Mätning av vibrationer
Sollentunamässan
Uppdragsgivare: Skanska Sverige AB Referens: Huong Nguyen
Rapportnummer: 16101-4-1 Antal sidor: 12
Rapportdatum: 2018-06-05 Revidering X: 0000-00-00
Handläggande akustiker Ansvarig akustiker
Sammanfattning
ACAD har mätt vibrationer från spårbunden trafik i projektet Sollentunamässan.
Mätningarna gjordes på vad som kommer bli kvarter 3 eftersom det kvarteret ligger närmast spåren.
Mätningarna visar att det finns risk för kännbara vibrationer och stomljud i färdig byggnad i kvarter 3. Mätningarna visar också att det troligen inte blir problem med stomljud eller vibrationer i kvarter 2b.
För kvarter 1a, 1b och 2a bedöms inte stomljud eller kännbara vibrationer överskrida riktvärden.
Innehåll
1 Uppdrag ... 4
2 Objektbeskrivning ... 4
3 Riktlinjer ljud och vibrationer ... 5
3.1 Trafikverkets riktlinjer ... 5
3.2 SLLs riktlinjer ... 5
3.3 Riktvärden för bedömning av komfort i byggnader enligt svensk standard ... 6
4 Mätutförande ... 7
4.1 Mätutrustning ... 8
5 Mätresultat och utlåtande ... 8
5.1 Kännbara vibrationer ... 8
5.2 Stomburet ljud ... 10
6 Utlåtande ... 11
6.1 Kännbara vibrationer ... 11
6.2 Stomburet ljud ... 12
1 Uppdrag
ACAD har på uppdrag av Skanska Sverige AB, mätt vibrationer från spårbunden trafik i projektet Sollentunamässan.
Verifieringen har genomförts med mätningar som utfördes den 28 maj samt beräkningar som utfördes den 29 maj 2018.
2 Objektbeskrivning
Sollentunamässan är ett nytt bostadsområde som omfattar 5 kvarter centralt beläget i Sollentuna, se Figur 1. Kvarter 3 ligger ca 20-30 m från ostkustbanan i öster. Ostkustbanan trafikeras av idag av SJ 3000 (X55), Arlanda Express, pendeltåg (X60), X40, Intercitytåg samt fåtalet godståg. Trafikverkets prognos för spårtrafiken år 2040 kan ses i Tabell 1.
Figur 1 - Situationsplan över projektet Sollentunamässan.
Kvarter 3 är ett kommersiellt kvarter och planeras inhysa garage, kontor samt hotell. De övriga kvarteren är bostadskvarter.
3
2b
2a
1b
1b
Spårbunden trafik
Tågtyp Tåg/årsmedeldygn Längd [m] Hastighet [km/h]
Pendeltåg 3781) 2002) 1402)
Snabbtåg 941) 2002) 2002)
Arlanda Express 1721) 2002) 2002)
Intercity 1061) 2002) 2002)
Godståg 61) 4502) 1002)
1) Prognos för år 2040 av Trafikverket, erhållet från Sollentuna kommun.
2) Uppskattat värde av ACAD
Tabell 1 - Prognostiserade trafikmängder för spårbunden trafik
3 Riktlinjer ljud och vibrationer
3.1 Trafikverkets riktlinjer
Trafikverket har i ”Buller och vibratioers från trafik på väg och järnväg”
(DokumentID TDOK 2014:1021) angett riktlinjer för vibrationer inomhus i olika typer av lokaler, se Tabell 2.
Riktvärden för vibrationer enligt Trafikverket
Lokaltyp eller områdestyp Maximal vibrationsnivå, mm/s vägd RMS inomhus1)
Bostäder 0,4 mm/s 3)
Vårdlokaler 0,4 mm/s 3)
Hotell - 2)
Kontor - 2)
1) Avser vibrationsnivå nattetid (22-06) och får överskridas högst fem gånger per trafikårsmedelnatt.
2) Riktvärde saknas.
3) Motsvarar 14,4 mm/s2 enligt Svensk Standard SS 460 48 61.
Tabell 2 – Riktvärden för vibrationer.
3.2 SLLs riktlinjer
Trafikförvaltningen i Stockholms läns landsting (SLL) har riktlinjer för vibrationer och stomljud i skriften ”Riktlinjer Buller och vibrationer”, se Tabell 3.
Riktvärden för vibrationer och stomljud inomhus enligt SLL
Lokaltyp eller områdestyp Maximal ljudnivå Maximal
vibrationsnivå, mm/s vägd RMS inomhus
Bostadsrum 30 dB(A)SLOW 0,4 mm/s
Lokaler 30 dB(A)SLOW 1) 0,4 mm/s 2)
Undervisningslokaler 45 dB(A)FAST 0,4 mm/s
Vårdlokaler 1) 45 dB(A)FAST - 3)
1) Avser utrymmen för sömn och vila. Tex rum för övernattning (hotell) eller vilrum i kontor.
2) Värde är en rekommendation och avser utrymme för tyst verksamhet. I affärslokaler bör 0,4 mm/s vara en målsättning, men 1,0 mm/s ska inte överskridas.
3) Riktvärde saknas men rimligen bör nivån inte överstiga 0,4 mm/s.
Tabell 3 – Riktvärden för vibrationer.
3.3 Riktvärden för bedömning av komfort i byggnader enligt svensk standard
I Svensk Standard SS 460 48 61 anges riktvärden för bedömning av komfort i byggnader. Riktvärdena bör tillämpas vid nyetablering och vid nybebyggelse, samt tillämpas mer strikt för bostäder nattetid. Riktvärdena kan vidare användas som målsättning för långsiktig förbättring av vibrationsförhållandena i befintliga miljöer.
Riktvärden för bedömning av komfort i byggnader
Komfortgrad Vägd hastighet [mm/s] Vägd acceleration [mm/s2]
Måttlig störning 0,4–1,0 14,4–36,0
Sannolik störning >1,0 >36,0
Tabell 4
Enligt den bedömning som gjorts i samband med framtagningen av angivna riktvärden anses mycket få människor uppleva vibrationer under skiktet ”måttlig störning” som störande. Vibrationer i skiktet ”måttlig störning” ger i vissa fall anledning till klagomål. I skiktet ”sannolik störning” är vibrationer kännbara och upplevs av många som störande.
Om det frekvensvägda värdet domineras av en frekvens, kan det vägda värdet ersättas av RMS-värdet för den aktuella frekvensen och direkt jämföras med respektive skikt.
RMS-värdet är det maximala effektivvärdet med tidsvägning S av den vägda accelerations- eller hastighetsnivån.
4 Mätutförande
Mätningarna utfördes av Per Kajmats och Petter Svanberg den 28 maj 2018.
Mätningar har gjorts triaxialt i fyra punkter. Vidare i rapporten benäms
mätriktningarna i varje punkt med L som är längs med spår, T som är tvärs spår och V som är vertikalled.
I mätpunkt 1 och 3 fästes accelerometern på ett 500 mm långt järnspett helt nedslaget i marken.
I mätpunkt 2 fästes accelerometern på en befintlig husgrund av betong.
I mätpunkt 4 fästes accelerometern ovanpå ett nedgrävt betongfundament.
Dimensionerna på betongfundamentet var 200*200*700 mm (L*B*H)
Figur 2 - Mätpunkt 1-4 är markerade med turkosa prickar.
Mätt acceleration är vägda med Wm-filter enligt ISO 2631-2. Mätningar är utförda enligt tillämpliga delar i SS 460 48 61.
Avståndet från närmsta spår till mätpunkt 1 och 3 är 24 m. Avståndet mellan mätpunkt 1 och 2 är 5 m. Avståndet mellan mätpunkt 3 och 4 är 18 m.
4.1 Mätutrustning
Vid mätningen har följande utrustning använts. Utrustningen kalibreras enligt rekommendationer från RISE Research Institutes of Sweden.
Instrumentlista
Instrument Fabrikat Typnr Serienr
PULSE Input Module Brüel & Kjær 3041 2621371
PULSE Front End Brüel & Kjær 3560 CE15 2622368 Kalibrator, accelerometer Brüel & Kjær 4294 02619617 Accelerometer, triaxial Brüel & Kjær 4524B 31699 Accelerometer, triaxial Brüel & Kjær 4524B 36077 Tabell 5
5 Mätresultat och utlåtande
Resultaten och utlåtande från genomförda mätningar redovisas i detta avsnitt.
Redovisningen delas upp i två delar där den ena behandlar kännbara
komfortstörande vibrationer och den andra behandlar stomburet ljud orsakade av vibrationer i marken.
5.1 Kännbara vibrationer
Figur 3 Komfortvägd acceleration i mätpunkt 1 och mätpunkt 2. Högsta värde redovisas per mätriktning och tågpassage.
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0
RMS Acceleration [mm/s2]
L, Mp1 T, Mp1 V, Mp1 L, Mp 2 T, Mp2 V, Mp2
Figur 4 Komfortvägd acceleration i mätpunkt 3 och mätpunkt 4. Högsta värde redovisas per mätriktning och tågpassage.
Bakgrundsnivån för den vägda accelerationen var i mätpunkt 1 0,8 mm/s2, i mätpunkt 2 0,5 mm/s2, i mätpunkt 3 0,5 mm/s2 och i mätpunkt 4 0,5 mm/s2.
Figur 5 Uppmätt vägd acceleration i tersbanden 1 till 100 Hz. Norrgående Arlanda Express 0,0
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0
RMS Acceleration [mm/s2]
L, Mp3 T, Mp3 V, Mp3 L, Mp 4 T, Mp4 V, Mp4
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 L, Mp1
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 T, Mp1
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 V, Mp1
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 L, Mp2
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 T, Mp2
700 720 740 760 780
Tid [s]
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
RMS Acceleration [m/s2]
10-3 V, Mp2
1 Hz 1.25 Hz 1.6 Hz 2 Hz 2.5 Hz 3.15 Hz 4 Hz 5 Hz 6.3 Hz 8 Hz 10 Hz 12.5 Hz 16 Hz 20 Hz 25 Hz 31.5 Hz 40 Hz 50 Hz 63 Hz 80 Hz 100 Hz
5.2 Stomburet ljud
Figur 6 Maximal A-vägd hastighetsnivå LvASmax i mätpunkt 1 och mätpunkt 2. Högsta värde redovisas per mätriktning och tågpassage.
Figur 7 A-vägd hastighetsnivå LvASmax i mätpunkt 3 och mätpunkt 4. Högsta värde redovisas per mätriktning och tågpassage.
5 10 15 20 25 30 35 40 45
LvASmax [dB(A)] rel 50 nm/s
L, Mp1 T, Mp1 V, Mp1 L, Mp 2 T, Mp2 V, Mp2
5 10 15 20 25 30 35 40 45
LvASmax [dB(A)] rel 50 nm/s
L, Mp3 T, Mp3 V, Mp3 L, Mp 4 T, Mp4 V, Mp4
Figur 8 Uppmätt A-vägs hastighetsnivå i tersbanden 20 till 500 Hz. Norrgående Arlanda Express passerar vid 725 s. Passagen sker på det spår som är närmast kvarter 3.
6 Utlåtande
6.1 Kännbara vibrationer
Mätningen av komfortvägd acceleration visar på en risk för kännbara komfortstörande vibrationer i byggnader inom kvarter 3. De uppmätta
vibrationerna är i sig inte för höga, men de kan förstärkas på grund av resonanser i bjälklag och väggar och då överskrida riktvärden för måttlig störning enligt Svensk Standard SS 460 48 61. Vidare utredning är nödvändig för att utreda hur starka vibrationerna kan bli i färdig byggnad. Viktiga faktorer som kan förstärka vibrationerna är; typ av grundläggning, längd på pålar, bjälklagstyp och spännvidder mm.
Figur 5 visar vilka frekvenser som dominerar den vägda accelerationen för en representativ tågpassage, Arlanda Express på det spår som är närmast kvarter 3.
För mätriktningarna tvärs spår och längs med spår dominerar tersbandet 63 Hz. I vertikalled dominerar 12,5 Hz tersen. Frekvensinnehåll vid 12,5 Hz och
närliggande frekvenser är särskilt problematiskt eftersom det kan sammanfalla
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
L, Kanal
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
T, Kanal
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
V, Kanal
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
L, Kanal
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
T, Kanal
700 710 720 730 740 750
Tid [s]
0 5 10 15 20 25 30 35 40
dB(A) rel 50 nm/s
V, Kanal
20 Hz 25 Hz 31.5 Hz 40 Hz 50 Hz 63 Hz 80 Hz 100 Hz 125 Hz 160 Hz 200 Hz 250 Hz 315 Hz 400 Hz 500 Hz
Mätningen visar att vibrationer dämpas vid övergången till en byggnad (mätpunkt 2 som sitter på befintlig byggnad, kv 3) men det är i nuläget inte känt hur denna byggnad är grundlagd.
Mätningen av vibrationer i mätpunkt 3 och 4 visar att vibrationerna dämpas när avståndet från spåret ökar. Medeltal för dämpningen från mätpunkt 3 till mätpunkt 4 är för vibrationer längs med spåret 3,1 dB, tvärs spåret är 4,6 dB och för
vibrationer i vertikalled 3,5 dB. Avståndet från mätpunkt 3 till mätpunkt 4 är 18 m.
Det innebär att komfortstörande vibrationer troligtvis inte blir ett problem i kvarter 2b, detta måste dock bekräftas med en mätning.
För kvarter 1a, 1b och 2a bedöms inte kännbara vibrationer från spårtrafik överskrida riktvärden.
6.2 Stomburet ljud
Den uppmätta A-vägda vibrationshastighetsnivån är hög och kan med stor sannolikhet orsaka stomburet ljud i byggnader inom kvarter 3 upp till 40 dB(A) då Arlanda Express, X40 eller likande tåg i hög hastighet passerar på närmsta spåret.
Stomburet ljud kan ofta med gott resultat dämpas med exempelvis skikt av Sylodyn eller likande dämpande material i grundläggningen. Vidare utredning av hur dämpning kan tillföras krävs för att säkerställa att det är möjligt för den planerade byggnaden inom kvarter 3.
För byggnader inom kvarter 2b behövs troligtvis inte några dämpande åtgärder men detta måste bekräftas med en mätning.
För kvarter 1a, 1b och 2a bedöms inte stomljud från spårtrafik överskrida riktvärden.
