Från dessa frekvenser kan man uppskatta de flesta våglängder (inom rätt storleksordning)



13

f

17 Hz 20 m

34 Hz Som för 340 Hz men 10 m

68 Hz multiplicera med 10 5 m

100 Hz 3,4 m

170 Hz (340/2 → 10*2) 2 m

340 Hz 1 m

680 Hz (2*340 → 10/2) 0,5 m

1 000 Hz (340 /100) 0,34 m

1 700 Hz 0,20 m

3 400 Hz Som för 340 Hz men 0,10 m

6 800 Hz dela med 10 0,05 m

10 000 Hz 0,34 m


Ljudets spektrum• Ljudtrycksnivå eller ljudeffektnivå

uttrycks som en funktion av frekvens

• I figuren bredvid ritas den totala

ljudenergin ut fördelat över alla frekvenser,

dvs i figuren kan man utläsa hur mycket

buller som ligger i låga frekvensband osv

• Hur fördelas ljudets energi?

• Jämför med tonerna på ett piano. Om man

slagit ner en tangent skulle detta visa sig i

diagrammet som en topp vid den

frekvensen.

• Här är pianoklaviaturen lagd så att varje

tangent skulle generera en topp rakt

ovanför i spektrumet

• Lägg märke till att avståndet för en oktav

alltid är lika stort på ett piano och att då

samma gäller i spektret när frekvensaxeln

är logaritmisk, eftersom en oktav

motsvarar en fördubbling av frekvensen


Frekvens (Hz)

Lp (dB)

Ljudets spektrum - frekvensband

Oktavband (octave band):

Ljudenergi inom spannet

mellan två frekvenser, där

𝑓2 = 2 ∙ 𝑓1

Tersband (1/3 octave band):

Ljudenergi inom spannet

mellan två frekvenser, där

𝑓3 = 213 ∙ 𝑓2

𝑓1 𝑓2 𝑓3Tre tersband = ett oktavband, (2

1

3∙ 21

3 ∙ 21

3 = 2), alla tersband får samma bredd om en logaritmisk frekvensskala används (detsamma gäller alltså även oktavband)

Tersband

Oktavband


Frekvens (Hz)

Lp (dB)

Ljudets spektrum

Oktav- och tersband

betecknas med

bandets mittfrekvens

500 Hz oktavband


Frekvens (Hz)

Lp (dB)

Ljudets spektrum ters- och oktavbandExempel på standardiserade band ISO-serie: samma siffror i varje dekad för ters-

banden, men multiplicerat med 10

Tersband Oktavband

100 Hz

125 Hz125 Hz

160 Hz

200 Hz

250 Hz250 Hz

315 Hz

400 Hz

500 Hz500 Hz

630 Hz

800 Hz

1000 Hz1000 Hz

1250 Hz

Tre tersband = ett oktavband

17

Frekvens (Hz)

Lp (dB)

Hur brukar bullerspektrum se ut?

• Buller genererat av motorer har typiskt mer energi i lägre frekvensband, ger en fallande kurva i ett bullerspektrum (typ det som är markerat med en blå linje i figuren)

• Gäller även många andra bullertyper, t ex tal, ventilation mm

• Buller med mer högfrekvent innehåll pockar ofta mer på uppmärksamhet, och ofta i när-området

(undantag som fågelsång bygger till stor del på att omgivningen är relativt tyst). Om mycket högfrekvent

buller hörs (till exempel vid pneumatiska pys) är det ofta mycket störande


Frekvens (Hz)

Lp (dB)

TrafikbullerTypiskt för trafikbullerspektra är att de förändras med hastighet

Olika delar i spektra för bilar (vägtrafik)

• Motorbuller/drivlina dominerar ofta vid låga hastigheter, speciellt vid accelerationer och tyngre trafik.

• Start-stopp vid till exempel busshållplatser eller trafikljus där tyngretrafik går kan ge problem inomhus

• Effekten av skärmar begränsas av diffraktion (ljudet böjs ned)

• Däck-/vägbuller dominerar från cirka 40 km/h och uppåt

• Elbilar ger liten vinst i högre hastigheter

• Tysta däck och asfalt kan ge bra reduktion

• Skärmar kan vara effektiva, helst nära väg, men reflexer kan märkas

• Aerodynamiskt buller, märks framförallt vid höga hastigheter, behöver sällan tas med i beräkningar av vägtrafikbuller

An introduction to tire-pavement noise ofasphalt pavement, Bernhard et al 2004

RISE — Ljudkällor19

Bussar och lastbilar – mycket lågfrekvent buller

• Tung trafik, som bussar och lastbilar - en tuff utmaning:

• Ger problem i stadsmiljö med acceleration & låga hastigheter

• Vibrationerna kan i sig ge problem inomhus

• Få fasader är isolerar lågfrekvens effektivt – gäller även nya

Källor

▪ NPC (Noise Pollution Clearinghouse)

50

55

60

65

70

75

80

Measured and calculated traffic noisespectra, typical mixed traffic in

Sweden

DPAC, measured

SMA 0/16, calculated w/ Nord2000


Bussar och lastbilar – mycket lågfrekvent buller

▪ NPC (Noise Pollution Clearinghouse)

• Fysikaliska begränsningar och svårigheter

• Ljudisoleringen är naturligt sämre i lågfrekvensområdet vid standardkonstruktioner

• För att få tillräckligt bra isolerande egenskaper så behövs oftast tunga och tjocka konstruktioner → dyra lösningar

50

55

60

65

70

75

80

Measured and calculated traffic noisespectra, typical mixed traffic in

Sweden

DPAC, measured

SMA 0/16, calculated w/ Nord2000


Hur påverkar trafikmängd/-flöde ljudnivån?• En väg är en linje med fördelade oberoende ljudkällor. En fördubbling av

antalet fordon höjer ljudnivån med 3 dB

– OBS en väg kan inte likställas med en linjekälla med cylindrisk utbredning i alla sammanhang, vilket ofta påstås. Sfärisk utbredning (-6 dB vid dubbelt avstånd) gäller vid maximalnivåer. Vid ekvivalentnivåer och över långa tidsperioder (ett vanligt scenario vid bullerberäkning) kommer däremot minskningen av ljudstyrkan vid dubbelt avstånd närma sig –3 dB precis som för cylindrisk utbredning, men det kan bli en hel del avvikelser på grund av vägsträckning och topologi, vilket kan bli tydligt inte minst vid gles trafik.

• Riktvärdet för buller vid fasad vid nybyggnation höjdes 5 dB 2015 och 2017. För vägbuller innebär 5 dB att antal bilpassager ökar till 316 %, och 10 dB innebär att antal bilpassager ökar till 1000 %

• En kontroll med ljudutbredningsprogrammet Soundplan ger att 5 dB i scenariot till höger motsvarar att antalet bilar går upp till 335 %, och 10 dB innebär att antal bilpassager ökar till 1122%

RISE — Ljudkällor22

Olika bullerkällor har olika störningsgrad

• Allmän störning - annoyance

• Kan vara stor skillnad på tidsmedelvärden som Lden,24h och på maximalnivåer

• Järnväg ger ofta mindre störning i undersökningar än vad nivåerna antyder

• Många påstår att de inte hör tåg på natten, men bullret påverkar fortfarande sömnkvaliteten

• Vibrationer påverkar sömn i samma utsträckning som buller, men klagomål vid vibrationer kommer ofta från sekundära effekter (typ att glas i ett vitrinskåp skallrar)


Sömn och väckning

• Glidande skala hur många som väcks

vid viss bullernivå

• Många vänjer sig vid och vaknar inte

av till exempel tågbuller nattetid

• Men påverkan på sömnkvaliteten

sker ändå

Väckning

Sömnkvalitet

0

10

20

30

40

50

60

70

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95100

%

an

de

lvä

ckta

A-vägd maximalnivå, dB


Ljudutbredning

Vad påverkar ljudet på vägen från källa till mottagare?

• Avstånd

• Ytor och bullerkällor längs vägen

• Reflekterande (eller absorberande) ytor

• Mark reflektion men även absorption

• Omgivningsbuller

• Väder & vind

26 RISE — Ljudutbredning

Hur påverkas ljudet på vägen från källa till mottagare?

Interferens

– vad händer när olika ljudkällor och/eller reflexer samverkar?

→ hur adderas olika ljud?

Diffraktion

– hur böjer sig ljud runt föremål?

Luftabsorption

– luftens dämpande egenskaper


Mätmetoder som relaterar till ljudutbredning

Här kommer i första hand Naturvårdsverkets rekommenderade metoder att beröras, och de bakomliggande standarderna. Framförallt gäller det

• Industribuller (NVV rapport 5417 ”Metod för immissionsmätning av externt industribuller”, bygger på ISO1996)

• Vindkraft (NVV hänvisar bl a till ISO1996 och IEC61400-11)

• Vägtrafik (NVV rapport 3298 ”Buller från vägtrafik - Mätmetod”)

• Spårbunden trafik (SP rapport 1995:40 ”Buller från spårbunden trafik – förslag till mätmetod”)

• Flyg (Nordtest ACOU 075 eller ISO 20906:2009)

Dessa har till stora delar gemensamma utgångspunkter men med en del skillnader. Detta gäller även ett antal metoder där utmaningen ligger i att det saknas vedertagna sätt att bedöma just dessa bullertyper, t ex impulsljud för skjutbanor. Där har man framförallt tagit fram underlag för beräkningsmodeller.

I denna översikt av ljudutbredningens olika aspekter så hänvisas i första hand till dessa metoder


Mäta eller räkna?

• De fenomen som här tas upp i samband med ljudutbredning och inomhusproblematik ger ofta en stor ovisshet i vad som är representativa värden.

• Beräkningsmodeller är framtagna för att kunna ge en jämförbar bild av hur starkt eller störande ett ljud är när modellens olika varierande egenskaper som väder, trafikflöden osv sätts till representativa värden i ett längre perspektiv. Om dessa parametrar är väl valda och det finns bra indata så ska det i normalfallet inte finnas någon anledning att mäta.

• Men, ibland finns det parametrar eller aspekter som inte medtagna i modellen (t ex som fartgupp som ger extra acceleration), det finns bullertyper som inte har någon framtagen källdata som indata till modellerna, det kan finnas speciella topografiska förhållanden som beräkningsmodellerna inte klarar osv. I sådana fall så kan det vara befogat eller nödvändigt att mäta.


Mäta eller räkna?

• Det bästa sättet att se mätningar är att de är ett komplement till beräkningar som kan belysa speciella omständigheter eller kalibrera beräkningsmodellerna. T ex kan mätningar under längre perioder analyseras tillsammans med ljuddagböcker, vilket kan ge värdefull information om hur bullret varierar över tid.

• Om mätningen inte är en långtidslogg av bullerpåverkan så är det av stor vikt att tillsammans med mätresultaten samla in relevant metadata för mättillfället (till exempel aktuell bakgrundsnivå, vindstyrka/-riktning mm). Det är ofta besvärligt att från denna ögonblicksbild ta fram representativa värden sett ur ett längre perspektiv

• När det gäller problem som hör till en specifik bullerkaraktär (t ex om någon blir störd av ett visst impulsljud) så hjälper det ofta inte att mäta upp bullret, eftersom mätresultat ofta inte kan jämföras med mätresultat och riktlinjer som gäller andra typer av buller. I sådana fall hjälper det ofta att komplettera med en bedömning av ljudet genom lyssning.


Osäkerheter vid mätning och beräkning

• Osäkerheter kan delas in i urvalsosäkerheter och mätosäkerheter.

• I standarder så finns det oftast en uppskattning av de mätosäkerheter som hör ihop med metoden. Osäkerheter i resultatet vid en mätning beror på denna, men också på testobjektet och mätsituationen. Om man till exempel mäter på en bullerkälla så kan man fråga sig hur den kommer variera över tid. Även om man inte kan mäta under hela tiden kan man kanske mäta under en längre tidsperiod och se hur bullret varierar över tiden. I så fall kan man göra en statistisk utvärdering av variationerna (typ A-utvärdering) och från denna skatta hur en skarp mätning kan förväntas skilja från ett idealt testobjekt. På samma sätt kan man skatta hur olika variationer i utbredningsvägen skulle kunna påverka nivåerna i olika mätpositioner (typ B-utvärdering)


Avståndets betydelse (avståndslagen)

32

𝑟1𝑟2

Ljudkälla Uppmätt ljud 𝐿 𝑟1

Mottagare 𝐿 𝑟2

Exempel:

Ett ljud mäts till 𝐿 𝑟1 = 60 dB på en meters avstånd (𝑟1 =1 m). På två meters avstånd (𝑟2 = 2 m) blir ljudet 𝐿 𝑟2 =

60 −20 log101

2= 60 − 6 = 56 dB. En fördubbling av avståndet ger en minskning med 6 dB i fritt fält.

I fritt fält (inga reflekterande ytor) och för sfärisk

ljudutstrålning gäller:

Ljudtrycksnivån minskar med avståndet r som

∆𝐿 = 𝐿 𝑟1 − 𝐿 𝑟2 = 20 log10𝑟1𝑟2

𝐿 𝑟𝑥 : Ljudtrycksnivå vid avståndet 𝑟𝑥 från källa

RISE — Ljudutbredning

Avståndets betydelse (avståndslagen)

RISE — Mallpresentation33

𝑟1𝑟2

Ljudkälla Uppmätt ljud 𝐿 𝑟1

Mottagare 𝐿 𝑟2

Tumregler. Lär (1:2), (1:3) och (1:10) och skatta resten. Funkar även för att jämföra ljudtryck och ljudtrycksnivå

Avstånds-förhållande

Tänk Skillnad i dB

1 : 2 6 dB

1 : 3 10 dB

1 : 4 4 = 2 * 2 → 6 + 6 dB 12 dB

1 : 6 6 = 2 * 3 → 6 dB +10 dB 16 dB

1 : 8 8= 2 * 2 * 2 → 3 * 6 dB 18 dB

1 : 10 20 dB

1 : 102 100 = 10 * 10 → 20 + 20 dB 40 dB

1 : 103 103 = 10*10*10 → 3 * 20 dB 60 dB

1 : 104 104 → 4 * 20 dB 80 dB

1 : 105 105 → 5 * 20 dB 100 dB

Exempel:

Ett ljud mäts till L = 60 dB på 1 m avstånd. På 25 m

avstånd blir ljudet c:a L = 60 dB – (10 dB + 3 * 6 dB)

= 32 dB (tänk 25 ≈ 24 = 3 * 8, se värden i tabell)

Vad blir det ungefär på 50 m?

33

34

Inverkan av avgränsande ytor - diffraktion

För reflexer gäller motsvarande principer som för ljudkällor

– Om en ljudvåg möter stor yta (i förhållande till våglängd) reflekteras ljudet plant, som i en spegel. Bakom blir en skuggzon, dvs mindre ljud når fram (på samma sätt som när mindre ljus når fram till ett skuggat område i solsken)

– Om en ljudvåg möter liten yta (i förhållande till våglängd) böjer reflexen av sfäriskt → diffraktion. Lite eller ingen skuggning bakom

Liten reflekterande yta

Stor reflekterande yta

Infallande vågfront

Reflekterad vågfront


35

Inverkan av avgränsande ytor - skärmning

Skärmar fungerar bättre vid höga frekvenser

– En ljudvåg som möter en hög skärm i förhållande till våglängd (dvs vid höga frekvenser) skärmas. Bakom blir en skuggzon

– En ljudvåg som möter en låg skärm i förhållande till våglängd (dvs vid låga frekvenser) böjs av sfäriskt

→ diffraktion. Mycket mindre skuggning bakom


36

Inverkan av avgränsande ytor - skärmning

Den effektiva höjden för en bullerskärm är höjd över siktlinjen Höjden på en skärm är den vinkelräta höjden över siktlinjen mellan bullerkälla och mottagare. Det betyder att den effektiva höjden för skärmen också beror av topografin. I exemplet nedan innebär det att den vinkelräta höjden för den mörkgrå skärmen är olika för en mottagare i A, B eller C. I C är det till och med så att den naturliga kullen står för den högsta skärmningen

C

B

A


Inverkan av flera ljudkällor

37

Addition av ljudkällor med okorrelerat (oberoende) buller. Vad blir den sammanlagda ljudnivån när två ljudkällor samtidigt hörs i en punkt?

• I princip är alla källor som inte spelar upp samma signal okorrelerade (dvs det finns ingen systematik i om de adderas i eller ur fas över en tidsperiod)

• Matematiskt adderas flera sådana källor så här 𝐿 = 10 ∙ log10 10 Τ𝑥1 10 + 10 Τ𝑥2 10 +⋯+ 10 Τ𝑥𝑛 10

Men flera tumregler finns för addition av två källor


Inverkan av flera ljudkällor - addition


Tumregler addition av två ljudkällor med

okorrelerat buller

1. Är skillnaden större än 10 dB kan

man oftast bortse från den svagare

2. Till det starkaste värdet adderar man

värdet för Lökning i tabell eller diagram

Δ L (dB) Lökning (dB)

0 3

2 2

6 1

Exempel:

Ljudtrycksnivån från en maskin är L1 = 60 dB. När en annan maskin med ljudtrycksnivån L2 = 56 dB tillkommer blir skillnaden 4 dB, och diagrammet ger att ≈ 1,5 dB ska läggas till det starkaste bidraget. Den nya nivån blir då Ltot = 61,5 dB.

Inverkan av flera ljudkällor - subtraktion


Tumregler för att beräkna en källas ljud-trycksnivå från mätning vid bakgrunds-buller med och utan källa

1. Är skillnaden mindre än 3 dB kan man inte skatta källans ljudtryck

2. Till totalvärdet subtraherar man värdet för Lminskning i tabell eller diagram

Δ L (dB) Lminskning (dB)

3 3

4 2

7 1

Exempel:

Om en maskin + bakgrundsnivå mäts till Ltot = 61.5 dB och

bakgrundsnivån till Lbg = 56 dB blir skillnaden ΔL = 5,5 dB.

Diagrammet ger då att ≈ 1,5 dB ska dras av från Ltot, dvs

Lmaskin = 61,5 – 1,5 = 60 dB

40

• En ton (med en viss frekvens) bildar framför en yta tillsammans

med reflexen en ”stående våg” som växlar i styrka mellan +6 dB

och -∞ dB med ett avstånd = våglängd/4 (λ /4, se figur)

• Direkt invid hård yta blir ljudnivån alltid +6 dB starkare än

direktljudet pga reflexen, oberoende av frekvens

• Olika frekvenser har olika periodicitet, vilket gör att områden med

starkt och svagt ljud hamnar på olika ställen för olika frekvenser

→ En bit ut från ytan ska istället ≈+3 dB adderas till

direktljudet pga reflexen (bredbandigt brus adderas som

oberoende källor). Men speciellt vid låga frekvenser varierar

ljudnivån avsevärt runt medelvärdet 3 dB i olika punkter

Inverkan av avgränsande ytor och mark - reflektion

Smalband (—), tersband (---), oktavband (∙-∙-)Frekvens: 200 Hz. Röd streckad linje (---) vid 3 dB, ring 6 dB

→ Vid mätning nära stor yta: Ofta säkrast att mäta alldeles intill ytan om det går!

λ/4


41

Tre strategier för mätningar rekommenderas i NVVs rapport 3298 ”Buller från vägtrafik - Mätmetod” att användas baserat på förekomst av eventuella reflekterande ytor

A. Frifältsmätning: Inga reflekterande ytor i närheten. Man får direkt det sökta värdet.

B. +3 dB-mätning: i närhet av fasad eller annan större yta ( NVVs rapport föreslås avstånd 0,5 m från fasad). Dvs, frifältsvärdet/direktljudet är 3 dB svagare än mätvärdet.

Men, som ses i figuren (vid 200 Hz-bandet) så är skillnaderna inte utjämnade i låga frekvensband: Dvs om det finns mycket lågfrekvent innehåll så kan den exakta positionen spela stor roll, framförallt om bullret kommer mest från ett viss riktning (till exempel vid en kort brant backe eller vid trafikljus som resulterar i lokala acceleration). Därför kan detta vara en risk när man mäter i hela frekvensområdet som NVV rekommenderar, där minimum är oktavbanden 125 - 4000 Hz

C. +6 dB-mätning: i direkt kontakt med fasad eller annan större yta. Dvs, frifältsvärdet/direktljudet är 6 dB svagare än mätvärdet


BC

Frekvens: 200 Hz OBS! Om byggnader ska uppföras vid mätpunkten ska 3 dB läggas till frifältsvärdet för att kompensera för kommande reflektioner (dvs värdet motsvarar resultatet från en +3 dB-mätning i närhet av fasad)RISE — Ljudutbredning

42

Vid frifältsmätning får inga reflekterande ytor (förutom

marken) påverka resultatet. Därför anges i NVVs

mätmetodrapport* tumregeln:

”Avståndet mellan mikrofon och annan reflekterande yta

måste vara dubbelt så stort som avståndet mellan mikrofon

och den dominerande bullerkällan.”

Undantag är mycket små reflekterande ytor eller om de är

plana och tydligt riktade bort från mikrofon


*NVV Rapport 3298 ”Buller från vägtrafik - Mätmetod”

x m> 2∙x m



43

Man skiljer på två sorters mark – hård och mjukHård mark och andra reflekterande ytor

• Speglar ljudkällan

• ”Spegelkällan” ger samma signal som källan vid ytan (samma avstånd) → direktljud och spegelkälla adderas i fas.

Dubbelt ljudtryck vid yta → direktljudet ökar med +6 dB

• Även för en mottagarposition en bit över mark så ökar ljudnivån (utom i källans närhet). På längre avstånd blir direktljudets och reflexens väg till mottagaren ungefär lika långa (rs → r),och direktljudet ökar med +6 dB

r

rs


Inverkan av mark - absorption

44

För mjuk mark, den andra marktypen i beräkningsmodeller, gäller

• Om ytan absorberar ljud blir spegelkällan svagare

• Men dämpning blir ännu större eftersom ljudenergin böjer av nedåt (den effektiva ljudhastigheten är lägre vid marken)

• Exempel: gräsbevuxen mark, tät vegetation kan öka effekten något mera

• På 50 m får man 5-10 dB mer dämpning på mjuk mark än vad avståndsdämpning ger


Inverkan av vind

45

• Ljudet böjer av nedåt i medvind*

→ Zon med starkare ljud än vid vindstilla

• Turbulent diffusion (spridning) i ljudets utbredningsriktning

→ Dämpning 4-6 dB/100 m oberoende av vindriktning

• Ljudet böjer av uppåt i motvind*

→ Zon med svagare ljud än vid vindstilla

* Relativ ljudhastighetsökning/minskning i gångväg spelar mindre rollRISE — Ljudutbredning

Inverkan av temperatur

46

• Inversion: Stabil skiktning med kall luft närmast

marken. Vanligast på vintern med kall mark

→ Ljud böjer av nedåt och hörs starkare på avstånd

• Vanligast: Varmare luft vid mark och

kallare uppåt

→ Ljud böjer av uppåt, skuggeffekt


Luftdämpning

47

Dämpning på grund av absorption i luft

• På avstånd låter ljud mer dova

• Höga frekvenser dämpas mer än låga

• Gör ofta lite på totalnivån: på 1 km dämpas

– buller i 250 Hz-bandet ≈ 1 dB

– buller i 1 kHz-bandet ≈ 5 dB

• Högre dämpning i varm luft

• Lägre dämpning i (OBS!) hög luftfuktighet

Dä

mp

nin

g i

dB

, 30

m a

vst

ån

d

Relativ luftfuktighet (%)

Luftdämpning vid 20 °C

10 kHz

8 kHz

6 kHz

4 kHz

2 kHz


Det är svårt att få till meningsfulla mätningar av vindbuller som tillför användbar data utöver vad beräkningsmodellerna ger.

Två typer av mätningar görs:

• Emissionsmätningar (t ex enligt IEC 61400-11) görs med syfte att karakterisera källan. Oftast görs de i närheten av vindkraftverken för att få så tydlig indata från verken som möjligt. Denna typ av mätning kan vara relevant då man har anledning att anta att ljudutstrålningen från ett speciellt verk avviker från typdata för turbinmodellen. De kan också göras för att skaffa typdata för en viss turbintyp, men detta bör inte vara aktuellt för miljöinspektörer.

• Imissionsmätningar (t ex enligt ISO1996-1/2) görs för att beskriva bullerpåverkan i en viss punkt. Detta kan behövas om till exempel beräkningsmodellerna inte tar hänsyn till vissa förhållanden eller indata till beräkningsmodellen är för grov eller felaktig. Men vid till exempel vindkraftsparker kan det vara vanskligt att dra slutsatser om bullernivåer vid andra punkter, om det inte handlar om ren kalibrering av en modell. Eftersom dessa mätningar typiskt görs på större avstånd så är kringförhållandena mycket mer kritiska. Vindförhållandena kommer att spela stor roll för resultaten liksom den aktuella bakgrundsbullernivån.

Några utmaningar vid mätning av vindkraftbuller


• Ett vanligt problem vid tolkning av resultaten är att störningen bara delvis förklaras av mätresultat (eller beräkningsresultat). Här kan man se tre kategorier:

• Aspekter som mäts och förklarar en del av störningen:

• Bullernivån spelar roll för störningen (välbelagt).

• Även nivån på bakgrundsbuller kan indikera störningsrisk

• Aspekter av ljudet som vanligtvis inte mäts (kvantifieras) och som förklarar en del av störningen (se nästa sida)

• Aspekter som inte är kopplade till ljudet. Störningsgraden påverkas också av sådana saker som

• Visuell påverkan (kan vindkraftverket ses från lyssningsplatsen?)

• Ekonomiska kompensationsmodeller (får boende i området någon ekonomisk ersättning?)



Aspekter av ljudet vanligtvis inte mäts (kvantifieras) men delvis förklarar störningen

• Amplitudmoduleringen (det periodiska svischandet) spelar roll för störning. Metoder finns för att kvantifiera amplitudmodulering, men inga riktvärden eller jämförelsetal finns för att skatta hur stor risken är för störning och inte heller någon rekommendation om detta ska kompenseras i form av påslag på mätresultaten

• Om hörbara toner finns i bullret rekommenderar NVV att detta ska kompenseras med ett påslag på 5 dB. Här finns möjligheter att objektivt skatta förekomst av toner genom användning av ISO1996-2 Annex J/K.

• Här kan nämnas att lågfrekvensbuller tagits upp som en störningsfaktor, men det finns ingen entydig studie som visat att så är fallet (än mindre infraljud i frekvensområdet, under 20 Hz där man i allmänhet ligger långt under hörtröskelvärdet)


Ett spektrogram för ett vindkraftbuller, dvs ett spektrum ligger vertikalt med låga frekvenser nederst och höga överst. En horisontell förflyttning mot höger motsvarar en förflyttning framåt i tid. De olika färgerna visar hur ljudenergin fördelar sig över frekvens och tid


Vad kan göra att mätvärden inte blir representativa? Exempel:

Mätning av externt buller med t ex ISO 1996, emissionsstandarden IEC 61400-11 mm

• Vind- & väderpåverkan

• Det är svårt att planera mätningar med rätt vindförhållanden. Det kan vara få dagar med rätt förutsättningar och vindarna kan växla snabbt. Därför behövs en utförlig logg av meteorologiska förhållanden, som vindriktning och -hastighet, för att säkerställa att rätt förhållanden rått under mätningen.

• Mikrofonen måste väderskyddas (vindbrus och/eller regn). En del vindbrus uppstår även med vindskydd, men oftast kan det bortses ifrån utom vid höga vindstyrkor eller låg totalnivå. Vid regn måste regnskydd användas under mätningarna , och ofta behövs flera för att inte mätningarna ska bli påverkade efter hand.

• Mätresultat som ligger <5 dB över vindbruset ska flaggas i rapport. Om spektrum innehåller mer lågfrekvent buller än vad som kan förväntas kan detta vara ett tecken på vindbrus

Vad krävs för att mätningar utomhus ska bli rätt?



• Vind- & väderpåverkan

• Vid trafikmätningar är det mycket viktigt med torr vägbana, annars kan värdena bli kraftigt förhöjda, medan temperatur spelar mindre roll.

• Om mikrofonen monteras mot en yta för +6dB-mätning är det viktigt att inte det uppkommer aerodynamiskt buller mellan mick och yta. Störst risk för detta ger en mycket tunn luftspalt mellan mick och yta

• Impulsljud/transienta ljud med högt energiinnehåll

• Det finns inget generellt sätt att angripa detta på, men LEC (Sound Exposure Level, SEL) ger bättre resultat än ekvivalentnivåer





• Andra bullerkällor (bakgrundsbuller)

• Fastställ bakgrundsnivåer – om möjligt ska mätningar ske på enbart bakgrundsbuller. Om bakgrundsbullret är starkare än 3 dB under mätobjektets nivå så får inga korrektioner göras och mätning blir bara indikativ över högsta möjliga nivå för mätobjektet.

• Möjliga bakgrundsbullerkällor måste inventeras och dokumenteras

• Mikrofonen är för nära en hård yta (emellan + 3dB och +6 dB ökning)

• Följ riktlinjer i standarden. Om mikrofonen kan fästas mot ytan (+6 dB) så är det ofta säkrare än att mäta på ett avstånd så att ytans bidrag ger +3 dB ökning.

• Bullernivån varierar över tid

• Tidsvariationer måste vara kända och dokumenteras.53 RISE — Ljudutbredning


Andra svårigheter

• Om det finns flera bullerkällor som t ex flera värmepumpar eller fläktar runt en innergård, så kan den sammanlagda ljudnivån från dessa vid exempelvis balkonger på samma innergården vara t ex 45 dB eller mer, även om varje enskild källa ligger under 40 dB. Här är det inte självklart hur man går vidare

• Ett vanligt sätt är att kräva åtgärder om någon källa överskrider 40 dB , vilket alltså inte funkar här. Då finns varken möjlighet till förbättringar eller utrymme för fler aggregat, även om de tillkommande kan ha mycket bättre bulleregenskaper än de befintliga.

• Men man kan även se det ur ett helhetsperspektiv, som t ex miljöförvaltningarna i Göteborg och Stockholm valt att göra: I en sådan här situation kräver man en utredning av varje bullerkälla. Hur mycket ljud genereras? Vad kostar det att minska bullret? Baserat på dessa uppgifter prioriterar MF åtgärderna för att få en så kostnadseffektiv åtgärdsplan som möjligt. På så sätt har man lyckats nå acceptabla bullersituationer på ställen där man inte kan nå resultat genom att adressera enskilda värmepumpar

• Men alla aggregat behöver mätas upp individuellt, och det är i sådan här fall bra om detta kan göras synkroniserat så övriga källor kan stängas av. Annars är man mer beroende av att respektive ljudkälla dominerar i närmätningar (osäkrare)


RumsakustikVarför är det så svårt att mäta inomhus?

56

Mätmetoder inomhus

• Mätningar i det typiska området 100 Hz – 4 kHz brukar inte innebära några problem, om man följer de standardernas rekommendationer (enkla statistiskt baserade metoder) och om rummet inte är för litet

• I lägre frekvenser eller om rummet är litet, vilket i princip är samma sak, så måste man ha en mätstrategi som är anpassad att ta hänsyn till starka enskilda rumsmoder (anledningen förklaras i detta avsnitt). Här kan det annars bli ganska stora fel

• FoHM hänvisar till ”Vägledning för mätning av ljudnivå i bostadsrum och skola”, SP Rapport 2015:02

• Även vid mätning av höga ljudnivåer finns det en del fallgropar, varför man bör följa

• FoHMs ”Vägledning för mätning av höga ljudnivåer på diskotek, konserter och andra arrangemang med publik” (SP-INFO 2004:45, rev december 2014), eller

• Förenklad metod för mätning och beräkning av höga ljudnivåer - snabbguide mätning och beräkning av höga ljudnivåer, bl a för miljö- och hälsoskyddskontor (tillsyn)

RISE — Rumsakustik

• En fasad har typiskt goda ljudisolerande egenskaper i mellan- och högfrekvens-områdena, och dåliga ljudisolerande egenskaper i låga frekvensområdet, vilket ofta även gäller nybyggda hus

57

Ljudets väg in i hus - fasadisolering

högt reduktionstal

= bra ljudisolering

Lågt reduktionstal =

dålig ljudisolering

RISE — Rumsakustik

• Redan tidigare har det funnits ett mörkertal av överskridna nivåer i lågfrekvensområdet eftersom denna typ av problem ”går under radarn”

• A-vägning kan skymma problemet: Vid 50 Hz (”nätbrumsfrekvensen”) ger A-vägning en minskning med c:a 30 dB (en ”rabatt”).

• Exempel: 60 dBA vid fasad under en timme, och c:a 1/3 av ljudet finns vid 50 Hz, dvs c:a 55 dBA, eller 85 dB ovägt. Inomhus blir ovägda nivån 55 dB, dvs långt över 43 dB, med en riktigt bra fasad

Fasadisoleringens

Frekvens (Hz)

A-vägning(dB)

20 -50,5

25 -44,7

31,5 -39,4

40 -34,6

50 -30,2

63 -26,2

80 -22,5

De nya bullerreglerna kan ge problem med lågfrekvent buller och toner inomhus

58 RISE — Rumsakustik

Hur har man resonerat?• Gamla observationer/slutsatser (1800-tal) ligger

bakom beskrivningen akustiken i rum. Därför är verktygen grova och funkar inte alltid bra.

• Observation 1: Mycket lång efterklang ger svårigheter att uppfatta tal

• Observation 2: Ljudabsorberande kuddar gjorde att rummets eko hördes kortare tid (efterklangstid) och talet blev lättare att uppfatta

• Fortfarande används efterklangstid, T, ofta för att beskriva akustik i rum. I ett diffust ljudfält bestäms T av rummets volym, V, och hur mycket väggar, tak och golv absorberar, A. Detta funkar bara i vissa fall.

Absorbentytan, A, diskuteras mer senare

𝑇 =0.161 𝑉

𝐴Katz & Wetherill, Fogg Art Museum Lecture Room : A calibrated recreation of the birthplace of Room Acoustics

Wallace Clement Sabine, rumsakustisk pionjär som beskrev

efterklangens betydelse


http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://www.kuleuven.be/bwf/onderwijs/zaal/wcsabine.htm&ei=d-ISVcS0GqS_ywOJnYCABw&bvm=bv.89184060,d.bGQ&psig=AFQjCNFipsYg7XDoL4am5Hn9Q_ir3vexvg&ust=1427387363598300

• En ljudkällas reflexer mot väggar, golv och tak bygger upp ett efterklangsfält• Fältet kan i rum med hårda ytor ses som diffust, dvs ljudets nivå och

utbredningsriktning är slumpmässigt i varje punkt

60

Efterklang

Vänstra bilderna: Ljudkällan S sätts på och börjar sprida en ljudvåg i olika riktningar. En del ljudenergi, ”direktljudet” går raka vägen (D) till mottagaren i O. Övrig ljudenergi reflekteras mot väggar, golv och tak en eller flera gånger (Rx) innan det når mottagaren eller absorberas av en yta eller av luften.

På det sättet byggs ett efterklangsfält upp. vilket man kan se i de högra bilderna där mer och mer ljudenergi lagras upp i rummet över tid

• Efterklangsfältet går mot ett konstant men fluktuerande värde• När ljudkällan stängs av faller nivån exponentiellt

Efterklang

Överst till vänster: till sist har man uppnått en jämvikt och lika mycket ljudenergiabsorberas som genereras. I högra bilden illustreras detta genom att kurvan över ljudenergin slutar att stiga och istället fluktuerar kring ett konstant värde över tid.

I bilden nederst till vänster har ljudkällan stängts av, och i den högra bilden ser man hur ljudenergin i rummet klingar av i rummet (s.k. efterklang)

61

• Med en logaritmisk decibelskala blir avklingningsförloppet en rät linje.

• Den tid det tar för ljudtrycksnivån att sjunka 60 dB kallas efterklangstid, T eller T60.

• Eftersom nivån fluktuerar över tid så brukar man börja mäta när efterklangen fallit 5 dB

• Ofta gör bakgrundsnivån det omöjligt att mäta upp en linjär avklingning under 60 dB

• Istället kan man mäta emellan t ex -5 dB till -25 dB eller till -35 dB och räkna fram vad en efterklangstiden motsvarande 60 dB (noteras T20 respektive T30) . OBS: resultaten kan bli olika!

0 500 1000 150010

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tid, ms

L p, dB

Typiska efterklangstider

Rum i bostad 0.4 - 0.8 s (0.5 – 2 kHz)Konserthall 0.8 - 1.5 s Kyrka 1 - 2.5 s

60 dB

T eller T60

Efterklang

62

Ofta gör bakgrundsnivån det omöjligt att mäta upp en linjär avklingning under 60 dB

• Istället kan man mäta emellan t ex -5 dB till -15 dB, -25 dB respektive -35 dB och räkna fram en efterklangstid som motsvarar vad man fått om man mätt 60 dB (noteras T10, T20

respektive T30) . OBS: resultaten kan bli olika!

Efterklang

• Efterklangstiden brukar vara

olika för olika frekvensband

• Efterklangstiden brukar vara

olika för olika tidsintervall


Utbredningsdämpning i rumDirektljud följer avståndslagen, medan efterklangsfältet är distribuerat över rummet

Nivån kommer därför att sjunka när man rör sig från ljudkällan tills bullret i efterklangsfältet dominerar Därefter fluktuerar nivån kring ett medelvärde som bestäms av rummet i kombination med ljudkällan

Rummets efterklangsfält avgör hur långt avståndslagen gäller

64

Ljudnivå på efterklangsfältet

• Ljudnivån i efterklangsfältet bestäms av källans ljudnivå, Lw

och absorptionsytan i rummet, A

• A = a S är storleken på en fiktiv totalabsorberande yta som absorberar lika mycket ljud som de verkliga absorberande ytorna i rummet

𝐿𝑝 = 𝐿𝑊 + 10 log4

𝐴


Vad krävs för att mätningar inomhus ska bli rätt?

Vad är buller-/ljudnivån i ett rum?

I ett möblerat rum med hårda ytor på väggar, golv och tak är ljudfältet mer eller mindre diffust utom i lägsta frekvensområdet (förklaras senare). Detta innebär:

• Om en bullerkällan inte är inne i rummet så kommer ljudnivån att slumpvis variera kring ett medelvärde mellan olika platser i rummet.

• Om man mäter ljudnivån på ett antal platser och gör en statistisk medelvärdesbildning så kommer man att få ett representativt värde av bullernivån i rummet.

• Dvs, rummet är tillräckligt diffust för att ljudmätningar enligt de vanliga standarderna ska fungera bra

Diffust fält: sampling i olika punkter ger snabbt bullrets medelvärde

Hårt dämpat rum: samplingsvärde starkt beroende av position, svårt få fram medelvärde


Vid låga frekvenser/mindre rum uppträder rumsmoder, dvs stående vågor i rummet. I dessa frekvensområden fungerar inte statistiska standardmetoder

→ Var uppmärksam på om standarder anger lägsta frekvens och/eller minsta

rumsvolym. Speciellt anpassade mätprocedurer måste användas i så fall

17 Hz 48 Hz 85 HzExempel från ett rum med måtten 5 x 10 m:(ljus färg = hög ljudtrycksnivå, mörk färg = låg ljudtrycksnivå)

Modöverlapp

Statistiska metoder funkar

Rumsmoder – resonanser - lågfrekvensproblem

Fåmodsområde (Lågfrekvens)

Statistiska metoder funkar inte


85 Hz

Rumsmoder – resonanser

• Beroende på ett rums dimensioner kommer vissa frekvenser i resonans.

• Detta innebär att ljudet av en ton med en sådan frekvens kommer att förstärkas och bilda ett specifikt mönster av omväxlande starka och svaga zoner på olika platser i rummet.

• Hörnor ligger alltid i starka zoner (vilket kan utnyttjas i mätningar av lågfrekvens)

• Skillnader mellan en stark och en svag zon kan vara 20 dB

• Därför fungerar statistisk (slumpmässig) sampling väldigt dåligt i låga frekvenser -avvikelser kan bli stora om man har otur



• Observera: Ofta ser man bilder där tryck-variationer i rummet hos en lågfrekvent rumsmod visualiseras med pRMS eller p2. Tryckvariationerna blir då sinusformade.

• Men, om man går omkring med en ljud-nivåmätare så mäter man ljudtrycksnivån, Lp. Tryckvariationerna blir då stora zoner med starkt ljud och smala band där det blir helt tyst (Lp → -∞ dB).

• Detta kan man höra i ett sådant fält: Om en ton med rumsmodens frekvens spelas upp kan man gå runt och höra en stark ton med mindre variationer men i vissa smala band blir det plötsligt helt tyst.

• Vid mätningar är det därför viktigt att inte mäta i många punkter och undvika nodlinjer (symmetrilinjer där ljudet släcks ut)

Lp (dB)

p2 (Pa)



• Om ljudkällan emitterar mer än en frekvens, så blir det resulterande ljudfältet en kombination av olika moder.

• Situationen blir än mer komplex om rummet är osymmetriskt och innehåller absorbenter osv.

17 Hz + 48 Hz


Modöverlapp

Statistiska metoder funkar


• Ju högre frekvens, ju fler resonans-toppar kommer att uppträda inom varje oktav

• Vid höga frekvenser överlappar topparna varandra och effekten suddas ut – ”modöverlapp”. Modmönsterna blandas och utjämnas, även vid enstaka frekvenser. Statistisk sampling fungerar, MEN hörnorna är fortfarande starkare vilket gör att de måste undvikas vid sampling i modöverlapp

• I större rum förskjuts rumsmoderna neråt i frekvens. Statistisk sampling funkar därför bättre i stora rum. 17 Hz + 48 HzFåmodsområde (Lågfrekvens)




Föreskrift för mätning av lågfrekvent buller: FoHM hänvisar till SP Rapport:2015:02 ”Vägledning för mätning av ljudnivå i rum med stöd av SS-EN ISO 10052/16032”

Två metoder beskrivs:• Mätning enligt ISO 10052 – översiktsmetod

• Flödesschema över mätning i figur 1• Mätprocedur enligt ISO 16032 – teknisk metod

72


Föreskrift för mätning av lågfrekvent buller: FoHM hänvisar till SP Rapport:2015:02 ”Vägledning för mätning av ljudnivå i rum med stöd av SS-EN ISO 10052/16032”

Två metoder beskrivs:• Mätning enligt ISO 10052 – översiktsmetod• Mätprocedur enligt ISO 16032 – teknisk metod

• Flödesschema över mätning i figur 2

73


Mätmetod av höga ljudtrycksnivåer

• Två delar: Operativ tillsyn (beskrivs nedan) samt Egenkontroll

• Vid arrangemang där besökaren är på samma plats hela tiden (t ex biografer) ska mätningen göras på den plats där ljudtrycksnivån är högst

• Ekvivalentnivån och maximalnivå mäts under 60-minutersperiod, eller om arrangemanget är kortare, under den tid som arrangemanget varar.

• Vid arrangemang där besökaren rör sig omkring (t ex nattklubbar) mäter man ekvivalentnivå och maximalnivå under 15 minuter.

• Ekvivalentnivå mäts på platser där besökare uppehåller sig längre stunder

• Maximalnivån mäts på platsen med högsta ljudtrycksnivån.

• Myndigheter som gör tillsyn ska dra ifrån mätosäkerheten från uppmätt ljudtrycksnivå medan den som kontrollerar sin egen verksamhet istället ska redovisa uppmätt ljudtrycksnivå tillsammans med mätosäkerheten.




• Mikrofonen är för nära en hård yta (varje yta ger +6 dB vid randen)

• Följ riktlinjer i standarden. • Om avsteg görs kan det vara bra att använda strategier för

lågfrekvensmätningar med mätning i hörn.

• Bullernivån varierar över tid

• Tidsvariationer måste vara kända och dokumenteras

• Andra bullerkällor (bakgrundsbuller)

• Fastställ bakgrundsnivåer – mät om möjligt enbart på bakgrundsbullret• Möjliga bakgrundsbullerkällor måste inventeras och dokumenteras

• Man mäter så nära en bakgrundsbullerkälla att avståndslagen gäller för den (källans direktfält) . Då mäter man enbart denna källas ljud/avstånd


Vad kan leda till att mätvärden inte blir representativa (när stämmer inte de statistiska antagandena)? Ytterligare exempel:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

50 80 125

200

315

500

800

1.25 k 2 k

3.15 k 5 k

T20

omöblerat

T20 stolar

bord

T20 stolar

bord +

bokhyllorT20 stolar

bord + extra

hyllor

Klassrum, klass C absorbent i 100% av taket


• Man mäter för lågt ner i frekvens/i ett för litet rum enligt standard

• Bra indikation, men standarden inte tillämplig• Här ska man använda strategier för lågfrekvensmätning

• Ljudfältet är inte diffust av andra orsaker, till exempel

• möblering saknas,

• det sitter ojämnt fördelade absorbenter

• rummet är hårt dämpat

• rummet har biytor,

• Om ljudfältet inte är diffust kan ljudnivåerna vara mycket oregelbundna över rummet.

• Kolla om efterklangskurvan är bruten, dvs om efterklangen faller snabbt och därefter långsamt.

• Om flera positioner mäts kan mätresultat bli hyfsat representativt ändå, men efterklangstiderna blir missvisande, och inga analyser bör baseras på dem



Andra svårigheter

• Lågfrekvensbuller enligt FoHMFS 2014:13 Allmänna råd om buller inomhus. Tersbandsnivåer är angivna ned till 31,5 Hz

• Fåmodsområde, ljudfältet är inte diffust. Utmaningen är speciellt att göra mätningen representativ för upplevelsen

• Om bullret innehåller hörbara toner ska detta beaktas och ett 5 dB pålägg på mätvärden ska göras men

• Det finns ingen standardmetod som ger ett rättvisande resultat inomhus

• Det finns standard (ISO1996-2:2017, Annex J) för att bedöma hörbarhet av toner i en ljudsignal men den funkar bara i frifält

• Problem: bredbandiga bakgrundskällor, till exempel ventilation, varierar över rummet på ett annat sätt än toner, vilket gör att resultatet varierar starkt med position

• Slutsats i dagens läge: Inomhus är det bättre att lyssna efter toner!

Fåmodsområde (Lågfrekvens)




Andra svårigheter

Man får se upp om mätvärden utvärderas mot en viss föreskrift i en utredning. Ibland kan olika dokument synas i konflikt . AFS 2005:16 Buller och FoHMFS 2014:13 Allmänna råd om buller inomhus ger båda tersbandnivåer i lågfrekvens som ska gälla för undervisning, men med olika värden. I praktiken följs bara AFS och FoHM har valt att inte följa upp efterlevnaden av råden i undervisning

AFS 2005:16

78

Modellering och beräkning

• Tillstånd

– Bullerberäkning görs i samband med planläggning och bygglovsprövning

– Ligger till grund för dimensionerande ljudnivåer

– Bindande gentemot tillsynsmyndigheterna

• Tillsyn

RISE — Modellering och beräkningar80

• Omgivningsbuller

• Ska används som underlag för bedömning om olägenhet för

människors hälsa i plansammanhang

• Med olägenhet för människors hälsa avses en störning som enligt

medicinsk eller hygienisk bedömning kan påverka hälsan menligt

och som inte är ringa eller helt tillfällig.



• Flygplatser• industriell verksamhet• spårtrafik• vägar

• EU direktiv (END European Noise Directive)

• Kartläggningar görs vart 5e år.

• Vid nästa kartläggning ska harmoniserade metoder användas

– CNOSSOS-EU, Ny beräkningsmodell som håller på att

implementeras


• Olika modeller för väg och järnväg

• Nordisk beräkningsmodell för väg reviderad 1996

• Nordisk beräkningsmodell för tåg reviderad 1996, NMT

• Nord2000 road, rail (används för höghastighetståg)

• CNOSSOS-EU, road, rail,


• Industriell verksamhet

– Många olika källor: Industrier, vindkraft, hamnar, industrier, kyl-ventilationsanläggningar, restauranger, nöjesverksamhet, … Olika beräkningsmodeller kan användas

– Vanligt är Nord2000 industry beräkningar med uppmätta emissionsdata för källorna

– Alternativt ISO 9613-2 utbredning

• Vindkraft:

– Excel-blad (Lundmark Akustik & Vibration) http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vindkraft/buller-vindkraft-riktvarden/

– Även Nord2000 används vid komplicerad terräng eller över vatten


http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vindkraft/buller-vindkraft-riktvarden/

• ECAC Doc 29 är gällande metod i Sverige

• Kvalitetssäkring av flygbullerberäkningar

– Hanteras inte närmare här



𝐿𝐴𝑒𝑞 = 𝐿1 + ∆𝐿2 + ∆𝐿3 + ∆𝐿4 + ∆𝐿5

Dämpning på grund av skärmar och mark

Övrigdämpning

Resultat: A-vägd

ekvivalent ljudnivå vid mottagaren

Utgångsvärde: Ekvivalent ljudnivå på

10m avståndDämpning på

grund av avstånd

Dämpning i fasad

(inomhus)


𝐿1

Vägtrafikbuller Nordisk beräkningsmodell Naturvårdsverkets rapport 4653

Beror av fordonstyp (andel lätta och tunga), hastighet och trafikmängd


∆𝐿2

Vägtrafikbuller Nordisk beräkningsmodell Naturvårdsverkets rapport 4653

-3dB /avståndsdubbling(gäller för ekvivalentnivå , då går det att seanta en linjekälla vid modellering)


∆𝐿3 Beror av skärmhöjd, placering och markens egenskaper (mjuk eller hård)

• Korrektion för vinkelområdet

• Korrektion för tjock skärm



𝐿𝐴𝐹𝑚𝑎𝑥 = 𝐿1𝑚𝑎𝑥 + ∆𝐿2𝑚𝑎𝑥 + ∆𝐿3𝑚𝑎𝑥 + ∆𝐿4𝑚𝑎𝑥 + ∆𝐿5𝑚𝑎𝑥

Dämpning på grund av skärmar och mark

Övrig dämpning

Resultat: Maximal

ljudnivå vid mottagaren

Utgångsvärde: maximal

ljudnivå på 10m avstånd

Dämpning på grund av avstånd

Dämpning i fasad

OBS: För ∆𝐿2𝑚𝑎𝑥 gäller: -6dB /avståndsdubbling (ej samma som för ekvivalentnivå!)

• God överensstämmelse för medelvärdet

• Stora variationer från dag till dag

• Standardavvikelse från 3dB vid 50m till 5dB vid 200m

• Stor spridning i mätningar på grund av vind och temperatur


• Giltig upp till 300 m avstånd vid neutral väderlek (0-3m/s medvind)

• Indata baseras på mätningar genomförda under 1990-talet. Kanske inte representativ för dagens fordonsflotta

• Endast 2 kategorier av fordon, lätt respektive tung

• Beräknar A-vägda nivåer. Ingen information om spektrum

• Giltig för hastigheter > 30 km/h (antar konstant nivå < 30 km/h)

• Endast en vägbeläggning (men korrigeringstermer för olika svenska vägtyper är framtagna)

• Hanterar hård eller mjuk mark

• Endast en skärm mellan källa och mottagare kan räknas. Underskattar nivåer på innergårdar.


• Har rätt modell använts för beräkningarna? Nordisk beräkningsmodell från 96, Nord2000? Noggrannhet och begränsningar bestäms av vilken modell man använt. Beräkningsprogrammet används för att hantera geometridata.

• Är indata relevant? Finns tillgänglig data för hastighet, trafikmängd, väderlek etc..

• Vilken höjd är beräkningarna gjorda för? 1,5m, 2m eller 4m? Fasadnivåer på respektive våningsplan?

• Är maximalnivåer beräknade korrekt? Är det 5e högsta eller 5% percentil?

• Vilka inställningar i beräkningsprogrammet som använts. För att minimera beräkningstid kan lägre upplösning och förre reflektioner väljas, vilket påverkar resultaten. Detta syns kanske inte i resultatet eller i en bullerkarta.

• Fördelning av boende per våning /lägenhet i en beräkning har stor påverkan på exponering och värdering av åtgärder


• Datorberäkningar (NMT): oktavband, komplicerad terräng och

multipla skärmar. Ekvivalentnivå och maximalnivå

• Förenklad handräkningsmodell (NMT manuell): endast A-vägda

nivåer för enkla geometrier

• Separerar källa och utbredning. Möjligt att lägga till nya tåg.



𝐿𝑝 = 𝐿𝑊 + ∆𝐿𝐶 + ∆𝐿𝑑 + ∆𝐿𝑎 + ∆𝐿𝑔 + ∆𝐿𝑆 + ∆𝐿𝑉 + ∆𝐿𝑟

Resultatljudtrycksniåvå

Källstyrkaljudeffekt

Korrektion för spårunderhåll

Korrektion för avståndsdämpning

Korrektion för luftabsorption

Korrektion för markeffekt

Korrektion för skärmar Korrektion för

vegetation

Korrektion för reflektioner

• Ljudkällor



Leq – varje spårelement ses som en punktkälla Lmax – varje tågelement ses som en punktkälla

• Gäller för sommarförhållanden på marken, svag medvind eller inversion

• Gäller för hastigheter > 30 km/h. Under 30 km/h antas konstant nivå

• 3 markkateogrier kan hanteras; hård, porös och delvis porös

• För multipla skärmar används enbart den som har störst påverkan på

nivån i beräkningen


• Stora variationer har uppmätts beroende på spårets kvalitet. Korrektionen för spårunderhåll varierar och kan vara avgörande

• Alla idag aktuella tågtyper har inte mätts upp ännu och saknar källdata. (Men arbete pågår med uppdatering)

• Se upp med buller från broar och kurvor, så att de hanteras i beräkningarna

• Handräkningsmetoden kan användas för enkla fall, eller för rimlighetsbedömning av en datorberäkning


• Tillverkare deklarerar ljudeffekten hos vindkraftverk genom emissionsmätningar enligt IEC 61 400-11, second edition (Ed 2.1) 2006-11, ”Wind turbine generator systems – Part 11: Acousticnoise measurement techniques”

• Ljudeffekten bestäms vid referensvindhastigheten 8m/s på 10m höjd. Ljudeffekten deklareras enligt IEC TS 61400–14 ”Declaration of apparent sound power values and tonality values”.

• Deklarerad ljudeffekt LWD = LW+K, där LW är den uppmätta ljudeffekten och K tar hänsyn till spridning och mätosäkerhet

• Beräkningarna av immissionen vid angränsande fastigheter ska göras för medvindsförhållanden från verket. Vid motvind blir nivåerna lägre.

105 RISE — Modellering och beräkningar

• Excelberäkning

• http://www.naturvardsv

erket.se/Stod-i-

miljoarbetet/Vagledning

ar/Buller/Buller-fran-

vindkraft/buller-

vindkraft-riktvarden/


http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vindkraft/buller-vindkraft-riktvarden/

• Nord2000

• Deklarerad ljudeffekt från tillverkare används som källstyrka i Nord2000

utbredningsmodell

• Tar hänsyn till meteorologiska förhållanden, vind, temperatur etc.

• Tar bättre hänsyn till topologi och markegenskaper

• Kan vara fördelaktigt vid komplicerade markförhållanden eller vid

vindkraftsverk till havs


• Är källdatan korrekt för aktuellt driftsvillkor? Vindkraftverk kan

ställas i olika ”moder” för att ge lägre buller, vilket kan påverka

effektuttaget. Beräkningarna bör göras för verk som inte är

nedreglerade, eller åtminstone redovisas i det läget.

• Modellernas osäkerhet är större än ±1 dB.

• Se upp med avrundningar av värden


• Emissionsmätning av ljudeffekt hos enskilda bullerkällor

– Exempelvis ISO 3746, ISO 9614-2

• ISO 9613-2 utbredningsmodell

• Nord2000 utbredningsmodell

• Implementeras i t.ex. Soundplan eller CADNA


Det finns en hel del standarder – vad säger de om ljudupplevelsen?

• Utgångspunkt: Resultat från standarder ska vara reproducerbara

Mät- och testuppställningar behöver inte efterlikna ett riktigt fall

Ingen ”sanning” om bullrets karaktär eller om hur det upplevs

• Men om vi inte haft två öron hade inga ljudstandarder skrivits

• Därför måste resultaten ofta tolkas mot problembilden

111 RISE — Upplevelse av ljud

Men hur upplever en person ljud?

Informationsöverföring

Stress

Bekvämlighet

Andra sinnesintryck

Komfort

Hälsorisker

Perception är en komplex process som är kontext- och situationsberoende…

Rofylldhet

Hörselrisker

Förväntningar

Miljö

Ansträngning av röst


Hur går standarder och upplevelser ihop? Vi får titta på funktion

Exempel på miljöer och funktionskrav

Arbetsplats – Industri Informationsflöden, ofarliga ljudnivåerArbetsplats – konferensrum Taluppfattbarhet, medhörning, avskildhet Arbetsplats – kontorslandskap Överhörning, arbetsroMusikutövning – repetition Tydlighet, stöd från rum, ljudisoleringKonsertsal – åhörare Tydlighet, rumsklang, alla platser ska upplevas likaKonsertsal – musiker Stöd från rum, medhörningSkola - Undervisning Talarens komfort, taluppfattbarhetSkola – Uppehållslokaler LjudnivåSkolmatsalar – Restauranger TaluppfattbarhetSjukhus Hälsoaspekter, säkerhet… …


Vi får också titta på problem som hör ihop med buller

Till exempel• Svårighet att urskilja olika ljudkällor

• Svårighet att höra sig själv

• Onjutbar ljudmiljö (typ fladdereko)

• Stressande ljudmiljö

• Hälsorisker (t ex DALY)

• Hörselskador

• Svårighet att höra tal och föra samtal

• Koncentration

• Ansträngande för röst vid tal

• Sekretess och lyhördhet…

Hur går standarder och upplevelser ihop?


Svårighet att urskilja olika ljudkällorSvårighet att höra sig självOnjutbar ljudmiljö (typ fladdereko)Stressande ljudmiljöHälsorisker (t ex DALY)HörselskadorSvårighet att höra tal och föra samtal Ansträngande för röst vid talSekretess och lyhördhet

Vi får titta på problemen… och vad som påverkar dem

• Allmän ljudnivå

• Bakgrundsnivå

• Tidiga reflexer - frekvensrespons

• Ekon (reflexer senare än > 100ms) - diffusivitet

• Efterklangstid

• Maskering

• Buktade ytor mm…



Svårighet att urskilja olika ljudkällorSvårighet att höra sig självOnjutbar ljudmiljö (typ fladdereko)Stressande ljudmiljöHälsorisker (t ex DALY)HörselskadorSvårighet att höra tal och föra samtal Ansträngande för röst vid talSekretess och lyhördhet

• Allmän ljudnivå

• Bakgrundsnivå

• Tidiga reflexer - frekvensrespons

• Ekon (reflexer senare än > 100ms) - diffusivitet

• Efterklangstid

• Maskering

• Buktade ytor mm…


• Standarder ska först och främst vara reproducerbara, och resultat jämförbara när alla

förutsättningar är uppfyllda

• Det finns ingen ”sanning” om hur ljud upplevs inbyggda i dem. • För att resultaten ska bli meningsfulla behöver någon tolka att de speglar en viss hörbar effekt.

Många gånger är den kopplingen svag, eller bygger på långa antagandekedjor som kanske inte är kompletta eller ens korrekta

→Korrekta mätresultat enligt en standard behöver inte alls spegla t ex upplevd störning


Individuella skillnader i acceptans/störning

• Resultat från standarder ställs oftast mot ett riktvärde, även om till exempel störningen av ett visst buller kan upplevas mycket olika

• Klagomål behöver inte spegla verkliga nivåer även om mätresultaten har relevans för störning

• Kännedom om individuell bullerkänslighet ofta väsentlig för att förstå skillnader i klagomål som inte framgår av modeller/mätningar


• Det hörbara området är ett exempel på en perceptuell aspekt som är generell

för alla människor, men övre gränsfrekvens kryper neråt när man blir äldre

• Unga människor kan uppfatta ljud från c:a 20 kHz ner till någon enstaka Hz.

• Ibland anges 20 Hz som en undre gräns för hörande, men detta är fel!

Vad är hörbart ljud?


• Ljud i infraljudsområdet kan uppfattas med hörseln. Men det krävs mycket höga nivåer för att höra i detta område.

• Under 16/20 Hz hörs dock ljud inte som toner, utan ändrar karaktär.

Men uppfattar man infraljud med hörseln?

Hörtröskelkurvor lågfrekvens-/infraljudsområdet, visar

de svagaste ljud som uppfattas med hörseln

Møller och Pedersen Noise and Health 2004


• Beskriver hur starkt olika ljudtryck upplevs. Varje linje motsvarar ett visst upplevt ljudtryck. Olika frekvenser kräver olika ljudtryck för att upplevas lika starkt.

• Lågfrekventa ljud behöver mycket högre ljudtryck för att höras (nå över hörtröskeln) än mer högfrekventa ljud

• Exempel i figuren:

Två toner vid 1 kHz respektive 20 Hz hörs precis, dvs de ligger på hörtröskeln (den lägsta streckade kurvan).

Om man då höjer 1 kHz-tonen med 90 dB så ska 20 Hz-tonen höjas med endast 50 dB för att båda ska upplevas låta lika starkt

Ljudnivå ≠ upplevd ljudstyrka

Hörnivåkurvor, från ISO 226:2003 Equal Loudness


Maskering

• Ljud inom ett frekvensområde höjer

hörtröskeln för ljud inom andra

frekvensområden

• Dvs ett ljud gör att ett annat ljud hörs

svagare eller ”dränks” av det första

ljudet

• Lågfrekventa ljud maskerar

högfrekventa ljud mer än tvärtom


Maskering

• Hur starkt man uppfattar ett buller har mycket att göra med

maskering, och samma gäller för hur störd man blir av det

• Låga bakgrundsnivåer ger ökad störningsrisk.

• Om man eliminerar ett specifikt buller kan mycket väl störningen

på grund av ett annat buller öka tack vare detta, eller vice versa.

– Jämför ljudet av en droppande kran i ett sovrum. Störningen

minskar ofta om till exempel ventilationsbuller ökas så att

impulsiva ljud (som droppljud) maskeras


• Vägning är en integrering av ljudenergi i ett spektrum som är avpassad för att motsvara upplevd ljudstyrka

• Vägning för att motsvara hörlikhetskurva = multiplikation med kurvan vänd upp och ner (se bilden överst, där hörlikhets-kurvorna från ISO 226:2003 är vända upp och ner)

→ detta ger det principiella utseende på vägningskurvor, t ex A, B, C osv (dess kurvor syns i den nedersta bilden).

– dB(A) 40 dB-kurva* för svaga ljud, absolut vanligast

– dB(B) 60 dB-kurva* för medelstarka ljud , ovanlig

– dB(C) 80 dB-kurva* för starka ljud , nästan ovägt

*dB eller phon

Frekvensvägning – dB(A), dB(B) och dB(C)

Från ISO 226:2003 Equal Loudness kommer IEC 61672 Weighting Curves


A-vägning stämmer bra med upplevd ljudstyrka vid svagare ljud…

Här är A-vägningskurvan (från IEC 61672 A-

Weighting) inlagd vid 40 dB/phon-kurvan i

hörlikhetskurvorna i ISO 226:2003 Equal Loudness

Se hur kurvorna följer varandra


…men stämmer dåligt för starkt lågfrekvent ljud

Här är A-vägningskurvan (från IEC 61672 A-

Weighting) inlagd vid 80 dB/phon-kurvan i

hörlikhetskurvorna i ISO 226:2003 Equal Loudness

Se hur kurvorna skiljer sig i lågfrekvensområdet


• Skillnaden mellan A-vägning och C-vägning indikerar om ett buller innehåller mycket lågfrekvens

• Stor skillnad → troligen mycket lågfrekvens

• Tumregel: mindre än 15-16 dB skillnad så är lågfrekvensen sällan ett problem i sig (men det totala bullret kan vara störande)

Enkel skattning av nivån hos lågfrekvensbuller

Skillnaden mellan vägningskurvorna gör att en bullermätare

kan användas för att skatta lågfrekvensenergi


Störningen är högre vid låga frekvenser

• Ökad ljudkänslighet i lågfrekvens gäller även experimentellt bedömd

störning (Møller, 1987).

• Samma förändring av ljudtrycksnivån medför större förändring av

störning än hörstyrka. En ton vid 20 Hz bedöms 2 gånger starkare men

3 gånger mer störande än en ton vid 250 Hz. (Widmann och Gossens)

• Skillnaden mellan störning och ljudstyrka är större ju lägre den

dominerande frekvensen är (Broner 1998).


…och ännu högre om ljudet är amplitudmodulerat

• En regelbundet pulserande karaktär hos lågfrekvent buller brukar benämnas amplitudmodulation och kan

vara ett resultat av

– amplitudvariationer i en enskild frekvens,

– frekvensmodulationer orsakade av två närliggande maxima eller av

– ett tidsvarierande förlopp hos en mindre del av frekvensspektrat.

• Studier har visat på negativa effekter av amplitudmodulationer (modulationsfrekvenser 1 Hz, 6 Hz respektive

2,5 Hz):

– en negativ inverkan på prestation (Benton & Leventhall, 1986),

– sänkt vakenhet (Landström m fl, 1985) samt för

– sömnighet (Persson Waye m fl,, 2016)

• Moduleringsfrekvenser kring 3 Hz är mest störande för lågfrekvent brus. (Landström m fl 1996).

• Modulationsgraden har sannolikt också betydelse: I en experimentell studie minskade störningen dieseltåg när

modulationsgraden sänktes från 13 dB till 5 dB (Kantarelis & Walker, 1988).


Jämför med stegljud – ett praktiskt problem

• Referenskurvan för att bedöma stegljud är definierad mellan 100 -3150 Hz (se högra figuren)

• Hur valdes detta område?

– Man utgick från betongbjälklag i flerfamiljshus, där högfrekvens är det största problemet

– Enkelt att mäta med etablerade metoder

uppmätta golvegenskaper bedömningskurva (referenskurva)



• Lätta konstruktioner gav upphov till störning, eftersom ingen hänsyn togs

under 100 Hz

OK!?OK

Mätningar: APG Acoustic Test Laboratories, http://www.gov.scot/Publications/2005/03/20901/55210130 RISE — Upplevelse av ljud


Lätta konstruktioner gav upphov till störning, eftersom ingen hänsyn togs under 100 Hz

→ Därför infördes korrektionsterm som tar hänsyn till ljudenergi ända ner till 20 Hz

Mätningar: APG Acoustic Test Laboratories, http://www.gov.scot/Publications/2005/03/20901/55210

Ej OKOK


Så varför finns det så lite krav på låga frekvenser?

• De krav som finns i FoHM MFS 2014:13, används inte i den utsträckning de borde

• Mätteknisk utmaning!

– Många länder anser det omöjligt att mäta under 100 Hz

– I Sverige ger FoHM vägledning. SP Rapport 2015:02. Vägledning för mätning av ljudtrycksnivå i rum (ersätter tidigare SP INFO 1996:17)

– Beräkningsark för stöd för utvärdering enligt SP Rapport 2015:02 Bilaga 2

http://www.sp.se/akustik


Toner i buller

• Kan man höra toner i buller så upplevs bullret ofta som mer störande.

• Därför görs ofta ett schablontillägg 5 dB. Har till exempel länge rekommenderats av Naturvårdsverket för vindkraft.

• Hyfsat lätt att objektivt fastställa för buller utomhus (ISO1996-2:2017 Annex J & K), men ingen lämplig metod inomhus.

• Lyssning ofta nödvändigt. Exempel på ljud som anses mycket obehagliga är högfrekventa kurvtjut från spårvagnar. Sådana är både starkt tonala och kortvariga (<10 s), vilket gör att de är lätta att missa om man mäter ekvivalentnivåer under längre tid


Transienta ljud - impulsljud

• Alla typer av tidsvariationer i buller är störande, framförallt de som är oförutsägbara

• Mycket korta och starka ljud, impulsljud, är svåra att bedöma till styrka, framförallt om de är kortare än örats tidsfönster, <50 ms. Ofta är det efterklangen som gör att det låter starkt

• En objektiv metod att bedöma hur mycket impulser hörs i buller finns i Nordtest Method NT Acou 112

• Maximalnivåer eller SEL kan tas fram och antalet händelser räknas, men oftast behövs en lyssning för att kunna bedöma bullrets störningsgrad

• Guidelines för att ta fram SEL-värden för impulsljud finns till exempel i ISO 13474:2009 eller kortfattat i ISO1996-1:2017 Annex B


Transienta ljud - högfrekvens

• Korta starka ljud med några sekunders varaktighet kan vara mycket störande inte minst om de har mycket högfrekvent innehåll och skrap. Exempel:

– Pneumatiska ”pysljud” från bussar, tåg mm

– ”Glaskrossning” vid miljöstationer tömning av glas-igloos är av impulsiv karaktär och uppfattas som mycket störande, men de uppmätta värdena blir ok enligt riktlinjerna.

– Skrap av stolar och bord täcks inte av stegljudsnivå.

• I dessa fall är det befogat att hänvisa till bullrets karaktär, mäta SEL , räkna händelser och skatta fluktuationer över tid samt lyssna


Kvalitetssäkring av mätutrustning

Ljudnivåmätaren och ljudkalibratorn

• Grundutrustning för ljudmätning

• Båda är standardiserade i IEC-standarder

• Finns i två klasser, 1 och 2, där klass 1 är noggrannast

• Ljudkalibrator skall användas före och efter mätning och är därför ett nödvändigt tillbehör för standardiserade mätningar

137 RISE — Kvalitetssäkring av mätutrustning

Ljudnivåmätaren

• Egenskaperna styrs av IEC 61672-1

• Hur den ska verifieras styrs av IEC 61672-3

• Med verifiering menas här återkommande

kontroll att egenskaperna i IEC 61672-1 är

uppfyllda (verifiering kallas ofta även för

kalibrering)

• Ofta blir det därför en begreppsförvirring

mellan den enkla kalibrering med

ljudkalibrator i samband med mätning och

verifieringstester i kalibreringslaboratorium

• Normalt intervall för verifiering är 2 år


Varför behövs verifiering när ljudnivåmätaren ändå kalibreras med ljudkalibrator i samband med mätningen?• Ljudkalibratorn kalibrerar

ljudnivåmätaren vid en enda frekvens och nivå. Den säger inget om hur ljudnivåmätaren fungerar vid andra frekvenser och nivåer eller vid andra typer av ljud, t ex impulsbuller

• De vanligaste defekterna hos ljudnivåmätare kan man inte upptäcka med en ljudkalibrator.

• En ljudkalibrator ersätter alltså inte en regelbunden verifiering av ljudnivåmätaren.


Äldre ljudnivåmätare

• Specificerades enligt IEC 60651 som

numera är indragen

• IEC 60651 har också klasser

• En äldre mätare enligt IEC 60651

anses uppfylla samma klass enligt

IEC 61672

• Dock oklart om det håller juridiskt


Billiga ljudnivåmätare

• Finns i stor mängd på marknaden

• Går inte att göra en komplett

verifiering av då mikrofonen oftast

inte går att ta av

• RISE erbjuder en förenklad kontroll av

dessa

• Uppfyller ofta inte sin specifikation

• För en juridiskt hållbar mätning:

kontrollera att en fullständig

verifiering enligt IEC 61672-3 är gjord


Hur noggrann är en ljudnivåmätare?

• Finns inget entydigt svar

• Beror på ljudets karaktär och hur

strikt man adderar felbidragen

142

Klass 1 Klass 2

IEC 61672 strikt 2,6 dB 4,5 dB

ISO 9612 (arbetsmiljömätning)

1,4 dB 3,0 dB

ISO 1996 (industribuller)

1,0 dB -

B&K (Manwell) 1,6 dB 2,9 dB

SP INFO 2004:45 (Ljudnivå evenemang)

1,0 dB 1,5 dB

Oftast dominerar andra felbidrag, t.ex. val av mätpunkt, omgivningsförhållanden och slumpmässiga variationer över instrumentfelet

Några exempel på uppskattade instrumentosäkerheter

RISE — Kvalitetssäkring av mätutrustning

Ljudkalibratorn• Egenskaper specificeras i IEC 60942

• Två kategorier; klass 1 och 2

• Till en klass 1-mätare ska man

använda en klass 1-kalibrator

• Används före och efter varje

mätsession

• Ersätter inte verifiering (eller

labbkalibrering) av ljudnivåmätaren

• Kalibreras en gång per år


Stegljudsapparaten

• Används vid bestämning av stegljudsisolering i byggnader

• Är specificerad i ISO 10150-5 och ISO 16283-2 med identiskt innehåll

• Är mekaniskt definierad i termer av t.ex. massa hos hammare, fallhastighet, anslagsvinkel, slagfrekvens, mm

• Finns inget standardiserat kalibreringsintervall

• Är det instrument som oftast behöver justeras vid kalibrering, dvs långa kalibreringsintervall är riskabelt


Instrumentstandarder

Kan heta lite olika:

• IEC xxx – internationell

• EN xxx – europeisk

• SS-EN xxx - svensk

145

Sammainnehåll

RISE — Kvalitetssäkring av mätutrustning

Sammanfattning• För att en mätning ska vara juridiskt hållbar ska ljudnivåmätaren

vara verifierad enligt IEC 61672-3 för max 2 år sedan och

ljudkalibratorn kalibrerad för max 1 år sedan

• Äldre mätare är OK i princip men oklart om det håller juridiskt

• Det finns inget standardiserat kalibreringsintervall för

stegljudsapparater men äldre kalibreringar än 2 år bör betraktas

med misstänksamhet


Några praktiska aspekter

Vanliga problem vid granskning

Dokumentationen är ofta bristfällig som underlag för en granskning av en akustiker.

• Detta kan vara ett tecken på att man inte vill skylta med okunskap eller hur man mäter. Resulterar i att en akustiker som skall granska eller mäta om ofta inte kan göra korrekt tolkning av omständigheterna.

• Ur en dokumentation bör man kunna utläsa

– En tydlig genomgång av vad det är man har gjort/mätt

– Om avsteg behövts göras och i så fall vilka avsteg? Detta måste framgå tydligt

– Kan andra ljudkällor ha stört mätningen? Vilka i så fall?

– Har man mätt en gång eller fler gånger? Mättiden ska vara dokumenterad

• Det är viktigt att identifiera om det till en rapport är fogat egna tolkningar (individ/kommun/läns/regionsnivå) av miljödomar mm, och hur detta relaterar till aktuell fall. Ofta ersätter denna typ av argumentation nödvändigt faktaunderlag för en korrekt bedömning av mätresultaten

148 RISE — Några praktiska aspekter

Vanliga problem vid granskning

Bristande dokumentation är mycket vanligt.

• I alla fall som inte är solklara och där det kan saknas viktig information är det mycket bättre att fråga än att anta att utredningen är gjord helt enligt regelboken.

• Frågar man alltid när dokumentationen inte är helt fullgod så kommer det efterhand att leda till generellt bättre dokumentation

• Om det finns en motvilja mot att komplettera uppgifter, även om de är triviala, så tyder det på bristande seriositet.

“The result of a noise assessment is never simply a figure such as 77 dB. It is the value of specific parameters or indicators obtained under known and documented conditions.”

Environmental Noise”, Brüel & Kjær Booklet, BR 1626-12, 2001


• Det går inte att mäta exakt rätt

• Det är därför viktigt att ha en uppfattning om hur osäkert ett mätresultat är

• Om man mätosäkerhet är kritiskt med avseende på resultat och så finns det en fundamental metod för att beräkna mätosäkerhet publicerad i GUM (Guide to the expression of uncertainty in measurement)

• Principen är att systematiskt spalta isär och sedan uppskatta storleken på alla tänkbara felkällor. Här handlar det om identifiera kända och troliga felkällor.

– Till exempel är ofta mätosäkerheter för en metod angivet i standarden.

– Däremot finns det ofta en hel del osäkerheter kring till exempel testobjekt och testplats

150

Mätosäkerhet

RISE — Några praktiska aspekter

För att få en överblick kan man visualisera de olika delarna i grupper i till exempel ett fiskbensdiagram.

Här är ett exempel för trafikmätning som man skulle kunnat bygga ut med fler delar eller modifiera.

151

Mätosäkerhet – olika felkällor


Mätosäkerheterna som hör till de olika individuella felkällorna kan enligt GUMs definitioner antingen skattas som

• Typ A : från flera mätningar via standardavvikelse, eller

• Typ B: genom något annat sätt, som att den t ex är känd eller kan likställas med kända mätosäkerheter hos andra felkällor

Dessa enskilda osäkerheter, ui(x), läggs sedan ihop till en kombinerad mätosäkerhet uC(x) enligt GUM:

𝑢𝐶2 𝑦 = 𝑐1

2𝑢2 𝑥1 + 𝑐22𝑢2 𝑥2 +⋯

För en djupgående analys av denna ekvation hänvisas till GUM. Här konstateras bara att eftersom varje osäkerhetsfaktor kvadreras så kan enskilda stora osäkerheter dominera. Det är därför viktigt att man försöker finna och skatta alla enskilda bidragen så att man inte missar någon stor felkälla

152

Mätosäkerhet – hantering av flera felkällor


Hur fungerar avsteg med tanke på mätosäkerhet?

• Mätosäkerheten ska ställas i relation till resultaten. Under- eller överstiger resultaten med god marginal riktvärden inklusive mätosäkerhet är det sällan något problem. Om mätosäkerheten inte kan skattas så bör försiktighet iakttas

– Ofta kan osäkerheter som hör till val av mätplats aktuella osv vara ett större problem, som passerar obemärkt om vissa avsteg är gjorda.

• Ofta bör frågan ställas om en mätning med avsteg är representativ för det aktuella problemet. Detta får bedömas från fall till fall. Här behövs en samsyn (bör samordnas av berörda parter, t ex nationella checklistor?)

• Avsteg antyder en indikativ mätning. Om mätningen kan göras om på ett rimligt sätt utan avsteg så bör detta göras. Den indikativa mätningen fungerar då som ett beslutsunderlag att utreda vidare.


Hur fungerar avsteg med tanke på mätosäkerhet?• Om omständigheterna inte medger en helt korrekt mätning enligt standard, och mätosäkerheterna kan skattas, så kan

avsteg accepteras även i en ordinarie mätning. Exempel på mätningar där det kan vara acceptabelt, eller i vissa fall

lämpligt, att göra avsteg är:

– Kortare mätningar på stabila ljudkällor, till exempel om bakgrundsbuller varierar och/eller det är svårt att hitta

tillräckliga tidsfönster (Jfr NVV rapport 3298 ”Buller från vägtrafik - Mätmetod”)

– Mätningar i små rum där man inte kan följa metoden med avseende på avstånd till väggar osv kan vara OK om många

mätpositioner använts. Problem på grund av att rum är små visar sig vanligtvis först i lågfrekvensområdet

– Ibland är det inte möjligt att stänga av bullerkällor för att skatta bakgrundsnivå. Då gäller det för den som utför

mätningen att visa ett annat underlag för en skattning. I sådana fall kan det hjälpa att t ex

• dokumentera möjliga bullerkällor som finns i närheten

• mäta på flera olika platser och göra bedömningar baserat på skillnader mellan mätningar

• komplettera med emissionsmätningar om man ska undersöka imission

• mäta på olika tider och jämföra med variationer hos bullerkällor, t ex trafik vid rusningstrafik kontra mitt på en förmiddag

– Mätning av värmepumpar eller återvinningsaggregat är svåra att få rätt när det är varmt ute, då man inte har

värmebehov inomhus. Här blir det fråga om en systematisk skillnad som kan skattas från effekt.

• Observera att egna tolkningar av felmarginaler, felaktig/otillräcklig dokumentation mm gör att mätosäkerheten bör

ifrågasättas


Beräkning av buller

Vilka akustiska förhållanden och fenomen behöver man tänka på vid beräkning, exempelvis topografi och reflekterande ytor utomhus?

• Höjdskillnader som understiger 5 m och inte syns i höjdkurvor i modellen. Växtlighet med större djup där markdämpningen blir större. Dominerade vindriktningar

Vilka parametrar har störst betydelse och bör uppmärksammas särskilt vid granskning av ett beräkningsresultat?

• Är relevanta källor inkluderade? Att trafikflödet är skattat framåt i tiden. Rimligheten bör alltid kollas

Går det att göra förenklingar, utöver de som modellen bygger på, inom ramen för en beräkningsmodell och där beräkningsosäkerheten fortfarande är godtagbar? Vid vilka eventuella förenklingar blir osäkerheten för stor?

• Lokala fenomen som inte täcks av topografisk data. Vindriktning, inåtgående hörn, indragna balkonger och loftgångar.


När är det olämpligt att göra en bullermodellering och att istället göra en mätning?

• I de fall modellen adresserar de problem som ska utredas är det i princip alltid bättre: Modeller motsvarar en bedömningsgrund som täcker 95:e percentilen av väder, vind och fordonstyper

• Men regelbundna hastighetsöverträdelser, start-stop korsningar, hastighetshinder mm, måste dock bedömas från fall till fall då många aspekter inte är medtagna i modellen.

Hur ska man värdera källdata i beräkningsmodellerna jämfört med den faktiska situationen, är den källdata som modellerna använder aktuell?

• Framtida trafik bör uppräknas 15-20 år framåt med ca 1 %/år. Om beräkningen är mer än 7-10 år gammal förlorar den sin aktualitet. Ofta ändras förutsättningar så det gäller t ex att data är uppräknat så att inte grannar får bygglov baserat på äldre ej uppräknad indata.

156

Beräkning av buller


Mätmetoder för buller inomhus

• Vägledning för mätning av ljudnivå i bostadsrum och skola (SP Rapport 2015:02)

Vägledning för mätning av ljudnivå i rum med stöd av SS-EN ISO 10052/16032 (SP Rapport 2015:02) (PDF, 734 kB)

Mätmetoder för höga ljudnivåer

• Vägledning för mätning av höga ljudnivåer på diskotek, konserter och andra arrangemang med publik (SP-INFO 2004:45, rev december 2014)

Mätning av höga ljudnivåer, Del 1: Operativ tillsyn (PDF, 1,8 MB)

Mall för beräkning av ljudnivåer, Del 1: Operativ tillsyn (Excel-dokument, 48 kB)

Mätning av höga ljudtrycksnivåer, Del 2: Egenkontroll (PDF, 1,8 MB)

Mall för beräkning av ljudnivåer, Del 2: Egenkontroll (Excel-dokument, 52 kB)

Förenklad metod för mätning och beräkning av höga ljudnivåer - snabbguide mätning och beräkning av höga ljudnivåer, bl a för miljö- och hälsoskyddskontor (tillsyn)

Snabbguide för tillsyn av höga ljudnivåer (PDF, 299 kB)

Snabbguide för egenkontroll av höga ljudnivåer (PDF, 312 kB)

Mall för beräkning och mätning av höga ljudnivåer (Excel-dokument, 406 kB)

157

Folkhälsomyndigheten - mätmetoder inomhushttps://www.folkhalsomyndigheten.se/publicerat-material/publikationsarkiv/o/om-ljud-och-buller-/


https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/sp-vagledning-matning-ljudniva-rum.pdf

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/sp-info-2004-45-operativ-tillsyn.pdf

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/sp-info-2004-45_reviderad-2014-berakning-operativ-tillsyn.xls

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/sp-info-2004-45-egenkontroll.pdf

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/sp-info-2004-45_reviderad-2014-berakning-egenkontroll.xls

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/snabbguide-matning-ljudnivaer-tillsyn.pdf

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/snabbguide-matning-ljudnivaer-egenkontroll.pdf

https://www.folkhalsomyndigheten.se/globalassets/livsvillkor-levnadsvanor/halsoskydd-miljohalsa/inomhusmiljo/buller/snabbguide-matning-ljudnivaer-fohm.xls

NVV rapport 5417 Metod för immissionsmätning av externt industribuller: Följer ISO1996-1/2

Buller från byggplatser

Buller från industrier

Buller från motorbanor (speciell beräkningsmetod, ”Motor Racing Vehicles – Measurement Methods” (Danish Environmental Protection Agency, SS-ISO 362 (”Mätning av buller från accelererande vägfordon – Teknisk metod”) )

Buller från skjutbanor och skjutfält Mätningen skall avse den högsta ljudnivån i dBA impuls, frifältsvärde

Buller från vindkraft Beräkningsmodeller fungerar bäst. Emissionsmätningar ger mäter vilken ljudeffekt verken emitterar och imissionsmätningar ger bullerpåverkan i viss punkt. På grund av de variationer som uppträder över år och dygn, inte minst på grund av de aktuella väderförhållanden, så är nyttan av enstaka imissionsmätningar starkt begränsad. Däremot kan en långtidsloggning av värden peka på varaktiga förhållanden och omständigheter som inte täcks in i beräkningsmodellerna

Buller från väg- och spårtrafik vid befintliga bostäder

Buller från vägar och järnvägar vid nybyggnation

Buller på skolgård

Bullerfria områden

158

Naturvårdsverket - bullerhttps://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/


https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-byggplatser/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-industrier/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-motorbanor/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-skjutbanor-och-skjutfalt/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vindkraft/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vag--och-spartrafik-vid-befintliga-bostader/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vagar-och-jarnvagar-nybyggnation/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-pa-skolgard/

https://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Bullerfria-omraden/

Documents

Om Bullerextra.lansstyrelsen.se/miljosamverkanskane/Sv... · 2019-06-03 · • Våglängden ger oftast viktigaste informationen för hur ljudet beter sig i rum, vid skärmar osv