Transcript Konsekvenser av å utvide frekvensområdet ved beregninger i

multiconsult.no
Konsekvenser av å utvide frekvensområdet ved beregninger i StøyBygg III fra 100‐3150 Hz til 50‐5000 Hz
Tove Holmefjord – Høstmøte NAS oktober 2013
multiconsult.no
Håndbok 47 → StøyBygg III
• Ved beregninger av innendørs lydnivå fra utendørs kilder etter metoden i Håndbok 47 ble frekvensområdet 100–3150 Hz benyttet. • Konstruksjonene i databasen i StøyBygg III har lydreduksjonstall per 1/3‐oktav.
• Per i dag ligger noen konstruksjoner i StøyBygg III med lydreduksjonstall for hvert 1/3‐oktavbånd i frekvensområdet 100‐3150 Hz.
• De konstruksjonene som har vært målt i nyere tid ligger inne med lydreduksjonstall for hvert 1/3‐oktavbånd i utvidet frekvensområde 50–5000 Hz.
2
multiconsult.no
Hva har så frekvensområdet å si ved beregninger i StøyBygg III?
• Vi hørte i går flere si med klar stemme at dette er det nå på tide at vi går for. Vi må beregne fra 50 Hz.
‐ Vi får med større del av hørbart område. Bra. ‐ Betyr det at beregnet innendørs lydnivå fra utendørs kilder gir et riktigere bilde av opplevd lydnivå dersom vi beregner ned til 50 Hz?
‐ Hva betyr det i kroner og ører å beregne fra 50 Hz?
• Det er uansett på sin plass å se på noen faktiske beregninger hvilke utslag ulikt frekvensområde gir.
• Så la oss da se på noen eksempelberegninger….
3
multiconsult.no
Eksempelrom
• Eksempelrommet vårt er et soverom på et hjørne av huset, med to like støyeksponerte fasader. Rommet er 4 x 3 m langt, himlingshøyde 2,5 m, og har et vindu på 1 m2 og en klaffventil.
• Huset har 10 cm isolerte bindingsverksvegger med 13 mm gips innvendig, og vinduet er av vanlig 2‐lags isolerglass.
Vindu 1 m2 og klaffventil
4
multiconsult.no
Eksempel 1
• Vi er vant til at dersom et hus ligger utenfor gul sone fra vegtrafikkstøy, dvs. Lden < 55 dB ved fasade, vil kravet til innendørs lydnivå fra vegtrafikk gitt i NS 8175, LpAeq24h 30 dB, være tilfredsstilt ved vanlige bygningskonstruksjoner.
• La oss for sikkerhets skyld sjekke et hus som har beregnet lydnivå ved fasade Lden 55 dB. Huset ligger uskjermet fra veg med kjørehastighet 50 km/t, slik at vi benytter spekter C2 fra Håndbok 47 / StøyBygg III.
5
multiconsult.no
Eksempel 1 – forts 1
• La oss si at to konsulenter beregner innendørs lydnivå i rommet. • Begge konsulentene velger konstruksjoner fra databasen i StøyBygg III som er riktige i forhold til faktiske bygningskonstruksjoner, og med samme veide lydreduksjonstall, Rw. • Tilfeldigvis velger den ene konsulenten konstruksjoner med lydreduksjonstall kun i frekvensområdet 100–3150 Hz, mens den andre konsulenten velger konstruksjoner som ligger inne i StøyBygg III med lydreduksjonstall for utvidet frekvensområde 50–5000 Hz.
• Per i dag er det ikke veldig godt synlig i StøyBygg III hvilket frekvensområde en konstruksjon har lydreduksjonstall for, og dermed hvilket frekvensområde som benyttes i beregningen.
6
multiconsult.no
Eksempel 1 – forts 2
• Den første konsulenten beregner et innendørs lydnivå som forventet, LpAeq24h 28 dB, som tilfredsstiller kravet i NS 8175 (vist i situasjon Basis).
• Den andre konsulenten beregner imidlertid et innendørs lydnivå LpAeq24h 34 dB, en overskridelse av kravet i NS 8175 med 4 dB (vist i situasjon Tiltak 1).
7
multiconsult.no
Eksempel 1 – forts 3
8
multiconsult.no
Eksempel 1 ‐ konklusjoner
• Frekvensområdet har altså svært stor betydning.
• Dersom en beregner med utvidet frekvensområde kan en ikke være sikker på at kravet til innendørs lydnivå i oppholdsrom fra vegtrafikk i NS 8175 er tilfredsstilt selv om et hus ligger utenfor gul sone, og denne sammenhengen mellom T‐1442 og NS 8175 bryter sammen.
9
multiconsult.no
Eksempel 1
• Dersom man manipulerer de nye konstruksjonene i konstruksjonsdatabasen og fjerner data for 1/3‐oktavene med senterfrekvensene 50 Hz, 63 Hz, 80 Hz, 4000 Hz og 5000 Hz
beregnes LpAeq24h 28 dB inne.
• Det er altså kun utvidelsen av frekvensområdet som skaper differansen i beregnet innendørs lydnivå i eksempel 1, og ikke ulikt valg av konstruksjoner.
10
multiconsult.no
Eksempel 2
• Hva hvis huset som har beregnet lydnivå ved fasade Lden 55 dB ligger bak en god støyskjerm, slik at det skal benyttes skjermet spekter C5 ved beregningene. Hva blir da beregnet innendørs lydnivå?
• Vi bruker samme eksempelrom og samme konstruksjoner som i eksempel 1.
11
multiconsult.no
Eksempel 2 – forts 1
12
multiconsult.no
Eksempel 2 – forts 2
• Dersom en beregner med skjermet spekter C5 og frekvensområde 100–3150 Hz (vist i situasjon Basis), fås et beregnet innendørs lydnivå i oppholdsrommet på LpAeq24h 31 dB.
• Dersom en benytter konstruksjonene slik de originalt ligger i StøyBygg III, og slik beregner med utvidet frekvensområde 50–5000 Hz (vist i Situasjon Tiltak 1), beregnes imidlertid et innendørs lydnivå i oppholdsrom LpAeq24h 40 dB. 13
multiconsult.no
Eksempel 2 – forts 2
• Huset som ligger bak en skjerm, ved grensen av gul sone, er altså beregnet fra 50 Hz nesten kvalifisert til tiltak etter forurensningsforskriften…
14
multiconsult.no
Hva er så årsaken til at frekvensområdet spiller så stor rolle ved beregningene av innendørs lydnivå?
• I eksempelberegningene ovenfor er det delbidraget gjennom ytterveggene som beregnes svært forskjellig avhengig av hvilket frekvensområde som benyttes.
• Lette yttervegger har svært dårlige lydisolasjonsegenskaper ved lave frekvenser. 15
multiconsult.no
Lydreduksjonstall for konstruksjon 497
497 Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980, basisvegg + ekstra innvendig 13 mm gipsplate, Rw+Ctr=41‐8=33 dB
Utvidet frekvensområde
16
multiconsult.no
Lineært spekter inne – eksempel 1
17
multiconsult.no
Lineært og A‐veid spekter inne – eksempel 1
50‐5000 Hz, LpAeq24h 34 dB
100‐3150 Hz, LpAeq24h 28 dB
18
multiconsult.no
Lineært og A‐veid spekter inne – eksempel 2
50‐5000 Hz, LpAeq24h 40 dB
100‐3150 Hz, LpAeq24h 31 dB
19
multiconsult.no
Andre lette yttervegger
• Hva så med andre lette yttervegger? • Har vi valgt en lettvegg med ekstra dårlige lavfrekvensegenskaper?
• Svaret er at alle lette yttervegger har relativt dårlige lavfrekvensegenskaper. • Som vi har sett har det for ytterveggen valgt i eksempelberegningene blitt målt ekstra dårlig lydreduksjonstall ved 80 Hz; noe som slår ut på beregningene. • Men uansett hvilken lettvegg fra StøyBygg III en legger inn i beregningene, vil en få store forskjeller i beregnet innendørs lydnivå avhengig av om en inkluderer frekvenser under 100 Hz eller ikke.
20
multiconsult.no
Differanse i delbidrag fra bindingsverksvegger med og uten frekvenser under 100 Hz, [dB]
Konstruksjon
485
13 mm gips, 150 mm bindingsverk, 9 mm GU
486
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (åpne luftespalter)
487
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (halvåpne luftespalter)
488
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (lukkede luftespalter)
491
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960, basisvegg (100 mm uisolert, innvendig rupanel + 12 mm porøs trefiberplate)
492
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm uisolert, innvendig 13 mm gips)
493
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert)
494
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert, 9 mm GU)
495
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert + 100 mm tilleggsisolasjon, 9 mm GU)
496
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980, basisvegg (100 mm isolert, trepanel, asfalt vindtett)
497
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980 (100 mm isolert, trepanel + 13 mm gips, asfalt vindtett)
498
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980 (100 mm isolert + 70 mm innvendig tilleggsisolasjon + 2x13 mm gips)
499
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg (150 mm isolert, innv. 13 mm gips, utv. 12 mm asfalt porøs plate)
500
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + innvendig 50 mm isolasjon + 2x13 mm gips
501
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + utvendig 100 mm isolasjon + 9 mm GU
502
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + utvendig 100 mm krysslagt påforing + 22 mm kryssfiner + 9 mm GU
503
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg uten kledning, 150 mm Leca‐blokk, 8 mm puss
504
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg uten kledning, 150 mm Leca‐blokk, 15 mm puss + 24 mm bolter/skruer til bindingsverket
505
Dagens bindingsverksvegg I‐tre 200, > 2010, basisvegg (200 mm isolasjon, innv. 13 mm gips, utvendig 12 mm asfalt porøs trefiberplate)
506
Dagens bindingsverksvegg I‐tre 200, > 2010, basisvegg (200 mm isolasjon + utv. Tilleggsisolasjon med 100 mm Glava, utvendig 12 mm asfalt porøs trefiberplate)
Snitt
50 km/t uskjermet spekter
6
8
7
6
2
3
3
2
9
5
9
9
8
8
10
4
6
4
5
5
6
21
multiconsult.no
Differanse i delbidrag fra bindingsverksvegger med og uten frekvenser under 100 Hz, [dB]
Konstruksjon
485
486
487
488
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
13 mm gips, 150 mm bindingsverk, 9 mm GU
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (åpne luftespalter)
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (halvåpne luftespalter)
150 mm bindingsverk med Leca fasadeblokk (lukkede luftespalter)
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960, basisvegg (100 mm uisolert, innvendig rupanel + 12 mm porøs trefiberplate)
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm uisolert, innvendig 13 mm gips)
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert)
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert, 9 mm GU)
Eldre bindingsverksvegg 1950‐1960 (100 mm isolert + 100 mm tilleggsisolasjon, 9 mm GU)
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980, basisvegg (100 mm isolert, trepanel, asfalt vindtett)
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980 (100 mm isolert, trepanel + 13 mm gips, asfalt vindtett)
Nyere bindingsverksvegg 1960‐1980 (100 mm isolert + 70 mm innvendig tilleggsisolasjon + 2x13 mm gips)
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg (150 mm isolert, innv. 13 mm gips, utv. 12 mm asfalt porøs plate)
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + innvendig 50 mm isolasjon + 2x13 mm gips
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + utvendig 100 mm isolasjon + 9 mm GU
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg + utvendig 100 mm krysslagt påforing + 22 mm kryssfiner + 9 mm GU
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg uten kledning, 150 mm Leca‐blokk, 8 mm puss
Nyere bindingsverksvegg 1980‐2010, basisvegg uten kledning, 150 mm Leca‐blokk, 15 mm puss + 24 mm bolter/skruer til bindingsverket
Dagens bindingsverksvegg I‐tre 200, > 2010, basisvegg (200 mm isolasjon, innv. 13 mm gips, utvendig 12 mm asfalt porøs trefiberplate)
Dagens bindingsverksvegg I‐tre 200, > 2010, basisvegg (200 mm isolasjon + utv. Tilleggsisolasjon med 100 mm Glava, utvendig 12 mm asfalt porøs trefiberplate)
Snitt
50 km/t uskjermet spekter
50 km/t skjermet spekter
6
8
7
6
2
3
3
2
9
5
9
9
8
8
10
4
6
4
5
8
11
10
8
4
4
4
3
11
7
11
11
9
10
12
6
8
7
7
5
7
6
8
22
multiconsult.no
Eksempel 3
• Hva hvis eksempelhuset vårt fremdeles ligger bak en god støyskjerm, men utendørs lydnivå ved fasade er Lden 60 dB. Vil det da være mulig å finne en bindingsverksvegg i StøyBygg III som gir tilfredsstillende innendørs lydnivå – beregnet med utvidet frekvensområde 50–5000 Hz?
• Den støymessig aller beste bindingsverkskonstruksjonen i StøyBygg III er konstruksjon 233 – 2x13 mm gips. PE‐folie. 240 mm I‐profil m/steinull. 2x9 mm utvendig gips.
23
multiconsult.no
Eksempel 3 – forts 1
• Neste figur viser beregning i StøyBygg III med vårt eksempelrom. Bindingsverksvegg som nevnt over, et godt lydisolert vindu med laminert glass på en side og balansert ventilasjon. Dette gir beregnet innendørs lydnivå LpAeq24h 31 dB (vist i situasjon Tiltak 1), noe som ikke tilfredsstiller kravet i NS 8175. • Ved beregning med frekvensområde 100–3150 Hz beregnes innendørs lydnivå LpAeq24h 21 dB (vist i situasjon Basis).
24
multiconsult.no
Eksempel 3 – forts 2
25
multiconsult.no
Eksempel 3 ‐ konklusjoner
• Dersom en skal beregne innendørs lydnivå fra utendørs kilder med utvidet frekvensområde 50–5000 Hz vil det i mange tilfeller ikke være mulig å bygge trehus i støybelastede områder; en må velge tunge konstruksjoner. • Byggeskikken i Norge vil endres.
26
multiconsult.no
Kommentarer
• Konstruksjoner med lydreduksjonstall for ulike frekvensområder kan ikke ligge side ved side i StøyBygg III uten at det gjøres tydelig hvilket frekvensområde som faktisk blir benyttet i beregningene.
• Sintef IKT sier at de er klare for å gjøre dette, men venter på en klar bestilling fra anleggseierne.
27
multiconsult.no
Kommentarer – forts 1
• Ved beregning av innendørs lydnivå fra utendørs kilder vil det ved beregning fra 50 Hz ikke lenger være automatikk i at en oppnår tilfredsstillende innendørs lydnivå i oppholdsrom selv om en bygning ligger godt utenfor gul støysone. • Sammenhengen mellom T‐1442 og NS 8175 bryter slik sammen for bygninger med lett fasade. • Kommunene må da stille krav til å beregne innendørs lydnivå også for støyfølsom bebyggelse som skal oppføres utenfor gul sone. • Tilsvarende vil gjelde for anleggseierne som må utrede eksisterende trebebyggelse også utenfor gul sone ved tiltak som utredes etter T‐1442.
• Tiltaksplikten for anleggseierne vil bli kraftig utvidet. 28
multiconsult.no
Kommentarer – forts 2
• Per i dag benyttes en standard fasadereduksjon på 29 dB ved støykartlegging av innendørs lydnivå fra vegtrafikk etter forurensningsforskriften. • Boliger med beregnet utendørs lydnivå ved fasade (inkludert 3 dB fasaderefleksjon) LpAeq24h 71 dB får da et anslått innendørs lydnivå på LpAeq24h 42 dB. • På den måten plukker en ut de fleste boliger som ved nøyaktig beregning etter metoden i Håndbok 47 / StøyBygg III med frekvensområde 100‐3150 Hz får beregnet innendørs lydnivå over tiltaksgrensen LpAeq24h 42 dB. • Som vi har sett vil ikke dette lenger være gyldig dersom en utvider frekvensområdet til 50–5000 Hz. I eksempelberegning 1 er samlet lydreduksjon i fasade 21 dB, i eksempelberegning 2 er samlet lydreduksjon i fasade 15 dB. Det vil da si at det er mengder av trehus som vil være kvalifisert støyreduserende tiltak etter forurensningsforskriften som hittil ikke har vært utredet. Soverommet i eksempel 2 ville vært kvalifisert tiltak etter forurensningsforskriften dersom det hadde hatt beregnet utendørs lydnivå ved fasade Lden/LpAeq24h 57 dB.
29
multiconsult.no
Kommentarer – forts 3
• Å åpne ventilene ved beregning etter forurensningsforskriften er kostnadsberegnet til 1,4 milliarder kroner. (ca. 2 dB)
• Min påstand er at å begynne å beregne ned til 50 Hz vil koste mange, mange, mange flere milliarder kroner i tiltak på eksisterende bebyggelse (gitt at kravene er uendret).
• Men vi konsulenter er sikret mye arbeid i årevis framover…
30
multiconsult.no
• Takk for oppmerksomheten!
31