Korrigering i den nordiska trafikbullermodellen för inverkan av vägyta

(1)

VTI meddelande

Nr 706 - 1993

Ulf Sandberg

Vägbeläggning Korrektionsterm i dB(A) för viss andel (9

Nr Typ Ålder 0-60 km/h 61-80 km/h

(här anges även max. stenstorlek) [år]

0-5% 6-19% 20-100]0-5% _6-19% 20-10

Väg- och

(2)

VTl meddelande

Nr 706 - 1993

Ulf Sandberg

div

Väg-och Trafik-Winsärunet

(3)

(4)

Utgivare: Publikation: VTI MEDDELANDE 706 Utgivningsår: Projektnummer:

1993 52349-8, 52348-0

ock Erefik Projektnamn:

W&W:

Storskalig modell för studium av

trafik-Statens väg- och trafikinstitut (VT!) * 58101 Linköping

bullerstörningar

Författare:

Uppdragsgivare:

Ulf Sandberg

Vägverket (VV)

Nordiska Trafikgruppen (Nordiska

Ministerrådet)

Titel:

Korrigering i den nordiska trafikbullermodellen för inverkan av vägyta

Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max200 ord:

Meddelandet diskuterar och beskriver hur en korrektion för vägytan kan införas i modeller

som används för att prediktera trafikbuller längs vägar. Den modell som används i Norden

samt de modeller som Vägverket använder i sin planering saknar f n sådan korrektion.

Det finns två viktiga syften med att införa en vägytekorrektion, nämligen dels att bättre

predikteringsnoggrannhet erhålls, dels att det uppmuntrar val av "lågbullrande" vägyta.

En genomgång görs i meddelandet av hur olika utomnordiska beräkningsmodeller hanterar

frågan om vägytekorrektion. Sedan redovisas i tabellform vilka vägytekorrektioner som är

önskvärda för att få bästa noggrannhet samt redovisas även förenklade versioner där

noggrannheten blir sämre men där överskådligheten blir bättre. De olika avvägningarna

diskuteras sedan.

I meddelandet föreslås att vägytekorrektion f n ej införs i den Nordiska Trafikbullermodellen

(NTM) såsom ett obligatorium. Emellertid införs två tabeller såsom en bilaga i NTM.

Tabellerna innehåller korrektionstermer för vägyta som bygger på mätresultat erhållna under

en lång följd av år. Den som så önskar kan då använda informationen i tabellerna till att göra

en korrigering av utgångsvärdena i NTM med hänsyn till vägbeläggningen. Vidare införs i

NTM vissa texttillägg.

Eftersom terminologin är olika i de olika nordiska länderna, innehåller meddelandet även en

dansk och en norsk version av vägytetypernas namn.

Nyckelord:

ISSN:

Språk:

Antalsidor:

0347-6049

Svenska

24 + Bil.

(5)

(6)

Publisher: Publication: vr MEDDELANDE 706 |Published: Project code:

1993 52349-8, 52348-0

SwedishRoadand Project

'TrafficResearchInstituto

Large-scale model for studies

Swedish Roadand Traffic Research Institute e S-581 01 Linköping Sweden

of traffic noise disturbances

Author:

Sponsor:

Ulf Sandberg

Swedish National Road Administration

Nordic Traffic Group

Title:

Correction in the Nordic Traffic Noise Model for Influence of Road Surface

Abstract (background,aims, methods, results) max 200 words:

The report discusses and describes how a correction for the road surface can be introduced

in models used for prediction of traffic noise along roads. The model used in the Nordic

countries and the models that the Swedish Road Administration uses in its planning lack at

present such correction.

There are two important purposes in introducing a road surface correction, partly that better

prediction accuracy is achieved, partly that it encourages the choice of "low noise road

surfaces".

A survey is first made of how different calculation models outside the Nordic countries

handle the question of road surface correction. Thereafter an account - in tabular form - is

given of the road surface corrections that are desirable in order to obtain the best accuracy,

and also simplified versions are presented where the overview is better. The different

trade-offs are then discussed.

The report suggests that the road surface correction will not be introduced at present in the

Nordic traffic noise model (NTM) as compulsory. However, two tables are introduced as an

Appendix in NTM. The tables containcorrection terms forroad surface based on measurement

results obtained over a long period of time. Ifdesired, the information in the tables can then

be used for correction of the basic noise emission values in the NTM with regard to the road

surface. Furthermore, certain text additions shall be introduced in the NTM.

Since the terminology is different in the Nordic countries, the report also contains a Danish

and a Norwegian version of the road surface terminology.

Keywords:

ISSN:

L

d

No. of

F

0347-6049

209129

Swedish

_{h 24 + App.}

(7)

(8)

FÖRORD

Detta arbete har finansierats med medel från

* Vägverket (projektet "Storskalig modell för studium av trafikbuller-störningar"), samt

* Nordiska Trafikgruppen (under Nordiska Ministerrådet)

Författaren vill tacka dessa för stödet. Vidare vill författaren tacka Karin Nilsson för skrivningshjälp och översättningar till engelska.

(9)

(10)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

SAMMANFATTNING SUMMARY

TABLE CAPTIONS IN ENGLISH

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 7.2 Bilaga 1 Bilaga 2 BAKGRUND SYFTE

VIKTEN AV ATT INFÖRA EN VÄGYTEKORREKTION

TION I ANDRA MODELLER BAKGRUNDSMATERIAL FÖR FÖRSLAGET FÖRSLAG TILL VÄGYTEKORREKTION Önskvärd vägytekorrektion

Förenklad vägytekorrektion Korrektion vid våt väg Inverkan av dubbdäck

Behovet av data om vägtextur DISKUSSION

Detaljeringsgrad i korrektionen

Motiv mot korrektion för våt vägyta eller dubbdäck REKOMMENDATION

REFERENSER

Vägytekorrektion (4 sid.)

Översättning av vägbeläggningstermer (3 sid.)

VTI MEDDELANDE 706 CA junnsk0

+-'å'

III

VI

NO

(VD

009 W

ND

14

18

20

21

23

24

(11)

(12)

ENGLISH TRANSLATION OF THE TABLE OF CONTENTS

Page

SUMMARY IN SWEDISH I

SUMMARY IN ENGLISH III

TABLE CAPTIONS IN ENGLISH VI

BACKGROUND 1

PURPOSE 1

THE IMPORTANCE OF INTRODUCING A ROAD

SURFACE CORRECTION 2

4 ROAD SURFACE CORRECTION IN OTHER MODELS 3

5 BACKGROUND DATA FOR THE PROPOSAL 8

6 PROPOSED ROAD SURFACE CORRECTION 9

6. 1 Desirable correction 9

6.2 Simplified correction 14

6.3 Correction for wet road 18

6.4 Influence of studded tires 18

6.5 The need for road surface texture data 20

7 DISCUSSION 21

7.1 Complexity of the correction 21

7.2 Motives against correction for wet road or studded tires 21

8 RECOMMENDATION 23

9 REFERENCES 24

Appendix 1: Road surface correction (4 pages)

Appendix 2: Translation of road surface terminology to Danish and Norwegian (3 pages)

(13)

(14)

av Ulf Sandberg

Statens väg- och trafikinstitut 581 95 Linköping

SAMMANFATTNING

Bulleremission från vägtrafik kan relativt noggrant beräknas med hjälp av särskilda beräkningsmodeller vilka utgår ifrån data om i huvudsak trafiken och vägen. En osäkerhetskälla i modellerna är emellertid den inverkan som vägytan har på bulleremissionen. I många modeller förutsättes att vägytan ej har någon inverkan och att således ingen korrektionsterm behövs för denna, medan andra har vissa korrektioner för vägytan.

I Norden används en gemensam modell - här kallad Nordiska Trafikbuller-modellen (NTM) - vilken saknar vägytekorrektion. Vidare pågår ett arbete inom Vägverket i Sverige med att utforma en storskalig modell för beräkning av trafikbuller med vars hjälp man t ex skall kunna beräkna bullerexponeringen hos befolkningen i hela regioner. Själva beräkningen av bullret i en viss punkt utnyttjar där NTM. VTT har haft i uppdrag att ta fram underlag som möjliggör införande av en korrektion för vägytans inverkan i dessa modeller.

Detta dokument redovisar ett förslag till vägytekorrektion samt diskuterar avvägningen mellan komplexitetsgrad och noggrannhet för denna.

Vid användning av NTM erhålles oftast en god överensstämmelse mellan prediktering och mätning. Avvikelsen överstiger sällan 2 dB(A) för fritt flytande trafik då man befinner sig nära vägen och då inverkan av vind, temperatur, skärmning och topografi kan försummas. Då vägen är belagd med vissa andra vägbeläggningar än de som en gång låg till grund för modellens utgångsvärden kan emellertid betydande avvikelser mellan prediktering och mätning uppstå. Den största av VTT uppmätta avvikelsen är ca 9 dB(A).

Det finns två viktiga syften med att införa en vägytekorrektion:

1. Bättre predikteringsnoggrannhet erhålls. En onoggrann prediktering kan ha högst olämpliga effekter för väg- och stadsplaneringen eftersom buller-predikteringar ofta är dimensionerande för dels kostsamma bullerskydds-åtgärder, dels skyddsavstånd mellan väg och bebyggelse. Ett fel i predikte-ringen av storleksordningen 6 dB kan tex medföra att man felbedömer kravet på skyddsavstånd väg-bebyggelse med en faktor 4! Vidare är optimering av olika bullerskyddsåtgärder beroende av att bästa möjliga underlag föreligger.

(15)

II

2. Det uppmuntrar val av "lågbullrande" vägyta. Man får då ett incitament att använda för den akustiska miljön lämpliga vägbeläggningar. Så länge inte detta finns, får andra hänsyn än miljöhänsyn styra valet av vägbeläggning.

En genomgång görs i meddelandet av hur olika utomnordiska beräkningsmodeller hanterar frågan om vägytekorrektion. Det visar sig att det i stort sett saknas samstämmighet mellan modellerna. Sedan redovisas i tabellform vilka vägytekorrektioner som är önskvärda för att få bästa noggrannhet samt redovisas även förenklade versioner där noggrannheten blir sämre men där överskådligheten blir bättre. Tabellernas korrektionstermer har olika storlek beroende på inte endast vägytans typ utan även beroende på dess ålder, på andelen tung trafik samt på fordonshastigheten. De olika avvägningarna diskuteras sedan.

I meddelandet föreslås följande. Vägytekorrektion införs f n ej i NTM såsom ett obligatorium. Emellertid införs två tabeller såsom en bilaga i NTM. Tabellerna innehåller korrektionstermer för vägyta som bygger på mätresultat erhållna under en lång följd av år i främst de nordiska länderna men i vissa fall även i utomnordiska undersökningar. Den som så önskar kan då använda informationen i tabellerna till att göra en korrigering av utgångsvärdena i NTM med hänsyn till vägbeläggningen.

Eftersom terminologin är olika i de olika nordiska länderna, innehåller meddelandet även en dansk och en norsk version av vägytetypernas namn.

Vidare införs i NTM vissa texttillägg, bl a följande.

"I beräkningsmodellens grundutförande görs ingen korrektion för vägbeläggning. Det är emellertid väl dokumenterat att vägbeläggningens typ och kondition kan påverka bullernivån avsevärt. Den som så önskar kan därför göra korrektioner för sådan inverkan genom att använda tabellerna i Bilaga X. Korrektionen ökar predikteringens noggrannhet, förutsatt att man på förhand kan bestämma vilken typ av beläggning som används. Ofta är så emellertid inte fallet och då bör ingen korrektion göras".

Vad gäller Vägverkets storskaliga trafikbullermodell, föreslås att bilagan i sin helhet läggs in i modellen såsom ett "obligatorium". Den har lika stor relevans för beräkning av ekvivalentnivå som maximalnivå. Då uppgift om befintlig eller planerad vägbeläggning saknas eller är ofullständig, erhålls automatiskt korrektionstalet 0 dB(A).

(16)

II

Correction in the Nordic Traffic Noise Model for Influence of Road Surface

by Ulf Sandberg

Swedish Road and Traffic Research Institute S-581 95 Linköping, Sweden

SUMMARY

Noise emission from road traffic can be predicted relatively accurately by means of special calculation models based on data concerning traffic and roads. However, a source of error in the models is the influence of the road surface on the noise emission. In many models, it is presumed that the road surface does not have any influence and that no correction term is needed for this, while others have certain corrections for the road surface.

In the Nordic countries, a common model is used - here called the Nordic Traffic Noise Model (NTM) - which lacks road surface correction. Furthermore, the Road Administration in Sweden is designing a large scale model for calculation of traffic noise, by means of which it will, for example be possible to calculate the noise exposure of people in entire regions. The calculation of the noise at a certain point uses the NTM. The Swedish Road and Traffic Research Institute is assisting in this work by producing a basis that makes it possible to introduce a correction for the influence of the road surface in these models.

This document presents a proposal for road surface correction and discusses the balance between the degree of complexity and accuracy.

By using the NTM, good conformity is often obtained between prediction and measurement. The deviation seldom exceeds 2 dB(A) for free-flowing traffic adjacent to the road and when the influence of wind, temperature, screening and topography can be neglected. When the road has other surfaces than those on which the noise emission values were originally based, important deviations between prediction and measurement can, however, arise.

There are two important purposes in introducing a road surface correction:

1. Better prediction accuracy will be obtained. An inaccurate prediction can cause highly undesirable effects for road and city planning, as the noise predictions are mostly dimensioning for expensive noise protection measures, in particular for protection distance between road and buildings. An error in prediction of the size of 6 dB(A) can, for example, lead to an error of a factor of 4 in the requirement on protection distance between road and buildings. Furthermore, an optimisation of different noise protection measures always must rely on the best possible data.

(17)

IV

2. It encourages the choice of a "low noise" road surface. This results in an incentive to use road surfaces which are suitable with respect to the acoustical environment. As long as this does not exist, other reasons than environmental considerations will have to direct the choice of road surface.

In this report, a survey is made of how different calculation models outside the Nordic countries handle the question of road surface correction. It appears that there is a lack of consensus between the models. Furthermore, in this report there is an account in tabular form of what road surface corrections are desirable in order to obtain the best accuracy, as well as simplified versions where accuracy will be compromised, but where the model will be easier and clearer to grasp. The correction terms of the tables are different, depending not only on the type of the road surface, but also on road surface age, the proportion of heavy traffic and the speed of the vehicles. The different trade-offs are then discussed.

The following is proposed. Road surface correction will not be introduced at present in NTM as compulsory. However, two tables will be included as an Appendix in NTM. One of the tables, which is included in this summary, contains correction terms for road surface based on measurement results obtained over a long period, principally in Scandinavia, but in some cases also outside Scandinavia. The information in the tables can be used to make a correction with regard to the road surface of the basic noise emission values in NTM.

Since the terminology is different in the Nordic countries, this report also contains a Danish and a Norwegian version of the names of the different types of road surface.

Furthermore, certain text additions are suggested, such as the following:

"In the fundamental part of the calculation model, no correction for road surface will be made. However, it is well documented that the type and condition of the road surface can influence the noise level considerably.

Corrections for such an influence can be made, if desired, by using the tables in Appendix X. The correction increases the accuracy of the prediction provided that it will be possible to decide - in advance - which type of surface will be used. However, this is seldom the case, and then no correction need be made".

Concerning the large scale traffic noise model under development at the Swedish Road Administration, it is proposed that the Appendix be added in the model as "compulsory". It has as great a relevance for the calculation of equivalent noise level as for maximum level. When information about an existing or planned road surface is missing or incomplete, the correction number 0 dB(A) is assigned automatically.

(18)

Table A Correction term for road surface, in dB(A), to be added to the basic noise emission value. The road surface classification is further elaborated in Table B in Appendix 1. Speeds apply to the posted speed unless the actual average speed is measured.

Road surface Correction term in dB(A) for a certain % of heavy vehicles

No. Type Age 0-60 km/h 61-80 km/h 81-130 km/h

(max. chipping size also indicated here) [year]

0-5% _6-19% 20-100] 0-5% _6-19% 20-100 |0-5% _6-100 1.a Asph. concr., dense, smooth (512-16 mm) 1-20 ref ref ref _| ref __ ref tef ref ref

1.9 Do. newly laid =1 0 0 -1 2 / -1 2! -2 -2

2.a - Asph. concr., dense, smooth ( 8-10 mm) 1-20 0 0 0 -1 0 0 -1 1 2. Do. newly laid - 1 | -1 -1 -1 -2 -1 -i -2 -2 3.a Mastic asphalt (max 12-16 mm) 1-20 | 0 0 0 + 1 0 0 +1 0

3.& Do. newly laid 11 | 0 0 0 +1 0 0 +1 0

4.a -Mastic asphalt (max 8-10 mm) 1-20 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1 4.b iDo newly laid ) [41 | -2 -1 _0 -2 -2 -1 -2 -2

0

» Porous asph maxl (2.20 voids) i + ;

Do. "medium aged" 1-2 -1 -1 0 -1 - -1 -1 -2

Do. newiy laid 1 -2 0-2 -2 -2 0-2 -2 -3

Porous asph., max 8-12 mm(220% vonds) 3-7 0 0 =- 0 -1 +-1 -2 _ +-2 .b Do. "medium aged" 1-2 1 -1 -1 -1 | -2 -2 | -3 -3 .c "Do. newly laid 1 |-3 0-3 0 0-3 4 0 -4 | -S 5

-Cem. concr., dense, smooth © 20-80 mm |0-40 |+2 +1 + 1 +2 +2 +2 +2 Cem, concr., dense, smooth, © 12-18 mm |0-40 +1 +1 + 1 +2 +2 +2 + 2

(19)

(20)

TABLE CAPTIONS IN ENGLISH Table 1 (P. 4) Table 2 (p. 11) Table 3 (p. 13) Table 4 (p. 15) Table 5 (p. 16) Table 6 (p. 17) Table 7 (p. 19) Table A (A1-p.3) Table B (A2-p.2)

The German road surface correction.

Desirable correction term for dry road surface (in dB(A)) according to the most ambitious alternative. The correction is shown for different types of driving (accelerating or free-flowing traffic), average speed and proportion of heavy traffic. See also supplementing comments on next page. Regarding terminology in English, see Table A.

Classification of road surfaces. Regarding certain English terms, see Table A.

Correction term for road surface, in dB(A), according to a simplified alternative when the influence of driving behaviour is neglected. Regarding terminology in English, see Table A.

Correction term for road surface, in dB(A), according to a simpli-fied alternative when the influence of driving behaviour and speed is neglected. Regarding terminology in English, see Table A.

Correction term for road surface, in dB(A), according to the most simplified alternative, when the influence of driving behaviour, speed and number of heavy vehicles is neglected. Regarding termi-nology in English, see Table A.

Correction for wet road surface (wet - dry road), to be added to the values in Table 2. Where a value is missing, background data are completely lacking. The degree of moisture is moderate, approxi-mately corresponding to a light but continuous rain or a salted road surface (with only a very thin ice layer before the salting). The road surface is assumed to be free of any rutting that could increase the water depth.

Correction term for road surface, in dB(A), to be added to the basic noise emission value. Concerning road surfaces missing in the table, see Table B. The speeds apply to the posted speed unless the actual average speed is measured. See further certain comments below.

Classification of road surfaces. Regarding certain English terms, see Table A in the summary.

(21)

(22)

1 BAKGRUND

Bulleremission från vägtrafik kan relativt noggrant beräknas med hjälp av särskilda beräkningsmodeller vilka utgår ifrån data om i huvudsak trafiken och vägen. De flesta större, industrialiserade länder har egna eller från andra länder anpassade beräkningsmodeller för trafikbuller. I Norden har vi valt att ta fram en gemensam modell - här kallad Nordiska Trafikbullermodellen (NTM) - se vidare referens [Anon, 1989]. En osäkerhetskälla i modellerna är emellertid den inverkan som vägytan har på bulleremissionen. I många modeller förutsätter man, mycket förenklat, att vägytan ej har någon inverkan och att således ingen korrektionsterm behövs för denna, medan andra har vissa korrektioner för vägytan.

NTM saknar än så länge en vägytekorrektion. Emellertid har Statens väg- och trafikinstitut (VTT) fått i uppdrag att ta fram ett underlag till NTM så att en vägytekorrektion skall kunna införas. Vidare pågår ett arbete inom Vägverket i Sverige med att utforma en storskalig modell för beräkning av trafikbuller med vars hjälp man t ex skall kunna beräkna bullerexponeringen hos befolkningen i hela regioner. Själva beräkningen av bullret i en viss punkt utnyttjar där NTM. VTT har i uppdrag att även i denna modell utarbeta en korrektion för vägytans inverkan.

Detta dokument redovisar ett förslag till vägytekorrektion samt diskuterar avvägningen mellan komplexitetsgrad och noggrannhet för denna.

2 SYFTE

Arbetet syftar till att ta fram en vägytekorrektion som utgör en lämplig avvägning mellan komplexitetsgrad och noggrannhet för det avsedda ändamålet med trafikbullermodellen. Därvid avses såväl den Nordiska Trafikbuller-modellen och den storskaliga modell som Vägverket i Sverige arbetar med.

(23)

2

3 VIKTEN AV ATT INFÖRA EN VÄGYTEKORREKTION

VTIT:s erfarenhet av användning av NTM är att vid beräkning av vägtrafikbuller mycket nära vägen, då inverkan av vind, temperatur, skärmning och topografi kan försummas, kan en mycket god överensstämmelse mellan prediktering och mätning erhållas. Avvikelsen överstiger sällan 2 dB(A) för fritt flytande trafik. Detta är en alldeles utmärkt noggrannhet.

Emellertid är samtidigt erfarenheten att då vägen är belagd med vissa andra vägbeläggningar än de som en gång låg till grund för modellens utgångsvärden, kan betydande avvikelser mellan prediktering och mätning uppstå. Den största av VTT uppmätta avvikelsen är ca 9 dB(A). Det förefaller onödigt att acceptera avvikelser på mer än några få dB om det skulle vara enkelt att korrigera bort dem.

En onoggrann prediktering kan ha högst olämpliga effekter för väg- och stadsplaneringen eftersom bullerpredikteringar ofta är dimensionerande för dels kostsamma bullerskyddsåtgärder, dels skyddsavstånd mellan väg och be-byggelse. Ett fel i predikteringen av storleksordningen 6 dB kan t ex medföra att man felbedömer kravet på skyddsavstånd väg-bebyggelse med en faktor 4!

Det finns emellertid en annan positiv effekt som skulle åstadkommas om en vägytekorrektion kunde införas: Man får då nämligen ett klart och tydligt incitament att använda för den akustiska miljön lämpliga vägbeläggningar. Så länge inte detta incitament finns, får andra hänsyn än miljöhänsyn styra valet av vägbeläggning. Eftersom det är en strävan att i alla sammanhang väva in även miljöhänsyn på bästa sätt måste det vara önskvärt att införa en vägytekorrektion.

För modeller som används för nationell eller regional bullerplanering eller för miljökonsekvensanalyser är det viktigt att även ha med vägytans inverkan i beräkningarna. Detta gäller både vad avser noggrannhetskrav och möjlighet att utnyttja en ytterligare bullerreduktionsmöjlighet. Optimering av olika bullerskyddsåtgärder är beroende av att bästa möjliga underlag föreligger.

Sammanfattningsvis finns alltså två viktiga syften med att införa en vägytekorrektion:

1. Bättre predikteringsnoggrannhet erhålls

2. Det uppmuntrar val av "lågbullrande" vägyta

(24)

4 VÄGYTEKORREKTION I ANDRA MODELLER

Ett studium av utländska trafikbullerprediktionsmodeller visar att vägyte-korrektioner av högst olika slag förekommer. Detta exemplifieras i det följande.

I den brittiska predikteringsmodellen [DoT, 1988] vilken utgör grund bl a för motsvarande modell i Australien, används en korrektion enligt följande:

"For roads which are impervious to surface water and where the traffic speed (V) used in Chart 4 is >75 km/h the following correction to the basic noise level is required;

for concrete surfaces

Correction = 10 Log (90 TD + 30) - 20 dB(A);

for bituminous surfaces

Correction = 10 Log (20 TD + 60) - 20 dB(A);

where TD is the texture depth measured by the sand-patch test.

For road surfaces and traffic conditions which do not conform to these require-ments a separate correction to the basic noise level is required.

Impervious road surfaces

For impervious bituminous and concrete road surfaces, 1 dB(A) should be subtracted from the basic noise level when the traffic speed (V) used in Chart 4 is

©75 km/h.

Roads surfaced with pervious macadams have different acoustic properties from the surfaces described above. For roads surfaced with these materials 3.5 dB(A) should be subtracted from the basic noise level for all traffic speeds."

Som synes kräver den brittiska modellen tillgång till ett uppmätt vägtexturvärde. Författarens åsikt är att den brittiska korrektionsmetoden är svåröverskådlig. Den stämmer vidare inte så bra med VTT:s erfarenheter betr samband mellan ljudnivå och vägtextur.

Härnäst visas hur den tyska modellen [RLS-90, 1990] korrigerar för vägytans inverkan, vilken är betydligt lättare att få en uppfattning om än den brittiska modellen:

(25)

4

Tabell 1 _{Den tyska vägytekorrektionen.}

Tabelie 4: Korrektur D, för unterschiedliche

Dsro *) in dB(A) bei zulässiger StraBenoberfläche Höchstgeschwindigkeit von

30 km/h 40 km/h 2 50 km/h

1 2 3 4

nicht geriffelte GuB- 0 0 0

1 asphalte, Asphalt-betone oder Splitt-mastixasphalte

2 Betone oder gerif- 1,0 1,5 2,0

felte GuBasphalte

3 Pflaster mit ebener 2,0 2,5 3,0

Oberfläche (Bild 1)

4 sonstiges Pflaster 3,0 4,5 6,0

(Bild 1)

*) För lärmmindernde StraBenoberflächen, bei denen aufgrund neuer bautechni-scher Entwicklungen eine dauerhafte Lärmminderung nachgewiesen ist, können auch andere Korrekturwerte Ds, berucksichtigt werden, z. B. för offenporige Asphalte bei zulässigen Geschwindigkeiten > 60 km/h - 3 dB(A).

(26)

En tredje, helt annorlunda variant används i Nederländerna [Moerkerken och Middendorp, 1981] där korrektionens storlek är beroende av dels vägytan (tre klasser), dels andelen tung trafik:

tabel 2 de wegdekcorrectie Cwegdek» p = percentage vracht-verkeer fig. 20 de wegdekcorrectie

Cwegdek voor klinkers (categorie 3) en voor 'grof" asfalt of beton (categorie 2); zie ook tabel 2

Wegdekcorrectie Cwegdek ,

De wegdekcorrectie Cwegdek hangt af van het type wegdek en van het percentage vrachtverkeer p.

Drie wegdektypen worden onderscheiden.

De formules vo0r Cwegderk Stäan in tabel 2. Figuur 20 geeft een grafische voorstelling.

TYPE WEGDEK CATE- Cwegdek in dB(A)

GOR!IE niet-elementenverharding

met fijne oppervlakte-textuur 1 0

('normaal' asfalt of beton) niet-elementenverharding

met grove oppervlakte-textuur 3 _ _3. p voor p = 40% (asfalt aftgestrooid met fijn > 40

grind of steenslag; of beton

gebezemd of via een andere 0 voor p > 40%

behandeling extra ruw gemaakt)

3,5 0

verharding met klinkers 3 4,5 - "25 p voor p = 40% 1 voor p > 40% Om het type wegdek vast te stellen wordt alleen het wegdek binnen het

aandachtsgebired beschouwd (zie figuur 11).

Cwegdek kan voor elke rijlijn afzonderlijk worden berekend. dB(A) 5 N LN Cwegdek > Na

X

klinkers

1 X,

"gröf" asfålt of beton

0 ₀

₂₀

₄₀

₆₀

₈₀

_100%

i

-->» percentage vrachtverkeer p

(27)

I Frankrike används en metod från 1980 [Anon, 1980] som anger två beräkningsmetoder - en enkel och en detaljerad. Ingen av dessa innehåller någon vägytekorrektion. Detta dokument ligger emellertid till grund för två nyligen producerade datorprogram vilka båda har inkluderat vägytekorrektioner. Det ena programmet kallas Mithra vilket utvecklats av CSTB (Centre Scientifique et Technique du båtiment) i Grenoble och nu är kommersiellt tillgängligt. Det andra programmet heter Micro-Bruit och även detta är nu kommersiellt tillgängligt [Campagna och Millard, 1992]. I det senare programmet finns följande vägytekorrektion inlagd:

Typ av vägbeläggning Hastighet (km/h)

Mithra har enligt [Hamet, 1992] en vägytekorrektion som överensstämmer med ovanstående utom vad beträffar dränasfalt där man har en korrektion som inte grundar sig på ljudnivå i dB(A) utan på en korrektion av frekvensspektrum (tersoktavband). Författaren känner ej till detaljerna i denna. Effekten på ljudnivån i dB(A) skall dock i praktiken bli ungefär lika stor i de flesta fall även om skillnader p g a inverkan av frekvensspektrum kan uppstå. Även Micro-Bruit är förberett för en korrektion som baserar sig på frekvens-spektrum, vilken då definieras av användaren själv. F n håller man på och testar de båda programmen mot varandra [Hamet, 1992].

Inget av de både franska datorprogrammen har ännu officiell status även om t ex Micro-Bruit har utvecklats på uppdrag av CETUR (Le Centre d'Etudes des Transports Urbains) som även är ansvarig myndighet för den officiella beräkningsmetoden från 1980. Emellertid torde dessa beräkningsmetoder ändå vara de som används i praktiken.

Genom att de franska metoderna är baserade på frekvensspektrum och ej endast A-vägd ljudnivå torde de fn vara de mest komplicerade med avseende på vägytekorrektion.

(28)

Om man går över Atlanten finner man andra varianter. Den modell som används i USA [FHWA, 1978] har ingen som helst vägytekorrektion, även om man fn arbetar med en revision som inkluderar en sådan. Däremot har en kanadensisk modell [Schroter och Chiu, 1989] som bygger på FHWA-modellen infört en korrektion som beror på dels vägytan (tre klasser), dels hastigheten:

5.4 Pavement Surface Adjustment:

This adjustment is applicable when the posted speed limit is equal or greater than 80 km/h. The values of the adjustment are given in Table 12.

Table 12

Adjustment for Pavement Surface

Pavement Surface Type Attenuation (dBA)

Typical asphalt (as HL-1) or concrete 0 Open-graded friction course -2.5

Grooved concrete pavement +7

(not used on new highways)

Anmärkning: Med "open-graded friction course" avses en vägbeläggning som motsvaras av det vi kallar dränasfalt men som i Nordamerika oftast har en lägre hålrumshalt, vanligen ca 15 %.

Det är alltså befogat att påstå att det inte finns någon som helst samstämmighet mellan vare sig metoderna att korrigera för vägytans inverkan eller de resulterande korrektionernas storlek. Orsakerna är troligen följande:

* -De systematiska kunskaperna om vägytans inverkan har varit bristfälliga

* Internationell harmonisering har helt saknats (den nordiska modellen är ett undantag)

* Man använder olika typer av vägbeläggningar i de olika länderna, bl a beroende på klimat, trafikvolym och tillgång till vägmaterial.

(29)

8

5 BAKGRUNDSMATERIAL FÖR FÖRSLAGET

Förslaget är baserat på i huvudsak följande material:

* Åtskilliga experimentella undersökningar av väytans inverkan på däck/vägbanebuller samt på trafikbuller vid VTI och IFM/3K Akustik-byrån (Sverige), ELAB/DELAB och ViaNova (Norge) samt Lydteknisk Institut och Vejdatalab (Danmark). Att specificera referenser är menings-löst eftersom antalet dokument som har beaktats torde vara ca ett femtiotal.

* T andra hand har även undersökningar i utomnordiska länder beaktats då egna, nordiska data har varit bristfälliga. Detta har framförallt gällt inverkan av gatstens- och cementblocksbeläggningar, där data från Tyskland, Belgien och Nya Zeeland utgör grunden.

* -En sammanställning utförd av VTT 1985 åt Nordiska Bullergruppen kallad "Vägbeläggningar i de nordiska länderna". Denna anger förekomsten av olika vägbeläggningstyper i de nordiska länderna med speciell hänsyn till potentiella bullerstörningar.

* Beträffande de värden i tabellerna som avser accelererande trafik 0-60 km/h finns mycket få data som uppmätts vid detta körsätt och som gäller vägyteinverkan. Däremot finns rikligt med data för fritt flytande trafik eller för däck/vägbanebuller, även vid 30-50 km/h. Dessa data har då använts tillsammans med den kännedom som finns om hur stor andel av trafikbullret vid detta körsätt som består av däck/vägbanebuller för att få fram de korrektionstal som redovisas för detta körsätt. Detta medför naturligtvis en extra osäkerhet vad gäller just dessa korrektionstal. Härvid har bl a data använts vilka uppmätts inom ISO/TC 43/SC 1/WG 27 rörande buller från accelererande fordon samt ett lastbilsprojekt 1991-92 som VTT utfört.

* Författarens allmänna erfarenhet av ämnet efter att ha sysslat i 17 år med detsamma.

Vad gäller vägbeläggningar som inte förekommer i särskilt stor utsträckning på det nordiska vägnätet saknas ofta bullerdata. Däremot finns genom VTIl:s mätningar med den mobila laserprofilometern en hel del texturmätningar gjorda på sådana vägbeläggningar. Då har texturdata använts för att bedöma eventuella likheter med annan, mer vanlig beläggning och som resultat har då ofta den "ovanliga" beläggningen likställts (vad gäller vägytekorrektion för buller) med en beläggning för vilken bullerdata finns.

Såsom referensvägyta har valts tät, slät asfaltbetong med maximal stenstorlek 12-16 mm. Detta motiveras närmare i [Sandberg, 1992]. I korthet är motivet att denna typ av vägbeläggning dels har varit den dominerande i framtagandet av beräkningsmodellen, dels är den dominerande vägbeläggningstypen i sådana trafiksituationer där bullret är mest störande.

(30)

9

6 FÖRSLAG TILL VÄGYTEKORREKTION

6.1 Önskvärd vägytekorrektion

Vägytans inverkan på vägtrafikbulleremissionen beror av följande huvudfaktorer:

* Vägbeläggningen

* Kondition hos vägbeläggningen * Fordonshastigheten

* Typ av fordon (lätta eller tunga)

* Körsätt för fordonen (antingen konstantfart / fritt flytande trafik, eller accelererande/retarderande)

Egentligen finns det minst två viktiga variabler till, nämligen:

* Grad av väta på vägen (vattendjup)

* Säsong, dvs huruvida vinterdäck används eller ej

En noggrann korrektion förutsätter således att denna utformas inte endast med vägytan som variabel utan även med åtminstone hastighet, andel tunga fordon och körsätt som variabler. Detta speglas även i hur vissa andra trafikbullermodeller har utformat sin vägytekorrektion (se kap. 4).

Orsaken till att det finns så många variabler att ta hänsyn till är att det finns olika, komplexa interaktioner mellan fordonstyp, körsätt, däck och vägyta. Ett exempel är dränasfalt som absorberar ljud från däck/vägbana samt från fordonens drivpaket olika och dessutom påverkar genereringen av däck/vägbanebullret (enbart). Övriga beläggningar påverkar i stort sett endast däck/vägbanebullret vilket gör att vid en övergång från höga till låga hastigheter, där i senare fallet däck/vägbanebullret blir lågt i förhållande till drivpaketsbullret, blir vägyteinverkan allt mindre. Slutligen kan nämnas att de olika egenskaperna hos bildäck för lätta och tunga fordon (olika dimensioner, slitbanemönster, material samt ringtryck) medför att vägytor påverkar bullret olika för lätta resp. tunga fordon.

Graden av väta samt säsong har här i stort sett försummats. Detta beror inte på att dessa variabler är obetydliga gentemot de övriga (de torde faktiskt vara ungefär lika betydelsefulla som de övriga) utan på att det vid inledande diskussioner har visat sig saknas ett brett stöd för att införa även hänsyn till dessa i trafikbullermodellen. Se vidare avsnitt 6.3-6.4.

Förslaget är uppbyggt i ett antal steg vilka utgör olika grader av avvägning mellan komplexitet och noggrannhet. Det första steget är en redovisning över hur en vägytekorrektion skulle se ut om en hög komplexitetsgrad kan accepteras och en hög noggrannhet eftersträvas. En sådan redovisning presenteras i Tabell 2 nedan. Vägbeläggningslistan i Tabell 3 utgör en

(31)

10

precisering av vänstra kolumnen i Tabell 2 och redovisar även klassificering av "mindre vanliga" beläggningstyper.

Det måste observeras att Tabell 2 innehåller en hel del schabloniseringar för att den skall bli någorlunda överskådlig. Alltför många varianter av vägyta, vägyteålder, andel tunga fordon, körsätt och hastighet har undvikits, vilket dock resulterar i att tröskeleffekter uppstår. Observera även att tabellen förutsätter enbart torr väg samt sommarförhållanden. Med vinterväglag (t ex saltning eller packad snö/is) då dubbdäck i de flesta fall används blir förhållandena annorlunda.

Vidare skall här poängteras att storheten "ålder" såsom mått på beläggningens kondition är diskutabel. I några fall har en beläggnings ålder inverkan på bullret snarare än avnötningen eller annat slitage på vägen. Det gäller effekter såsom åldring av bindemedel, vittring och igentäppning p g a kringflygande smuts eller damm eller igentäppning p g a halkbekämpning. I högre grad är det dock slitaget på väggytan, vilket beror på antalet fordonspassager, vinterväghållning, hastighet m m, som inverkar på vägytans bulleregenskaper. Det är därför troligt att ett mer relevant mått för att beskriva detta skulle vara ackumulerad årsmedeldygnstrafik (ÅDT). Problemet är emellertid att hittillsvarande undersökningar av bulleregenskaper hos vägbeläggningar nästan alltid har utgått från beläggningens ålder snarare än ackumulerad trafikexponering. Vidare torde beläggningsålder vara ett lätt tillgängligt mått. Det föreslås därför att man här gör approximationen att använda beläggningsålder som mått på konditionen. Felet p g a detta bedöms drunkna i övriga fel. I vart fall saknas bra underlag som utgår från t ex ÅDT.

Gatstensbeläggningar har medtagits i Tabell 2 av följande anledningar. För det första är de vanligt förekommande i vissa tätortskärnor. För det andra får VTI ofta förfrågningar från kommunala tjänstemän hur mycket sådana beläggningar ökar bullernivån. Slutligen kan de faktiskt påverka bullret i hög grad.

Från Tabell 2 kan utläsas följande inverkan av de olika variablerna på vägytekorrektionens storlek:

o Körsätt, dvs acceleration eller fritt flytande trafik: 2 dB(A)

o Hastighet max-min 2 dB(A)

0 Andel tunga fordon max-min 3-4 dB(A)

0 Vägbeläggning, nytillstånd (exkl gatsten) max-min 7 dB(A)

D:o (inkl gatsten) max-min -10 dB(A)

o Ålder (kondition) hos vägbeläggningen max-min 4 dB(A)

Det är uppenbart att de båda senare variablerna måste inkluderas i en noggrann vägytekorrektion, medan detta inte säkert behöver ske för de två första i listan. Huruvida andelen tunga fordon skall medtas är diskutabelt.

(32)

VTI MEDDELANDE 706 Vä gb el äg gn in g Ko rr ek ti on st er m id B( A) fö r vi ss an de l (% ) tu ng a fo rd on Nr Ty p Ål de r 0-60 km /h 40 -6 0 km /h 61 -8 0 km /h 81 -1 30 km /h (h är an ge s äv en ma x. st en stor le k) få r] Ac ce le rera nd e tr af ik Fr it t fl yt an de tr afik Fr it t fl yt an de tr af ik Fr it t fl yt an de tr af ik 0-5% 6-19 % 20 -1 00 ]0 -5 % _6 -1 9% 20 -1 00 |0 -5 % 6-19 % 20 -1 00 |0 -5 % 6-19% 20 -1 00 t e f t e f / | t e tt ö d e f - |-nasta si ;S lä tä å( ma x_ g. 15 0 mm ) tung trafik i

(accelererande eller fri da eeees

de

tt

as

mi

as

nc

jv

gm

ax1212

16mm)

-43

5 $

Do

,n

yla

gdi

sz"

i".

»il

a

d

ui

e

d

P: Tyan

B

fordonsflödet.

©

Se

tt flytande trafik),

av

medelhasti

1 3 Ce ment be to ng , tä t, sl ät ,m ax 20 -80 m m 10 -4 0 [ + 1 + 1 -( 14 . Ceme nt be to ng , tät , sl ät , ma x 12-1 8 m m 15 . Ce ment be to ng ts li pa d (s hp mn g ej sl it en) M! S N N W ' . S T S M S G S N ._ .. .. .. x_ .. .. .. .. .. ., _.._ .. .. .. .. .. _. .. .. .. .. .. .. .. .. . 1 6 t e t s l i s s n å l . : * en kompletterande kommentarerpå

ghet och andel

ambitiösa alterna tivet

11

Korrekti

Tabell 2 Onskvärd korrektionsterm för torr vägyta (i dB(A)) enligt det mest

(33)

12

Allmänna kommentarer till Tabell 2:

Beträffande gatsten och cementblocksten av modernt slag kan variationen vara mycket stor beroende på detaljutformning och kondition.

Beträffande dränasfalt kan variationen vara stor beroende på detaljutformning hos beläggningen, framförallt hålrumshalt och igentäppning av smuts.

Dränasfalt som i nytillstånd dimensionerats för ett hålrum © 20 % räknas upp en åldersklass i förhållande till dränasfalt med 220 % hålrum. Om information om detta saknas, utgå från det högre hålrummet.

Takten varmed bullerreduktionen hos dränasfalt avtar tycks vara något beroende av klimatet (vilket bl a påverkar dubbdäcksanvändningen och därmed slitaget). Siffrorna i tabellen avser förhållanden i Sverige, Norge och Finland. I Danmark finns fn data som tyder på att bullerreduktionens avtagande med tiden går högst hälften så snabbt.

(34)

13

Tabell 3 Klassificering av vägbeläggningar

Nr Vägbeläggningstyp 9-10. 11-12 13-14 15. 16. 17.

Asfaltbetong typ MAB eller HAB (tät, slät), RUBIT, justering, asfaltlösningsbetong, Topeka (om inpressade stenar ej ingår), försegling, värmebehandling, pulverasfalt

Skelettasfalt (HABS), ISO 10844, Stabinor, Viakotop, Skarvemastiks

Bituminiserad chip-sten (BCS);, Topeka (om inpressade stenar förekommer), gjutasfalt (om inpressade stenar förekommer)

Enkel ytbehandling (Y1) i nytillstånd (max 16-20 mm sten). Övriga, oavsett ålder och stenstorlek: Oljegrus, rivet oljegrus, justering med oljegrus, asfaltgrus, asfaltlösningsgrus, fräst asfaltbetong, indränkt makadam, massabunden makadam, cementbetong räfflad i tvärs-riktningen, grusväg.

Enkel ytbehandling (Y1) (betr olika ålder och stenstorlek, se Tabell 2)

Dubbel ytbehandling (Y2)

Dränasfalt (HABD), Drainor, WViakodrän, Rubdrän, öppen asfalt-emulsionsbetong, dränerande cementbetong

Cementbetong (tät, slät), cementbetong räfflad i längsriktningen

Cementbetong, slipad (slipningens djup nerslitet till högst 50 %. Om nerslitningen är större, använd klassen 14 istället)

Gatsten, kullersten eller annan stenbeläggning (äldre "gammaldags" typ)

Cementblocksten (modern typ) med jämn yta

Beläggningar som inte täcks in av tabellen anses höra till klass la, dvs får ingen korrektion.

(35)

14

6.2 Förenklad vägytekorrektion

Följande möjligheter att förenkla vägytekorrektionen har övervägts:

* försummas. Kolumnerna "00-60 km/h accelererande trafik" och "40-60 km/h fritt flytande trafik" sammanvägs till en kolumn "0-60 km/h". Vidare tas kolumnen för 20-100 % tunga fordon vid 81-130 km/h bort eftersom detta fall förekommer ytterst sällan. Korrektionstabellen i Tabell 4 utgör resultatet.

* Som ovan men även hastighet försummas. Kolumnen "40-60 km/h fritt flytande trafik" i Tabell 2 väljes som en kompromiss. Korrektionstabellen reduceras nu till utseende enligt Tabell 5.

* Förutom ovanstående försummas även andel tunga fordon. Härvid väljes 6-19% tunga fordon som en kompromiss. Korrektionstabellen reduceras nu till utseende enligt Tabell 6.

De fel man får vid de olika alternativen framgår av följande sammanställning:

1. Användning av den fullständiga tabellen Max fel: 0 dB(A)

2. Körsätt försummas Max fel: 1 dB(A)

3. Körsätt och hastighet försummas Max fel: 2 dB(A) 4. Körsätt, hastighet och andel tunga fordon försummas -Max fel: 3 dB(A) 5. Ingen vägytekorrektion alls Max fel: 5 dB(A)

Dessa fel tillkommer till alla fel som beror på andra faktorer än avvikelser gentemot referensbeläggningen. Sammanställningen visar "felet" utgående från korrektioner enligt Tabell 2. Eftersom redan Tabell 2 utgör en förenkling av verkligheten ger sammanställningen inte en fullständig bild av maximala felet som kan uppkomma. Som nämnts tidigare har VTI uppmätt en avvikelse gentemot slät asfaltbetong utnyttjande befintlig NTM, dvs utan vägytekorrektion, på uppemot 9 dB(A). Detta beror på att vissa beläggningar som är dränerande kan få mycket olika egenskaper i nytillståndet p g a sin detaljutformning.

Det måste således påpekas att användning av Tabell 2 inte medför att alla fel p g a vägytans inverkan försvinner. De som kvarstår är de som beror på den schablonisering som har gjorts vid tillkomsten av Tabell 2. I enskilda extremfall kan de säkert uppgå till ca 4 dB(A) men vanligen torde de ej överstiga 2 dB(A) enligt författarens bedömning. Fel som tillkommer är de som beror på förenklingar som görs i Tabell 2 enligt något av de alternativ som listats ovan.

(36)

15

Tabell 4 Korrektionsterm för vägyta, i dB(A), enligt ett förenklat alternativ då inverkan av körsätt försummas.

Vägbeläggning Korrektionsterm i dB(A) för viss andel (%) tunga fordon

Nr Typ Ålder 0-60 km/h 61-80 km/h 81-130 km/h

(här anges även max. stenstorlek) [år]

0-5% 6-19% 20-100]0-5% _6-19% 20-100 |0-5% _6-100%

1.a Asfaltbetong, tåt,.slåt:(max112-16 mm) 1-20 ref ref ref ref ref ref ref ref -|

1.b D:0, nylagd 1 0 0 -1 -2 -1 -1 -2 -2

2.a - Asfaltbetong, tät, slät (max 8-10 mm) 1-20 0 0 0: -1 0 0 | -I -1 2.b D:o, nylagd ] -1 -1 -1 | -2 -1 -1 1 -2 -2 3.a (Skelettasfalt(mastic) (max 12-16 mm) 1-20 0 0 0 +1 0 0 | +1 0

3. - nylagd c1 | 0 0 n 0 0 +1 0

4.a - (mastic) (max 8-10mm) 1-20 -i -1 0 -1 -1 -] 1 -1 -I

4.b _D:0,nylagd I=1 (| -2 -1 Q -2 2 +1 -2 +2 Bituminiserad chip-sten (BCS) -20 0 +2 0 +2 40:bD:o,nylagd.

-11.a (Dränasfalt, max 14-1Gmm (220% hålrum) |;

Ai.b (D:0, "medelgammal"

fö-11.c nylagd _-3 ₂

-12.a "Dränasfalt, max 8-12 mm(220% hålrum) |3- -4 2 -2

12.b D:o, "medelgammal" ' -2 3 -3

12.c D:o,nylagd _-5 _ä ₈

13. Cementbetong,tät, slät, max 20-80 mm

14. Cementbetong, tät, slät, max 12-18 mm

Cementbetong, slipad (slipning ej sliten)

(37)

16

Tabell 5 Korrektionsterm för vägyta, i dB(A), enligt ett förenklat alternativ då inverkan av körsätt och hastighet försummas.

Vägbeläggning Korrektionsterm

Nr Typ Ålder i dB(A), för viss

(här anges även max. stenstorlek) [år] andel tung trafik 0-5% _6-19% 20-100

13; .Cuementbetong, tät, slät, max 20-80 mm

O 4O

+2

14. Cementbetong,

tat slät, max 12-18 mm

_|0-40

+1

ipad (sli

Z Z-i':"-"ZgizlzI:1:25:I:::::I;Z:I;Z:2:I;Z:Z":Z:3:I_:St :_I;I;::.:.:Z:I;:"'2'Z'Z"'3'1' tott

... TC...

000''''''' ...

ning ej Sliten) _| 0-5 1 1 l side

... ... ...

(38)

17

Tabell6

-Korrektionsterm för vägyta, i dB(A), enligt det mest förenklade alternativet, då inverkan av körsätt, hastighet och andel tunga fordon försummas.

Vägbeläggning

Nr Typ Ålder

Korrektions-(här anges även max. stenstorlek) [år] term i dB(A)

13. AC-ementbetong, tät, slät, max 20-80 mm

0-40

+2

14. Cementbetong, tat slät, max 12-18 mm

|0-40

+1

(39)

18

6.3 Korrektion vid våt väg

Endast för några av de viktigare vägbeläggningstyperna finns data för våt väg. För nordiska förhållanden har endast data från VTI kunnat finnas. Tabell 7 är en bearbetning av dessa. Observera att värdena är en korrektion "våt-torr" som skall adderas till korrektionen i Tabell 2. Värdena är alltför ofullständiga för att kunna utgöra en normalt använd korrektion i NTM utan skall bara ses som exempel.

Ofta anges i utländska dokument ganska schablonmässigt att inverkan av våt väg skulle vara en bullerökning på ca 10 dB(A). Våra mätningar tyder på att sådana siffror är överdrivna. De torde vara uppmätta med extremt vattendjup, troligen på provbanor där vattendjupet kan kontrolleras i någon mån. VTT har faktiskt en gång mätt upp en bullerökning på 10 dB(A) som följd av våt yta men det var på en mycket rikligt bevattnad provbana. För vattendjup som erhålls vid "normala" regnintensiteter (för svenska och därmed även nordiska förhållanden) torde de värden som anges i Tabell 7 vara mer realistiska.

6.4 Inverkan av dubbdäck

Förekomsten av dubbade vinterdäck innebär att vägytekorrektionerna i någon mån påverkas. I huvudsak blir korrektionernas storlek något mindre under den del av säsongen då en avsevärd del av fordonsparken är utrustad med dubbdäck. På grund av bristande bullerdata för olika typer av dubbar, olika kondition hos dubbarna, osv, är det dock omöjligt att kvantifiera detta på ett rättvisande och tillräckligt täckande sätt.

En liknande inverkan har förekomsten av odubbade vinterdäck i förhållande till sommardäck. Även om sådana bildäck för lätta fordon i relation till sommar-däck numera inte ger någon nämnvärd ökning av bulleremissionen blir vägyte-påverkan något mindre för dessa däck (betr tunga fordon, se nedan).

Förutom att vägytekorrektionen påverkas, blir bulleremissionen från fordon som utrustats med dubbade vinterdäck högre än från fordon som utrustats med sommardäck. En sammanvägning av VTT:s data för ett stort antal vägbeläggningar (andra nordiska data rörande buller från dubbdäck från de senaste tio åren är inte kända) visar följande inverkan på det totala fordonsbullret (gäller nya metalldubbar och nya däck):

Hastighet/körsätt: Skillnad mellan dubbade vinterdäck och sommardäck:

0-60 km/h, accel. ca 5 dBA (3 & 1 dBA) 40-60 km/h, fritt flyt. ca 6 dBA (4 & 2 dBA) 61-80 km/h, -"- ca 6 dBA (3 & 2 dBA) 81-130 km/h, -"- ca 5 dBA (2 & 2 dBA)

(40)

VTI MEDDELANDE 706 Vä gb el äg gnin g Ko rrek ti on st er m i dB (A ) fö r vi ssan de l (% ) tu ng a fo rd on Nr Ty p (h är an ge s äv en ma x. st en st or le k) Ålde r (å r] 0-60 km /h Ac ce le re ra nd e tr af ik 40 -6 0 km /h 61 -80 km /h 81 -1 30 km /h Fr it t fl yt an de tr af ik Frit t fl yt an de tr af ik Fr it t flyt an de tr af ik 0-5 % 6-19 % 20 -1 00 ]0 -5% _6 -1 9% 20 -1 00 |0 -5 % 6-19 %20 -1 00 |0 -5 % 6-19 % 20 -1 00 . Ce me nt be to ng l, tätsl at ma x2 0 8 0m m ' -A sfal tb et on g,

ta

ts

lä

t(

ma

xl

ei

-f

lö

mm

)

.b

0 Kl

e

(08

;

"'

;;

As

fa

lt

be

to

ng

,t

ät,

sl

ät

(m

ax

"8

10 jm

m)

»

#

-D

:p

;,

ny

la

gd

:

%

3. %.

08 i

s

"Sk

el

et

ta

sf

al

t

(m

as

nc

)(

ma

x»

m-m-

mm

))

.

_D

:0

,

ny la gd ... T S 0 h

)S

ke

le

tt

as

fa

lt

(m

as

tl

c)

_(

ma

x84

1

0 mi

n)

-..é

'iD

0,

ny

la

gd

i

PA

d

l

s

0 D:

,

ny

la

gd

.

Ce

me

nt

be

to

ng

,

tät

,

slä

t,

ma

x

12 -1

8 m

m

Ce

me

nt

be

to

ng

,s

li

pa

d(

sh

pn

mg

ej

sl

it

en

)

: vi s : x l fl x = ( a j i

--helt. Graden av väta är

men ihållande regn eller en vä

nämnvärda spår som fö

mycket tunt islager före saltni

här måttlig,

I de rutor där ingen siffra finns saknas bakgrundsdata

ngen) rhöjer vattendjupet.

ungefär motsvarande ett lätt

gyta som saltats (med endast ett

. Vägytan förutsätts sakna

Tabell 7 Korrektion

Tabell 2

för våt väg yta (våt - torr väg), att adderas till värdena i

(41)

20

För dubbar som slitits några säsonger är bullerökningen mindre. Värdena bör därför ses som illustration av maximal inverkan. Värdena inom parentes i högra kolumnen avser bullerökning, uttryckt som skillnad mellan vinter och sommar, med hänsyn tagen till att fordonen har olika typer av dubbar, däck och kondition hos dubbarna. Den vänstra av de två siffrorna i högra kolumnen avser förhållanden då andelen tunga fordon är 0-5 % och den högra av de två siffrorna avser förhållanden då andelen tunga fordon är 20-100%. Värdena kommer från en undersökning av VTT 1982-83 i Timrå då ca ett hundratal fordon av resp. kategori uppmättes dels sommartid, dels vintertid.

Man bör emellertid observera att detta gäller nära vägen och att förekomsten av snövallar längs vägen och snötäcke mellan väg och mottagarpunkt medför en avsevärd bullerreduktion som oftast kompenserar ovanstående effekter mer än väl.

För tunga fordon förekommer dubbar inte i nämnvärd grad, varför inverkan av dubbar borde vara försumbar. Emellertid finns här en tydlig inverkan av säsongen ändå, eftersom det är vanligt att åtminstone tunga fordons drivhjul utrustas med däck med grövre mönster vintertid än sommartid. Därtill kommer att fordonsbuller och inte minst däck/vägbanebuller anses vara temperatur-beroende. En temperatursänkning på ca 209 kan normalt motsvara ca 2 dB(A) i bullerökning. Den totala inverkan av viss ökning av grova drivhjulsmönster och temperaturen tycks vara ca 2 dB(A).

Värdena bör användas endast som exempel på inverkan i de delar av Norden där dubbdäcksanvändningen är minst 50 % under vintern. För andra delar av Norden torde värdena för de tunga fordonen, dvs siffrorna längst till höger i tabellen på föregående sida, ungefärligen vara tillämpbara även för personbilar. Såsom varande exempel på inverkan kan värdena ha den användningen i samband med NTM att de möjligtvis kan förklara vissa avvikelser mellan uppmätta och beräknade värden. De bör dock inte användas som en allmän säsongskorrektion.

6.5 Behovet av data om vägtextur

För att få en bättre noggrannhet i bullerpredikteringen borde egentligen den aktuella vägytans textur vara känd. Emellertid är korrektionerna mer än nog komplicerade redan utan en sådan texturhänsyn. Den ökade noggrannheten av en vägtexturspecifikation torde knappast stå i rimlig proportion till det ökade arbetet och till andra onoggrannheter samt till risken för misstag, varför tanken på en vägtexturspecifikation har släppts tills vidare.

(42)

21

7 DISKUSSION

7.1 Detaljeringsgrad i korrektionen

Med en datorisering av NTM är det inga problem att lägga in den "fullständiga" korrektionstabellen (Tabell 2). Inte heller torde det vara något större problem att manuellt gå in i Tabell 2 och finna rätt korrektion. Huvudnackdelen med Tabell 2 gentemot de förenklade tabellerna är svåröverskådligheten. En annan nackdel som har framförts av vissa är att olika beräkningsavsnitt av NTM skulle få alltför olika grad av noggrannhet om en så detaljerad korrektion som enligt Tabell 2 skulle införas. Vid diskussioner i en nordisk arbetsgrupp för revidering av NTM har det därför (preliminärt) beslutats att en modell enligt Tabell 4 skall väljas men att denna införs som en bilaga i NTM och därmed ej görs obligatorisk.

För Vägverkets storskaliga modell är Tabell 4 att föredra. Denna modell är redan av andra orsaker så komplicerad att skillnaden i komplexitet mellan t ex Tabell 4 och 6 är helt försumbar. I en modell som Vägverkets, med de syften som en sådan modell har (att t ex bedöma olika utfall av bullerreduktions-åtgärder); torde den noggrannhet som erhålls i Tabell 4 dessutom vara önskvärd. Man skulle givetvis ännu hellre kunna välja Tabell 2 men får då nackdelen att harmoniseringen med NTM blir sämre.

7.2 Motiv mot korrektion för våt vägyta eller dubbdäck

Såsom framgår av de tidigare avsnitten kan inverkan av våt vägbana och dubbdäcksanvändning (i senare fallet egentligen ett säsongsberoende) vara väl så stora som inverkan av vägbeläggningstypen. Därmed finns det mycket goda argument för införandet av en korrektion för våt väg samt dubbdäcks-användning/säsongsberoende. Emellertid finns det även argument som talar emot sådana korrektioner. Dessa är följande:

- Våta vägbanor är förknippade antingen med regnväder eller vägsaltning. I sådana fall är behoven och önskemålen om att ha öppna fönster minimala. Likaså är människor då knappast störda utomhus av bullret i så hög grad som under bättre väder- och klimatförhållanden. Man kan således räkna med att då vägbanorna är våta kommer ljudet som stör människorna att oftast ha transmitterats genom en vägg eller ett fönster. Därvid kommer de höga frekvenser som speciellt uppkommer på våta vägar eller p g a dubbdäcks-användning att dämpas till en nivå som sannolikt gör denna typ av buller försumbar jämfört med det "normala" vägtrafikbullret. I vart fall blir de korrektioner som skulle behövas betydligt mindre.

- Eftersom klimat och dubbdäcksanvändning är olika i de nordiskaländerna, även inom länderna, är det svårt att få en allmängiltig korrektion.

(43)

22

- Korrektionen för våt vägbana blir egentligen beroende av graden av väta. Denna har man vare sig kontroll över eller kan kvantifiera.

- Tillgängliga data för att bestämma korrektionens storlek är alltför knapphändiga.

Som följd av ovanstående argument föreslås f n ingen korrektion av detta slag införas i NTM.

De data som redovisas i avsnitten 6.3-6.4 bör tills vidare endast användas vid särskilda utredningar där dessa effekter anses värdefulla att beakta.

(44)

23

8 REKOMMENDATION

Efter en ingående diskussion med nordiska kollegor som är engagerade i arbetet med revidering av NTM föreslås följande:

Vägytekorrektion införs f n ej i NTM såsom ett obligatorium. Emellertid införs Tabell 4 och Tabell 3 såsom en bilaga i NTM (se kommentar nedan samt bilagan till här föreliggande dokument). I NTM införs vidare följande tillägg:

* Under uppräkningen av variabler till vilka hänsyn tas, för både ekvivalentnivå och maximalnivå, läggs följande text till:

"e Vägbeläggning (dock endast som en frivillig korrektion, se Bilaga X)"

* T beskrivningen av beräkningsmodellens uppbyggnad, såväl för ekvivalentnivå som för maximalnivå, införs i texten under "steg 1" följande tillägg:

"Den som så önskar kan här göra en korrigering av utgångsvärdena med hänsyn till vägbeläggningen. Därvid måste dock tabeller i en särskild bilaga användas".

* T beskrivningen av beräkningsgången (för såväl ekvivalentnivå som maximalnivå) införs i texten direkt efter "Steg 1" följande:

"I beräkningsmodellens grundutförande görs ingen korrektion för vägbeläggning. Det är emellertid väl dokumenterat att vägbeläggningens typ och kondition kan påverka bullernivån avsevärt. Den som så önskar kan därför göra korrektioner för sådan inverkan genom att använda tabellerna i Bilaga X. Korrektionen ökar predikteringens noggrannhet, förutsatt att man på förhand kan bestämma vilken typ av beläggning som används. Ofta är så emellertid inte fallet och då bör ingen korrektion göras".

Vad beträffar bilagan, som föreslås läggas in i NTM, hänvisas här till förslaget i bilagan i här föreliggande dokument.

Vad gäller Vägverkets storskaliga trafikbullermodell, föreslås att bilagan i sin helhet läggs in i modellen såsom ett "obligatorium". Den har lika stor relevans för beräkning av ekvivalentnivå som maximalnivå. Då uppgift om befintlig eller planerad vägbeläggning saknas eller är ofullständig, erhålls automatiskt korrektionstalet 0 dB(A). Om så önskas kan man naturligtvis lägga in möjligheten att välja bort vägytekorrektionen helt, men normalfallet bör vara att den finns med.

(45)

24

9 REFERENSER

Anon. (1980); "Guide du Bruit des Transport Terrestres: Prévision des Niveaux Sonores". CETUR, Bagneux, Frankrike.

Anon. (1989): "Beräkningsmodell för vägtrafikbuller. Del 1: Beräkningsmodell". Statens Naturvårdsverk, Solna.

Campagna, H.; Millard, C. (1992): "Le Prévision du Bruit Routier et du Bruit Industriel: Le Logiciel Micro-Bruit". Datorprogram från Ste Campagna & Varenne, Montée de Malissol, 38200 Vienne, Frankrike.

DoT (1988): "Calculation of Road Traffic Noise". Dept. of Transport, Welsh Office, HMSO, London.

FHWA (1978): "FHWA Highway Noise Prediction Model" (författare: Barry, T.M. och Reagan, J.A.). FHWA-RD-77-108, Federal Highway Administration, Washington, D.C., USA.

Hamet, F. (1992): Personlig kommunikation med Dr. F. HAMET, INRETS, Bron Cedex, Frankrike.

Moerkerken, A. och Middendorp, A.G.M. (1981); "Berekening van wegverkeersgeluid". Ministerie van Volksgezondheid en Milieuhygiöne, Staatsuitgeverij, 's-Gravenhage, Nederländerna.

RLS-90 (1990): "Richtlinien för den Lärmschutz an Strassen". Ausgabe 1990, Bundesministerium för Verkehr, Postfach 210360, 5000 Köln 21, Tyskland.

Sandberg, U. (1992): "Low Noise Road Surfaces. A State-of-the-art Review". Proc. of "Eurosymposium. The Mitigation of Traffic Noise in Urban Areas", LCPC, Nantes, Frankrike.

Schroter, V. and Chiu, C. (1989) "ORNAMENT - Ontario Road Noise Analysis Method for Environment and Transportation". Technical Document, Ministry of the Environment, Ontario, Kanada.

(46)

Bilaga 1 Sid 1 (4 )

VÄGYTEKORREKTION

Bakgrund

I bilaga 1 har det slutliga förslaget till hur vägytekorrektionen ska utformas sammanställts. Denna införs lämpligen som en bilaga i den Nordiska Trafikbullermodellen (NTM). Den bör även kompletteras med viss text i huvuddokumentet (se kapitlet "Rekommendationer").

Vidare föreslås att bilagan även införs som en integrerad del av Vägverkets "Storskaliga modell för beräkning av trafikbuller".

(47)

Bilaga 1 Sid 2 (4 )

Tabell A Korrektionsterm för vägyta, uttryckt i dB(A), att addera till utgångsvärdet. Beträffande vägbeläggningstyper som ej återfinns i tabellen, se Tabell B. Hastigheterna gäller skyltad hastighet såvida inte verklig medelhastighet finns uppmätt.

kommentarer nedan.

Se vidare vissa

Vägbeläggning

-a "Dränasfalt, max 14-1G6mm(220% hålrum) D:0, "medelgammal"

_D:0, nylagd

Dränasfalt, max 8-12:mm(220% hålrum) |-D:0, "medelgammal" He D0, nylagd Cementbetonggtåt slät, max 20-80 mm Cementbetong, tät, slät, max 12-18 mm VTI MEDDELANDE 706

Korrektionsterm i dB(A) för viss andel (%) tunga fordon

Nr Typ Ålder 0-60 km/h 61-80 km/h 81-130 km/h

(här anges även max. stenstorlek) får]

0-5% 6-19% 20-100]0-5% _6-19% 20-100 |0-5% 6-100% 1.a - Asfaltbetong, tät, slät(max 12-16 mm) |1-20 | ref ref ref åref - ref - ref f ref ref 1.b D:o, nylagd 1 | 0 0 -1 Å oo son 11 SM d k -2 2.a '.Asfaltbetong,tät,slät (max8-10: mm) 11-20 :| 0 0 L 1 e 0 | -1 -1

2;b -D:0, nylagd. Jer[-1 -1 i 00-10 -] -2 04

3.b D:0, nylagd [ 1 |-0 0 _| +1 0 0 - 000

4.a Skelettasfalt(mastic) (max 8-10 mm) 120 - 1-1 - -+4 0 [-I 4 --- 01 40 000400

4.b D:0, nylagd 0-2 0-4 0 -r W oj % % 5. _Bituminiseradchlp sten(BCS) 0-20 +1 0 0 +2 +1 0 +2 +1 6. 16 l 2

(48)

Bilaga 1 Sid 3 (4 )

Tabell B Klassificering av vägbeläggningar

Nr Vägbeläggningstyp 1-2. 6-8. 9-10. 11-12 13-14 15. 16. 17.

Asfaltbetong typ MAB eller HAB (tät, slät), RUBIT, justering, asfaltlösningsbetong, Topeka (om inpressade stenar ej ingår), försegling, värmebehandling, pulverasfalt

Skelettasfalt (HABS), ISO 10844, Stabinor, Viakotop, Skaervemastiks

Bituminiserad chip-sten (BCS);, Topeka (om inpressade stenar förekommer), gjutasfalt (om inpressade stenar förekommer)

Enkel ytbehandling (Y1) i nytillstånd (max 16-20 mm sten). Övriga, oavsett ålder och stenstorlek: Oljegrus, rivet oljegrus, justering med oljegrus, asfaltgrus, asfaltlösningsgrus, fräst asfaltbetong, indränkt makadam, massabunden makadam, cementbetong räfflad i tvärs-riktningen, grusväg.

Enkel ytbehandling (Y1) (betr olika ålder och stenstorlek, se Tabell 2)

Dubbel ytbehandling (Y2)

Dränasfalt (HABD), Drainor, Viakodrän, Rubdrän, öppen asfalt-emulsionsbetong, dränerande cementbetong

Cementbetong (tät, slät), cementbetong räfflad i längsriktningen

Cementbetong, slipad (slipningens djup nerslitet till högst 50 %. Om nerslitningen är större, använd klassen 14 istället)

Gatsten, kullersten eller annan stenbeläggning (äldre "gammaldags" typ)

Cementblocksten (modern typ) med jämn yta

Beläggningar som inte täcks in av tabellen anses höra till klass Ia, dvs får ingen korrektion.

(49)

Bilaga 1 Sid 4 (4 )

Allmänna kommentarer till Tabell A:

Beträffande gatsten och cementblocksten av modernt slag kan variationen vara mycket stor beroende på detaljutformning och kondition.

Beträffande dränasfalt kan variationen vara stor beroende på detaljutformning hos beläggningen, framförallt hålrumshalt och igentäppning av smuts.

Dränasfalt som i nytillstånd dimensionerats för ett hålrum 20 % räknas upp en åldersklass i förhållande till dränasfalt med 220 % hålrum. Om information om detta saknas, utgå från det högre hålrummet.

Takten varmed bullerreduktionen hos dränasfalt avtar tycks vara något beroende av klimatet (vilket bl a påverkar dubbdäcksanvändningen och därmed slitaget). Siffrorna i tabellen avser förhållanden i Sverige, Norge och Finland. I Danmark finns fn data som tyder på att bullerreduktionens avtagande med tiden går högst hälften så snabbt.

Inverkan av våt vägyta

Någon korrektion för våt vägyta kan f n inte föreslås. Man bör emellertid känna till att väta på vägen kan öka bullernivån med (som exempel) 1-5 dB(A) på en vägyta av typ la, 0-1 dB(A) på en vägyta av typ 6b samt 2-3 dB(A) på en vägyta av typ 12c. Okningarna är i regel något större vid låga än vid höga hastigheter. Detta gäller för måttlig väta åstadkommen på en jämn väg under t ex ett lätt men ihållande regn eller som resultat av vägsaltning. Vid mycket intensiva regnväder kan bullernivån dock öka upp till 10 dB(A) jämfört med en torr väg.

Säsongsberoende samt inverkan av dubbdäck

Ökningen i bullernivå för vinterförhållanden, då dubbdäcksanvändningen är minst 50 %, jämfört med barmarkssäsongen kan som exempel uppgå till 1-2 dB(A) då andelen tunga fordon är minst 20% och 2-4 dB(A) då andelen tunga fordon är högst 5 %. I extremfall med huvudsakligen personbilar och då dessa är utrustade med nydubbade däck kan bullret öka upp till ca 6 dB(A). Det är osäkert hur mycket av detta som beror på dubbdäcken resp. temperatureffekter. Man bör emellertid observera att detta gäller nära vägen och att förekomsten av snövallar längs vägen och snötäcke mellan väg och mottagarpunkt medför en avsevärd bullerreduktion som oftast kompenserar ovanstående effekter mer än väl.

Någon korrektion för säsongsberoendet eller