SIB 5005 BM3 Miljøteknikk Ulike miljøbelastninger fra vegtrafikk Professor Asbjørn Hovd bbb

Transportsystem og trafikkmiljø Hva er transportsystem? System for forflytning av gods eller passasjerer fra er sted til et annet sted Hva er trafikkmiljø? Luftforurensning Støy Vibrasjoner Fysisk utforming og omgivelsene Helse, trivsel og plagethet bbb

Miljøkonsekvenser De ulike miljøkonsekvenser kan ”kostnadsberegnes” Endring i støybelastning, lokal luftforurensning og støv og skitt fra vegtrafikk kan beregnes som betalingsvillighet og sammenlignes med andre konsekvenser ved utbygging og drift av et vegsystem

Miljøeffekter og konsekvenser

Trafikksikkerhet Regnes ikke som miljøkonsekvenser av vegtrafikk Trafikksikkerhetssituasjonen i Norge 300-350 drepte pr år 1300-1500 meget alvorlig eller alvorlige skadde pr år ca 11000 lettere skadde pr år Tilsammen ca 12000 drepte og skadde i trafikken og knapt 9000 trafikkulykker med personskade Stort ” bortfall” av ulykker; det reelle tallet på skadde i trafikken pr år er på ca 36000 Kostnad pr trafikkulykke; i overkant av 2 mill kr Ulykkeskostnadene i Norge totalt; i underkant av 20 milliarder pr år

Trafikksikkerhet (forts) Trafikksikkerhetsnivået måles i ulykkesfrekvens Uf = (Ux106)/(ÅDTx365xLxt) hvor U = observert antall ulykker i perioden t ÅDT = gjennomsnittlig døgntrafikk på årsbasis L = vegstrekningens lengde i km t = registreringsperioden i hele år

Forurensningsloven, SFT Forurensningsloven , gjelder fra 1/1-1998 Juridisk bindende Grense for gjennomføring av kartlegging og tiltaksutredning; 35 dB(A) døgnekvivalent-nivå for innendørs støynivå Gjennomføring av tiltak; nasjonale krav; 42 db(A) på døgnekvivalentnivå for innendørs støynivå

Forurensningslovens forskrifter om grenseverdier for lokal luftforurensing og støy Krav til vegholder (Statens vegvesen, Fylker, kommuner) Hvilke veger kommer inn under forskriftens bestemmelser Informere om kartlegging er igangsatt Registrering av vegnett og trafikkdata Registrering av bygningsmasse langs vegene Beregne problemomfang i forhold til grenseverdier Kartlegg problemomfanget, hvem bidrar til forurensning Utarbeid tiltaksutredning for å redusere forurensning Gjennomføre tiltak innen gitt frist

Forskrift om lokal luftforurensning ... Formålet er å fremme helse og trivsel ved å sette minimumskrav til luftkvalitet og støynivå og sikre at disse blir overholdt

Grenseverdier for ulike forurensingsfaktorer

Anbefalte luftkvalitetskriterier Utover ”Grenseverdiene” har en bl.a. følgende anbefalte luftkvalitetskriterier fra SFT

Krav til støynivå ute og inne Innendørsforhold; beregnet innendørs med lukkede vinduer Boliger 30-35 dB(A) Helseinstitusjoner 25-35 dB(A) Skoler, barnehager 30-35 dB(A) Utendørsforhold Bolignære områder 55-60 dB(A) Helseinstitusjoner 50-55 dB(A) Skoler, barnehager 50-55 dB(A)

Luftforurensninger Beregner luftforurensninger for vegnett bestående av åpne veger gaterom Beregner utslipp av CO CO2 NOx Maksimalkonsentrasjoner av CO, NO2 og PM10

Kritiske data for luftforurensning Krysstype (ujevn trafikkstrøm, ujevn fart) Gateklasser og områdetyper (fartsnivå, jevnt fartsprofil) Veggeometri (kurvatur, stigning og bredde) Trafikk og fart Tungtrafikk og busstrafikk Situasjon i maksimaltimen

Produksjon av CO Beregningsformel for produksjon av CO fra biltrafikken QoCO = qoCO · M · khh · ks · kf · L hvor QoCO = totalt produserte CO-mengder m3/t qoCO = basisverdi, CO-produksjon pr bil m3/kjt.km. Basisverdien settes til 0.013 m3/kjt.km ved kjøring på horisontal veg og fart 60 km/t M = trafikkmengde, kjt/t khh = korreksjon for høyde over havet ks = korreksjon for kjøring i stigning kf = korreksjonsfaktor for kjøring i redusert fart L = utkjørt lengde (km) som beregningen utføres over

Produksjon av CO (forts) I denne oppgaven vil korreksjonsfaktorene for høyde over havet og stigning settes til 1.0. Korreksjonsfaktor for kjøring med redusert fart er gitt i tabellen nedenfor. Ved tomgangskjøring kan en regne med en midlere CO-produksjon på 0.5 m3/kjt.km. Denne verdien tilsvarer et bensinforbruk på ca 1 liter pr time og 6 % CO i eksosgassen.

Omregning fra m3 til mol Produsert mengde gass i m3/t; krav til gasskonsentrasjon i g/m3 Må ha omregning mellom m3/t og g/m3 Antar at 1 mol tilsvarer 24 liter; dvs 1 m3 vil utgjøre 41.7 mol Eks CO: Molvekt CO er ca 28 g 1 m3 CO utgjør da (1000/24)x28 = 1167 g CO-produksjon på 30 m3/t vil da tilsvare ca 35.000 g pr time

Produksjon av sot Beregningsformel for produksjon av sot. Psikt = psikt · (Mt + 0.08 · Ml) · khh · ks · L hvor Psikt = produsert mengde sot (mg/t) over lengden L (km) psikt = basisverdi for sotproduksjon fra tunge kjøretøy; basisverdi 750 mg/kjt.km Mt = trafikkmengde tunge kjøretøy; kjt/t Ml = trafikkmengde lette kjøretøy; kjt/t. En regner med at et lett kjøretøy gir en sotproduksjon på 8 % av den sotproduksjon som et tungt kjøretøy gir bbb

Produksjon av sot (forts) khh = korreksjonsfaktor avhengig av høyden over havet. Her settes denne til 1.0. ks = korreksjonsfaktor for kjøring i stigning. Her settes denne til 1.0. L = utkjørt lengde (km) som beregningen utføres over.

Produksjon av NOx Beregningsformel for produksjon av NOx fra biltrafikken QNOx = qNOx · (Ml + kt · Mt) · ks · L QNOx = produsert mengde NOx-gass (m3/t) over lengden L (km) qNOx = basisverdi for personbil; 1.3 · 10-3 m3/kjt.km Ml = trafikkmengde lette kjøretøy; kjt/t kt = korreksjon for tunge kjøretøy Mt = trafikkmengde tunge kjøretøy; kjt/t ks = korreksjonsfaktor for kjøring i stigning. Den settes her til 1.0 L = utkjørt lengde (km) som beregningen utføres over

Produksjon av NOx (forts) Korreksjonsfaktor for tunge kjøretøy ved ulik kjørehastighet

Svevestøv, slitasje av vegdekker Problemet med svevestøv er sterkt avhengig av slitasjen av vegdekket. Slitasjen av vegdekket vil være avhengig bl.a. følgende forhold trafikkmengde og andel tunge kjøretøy, bruk av piggdekk og kjetting slitasjestyrken til vegdekke og tilslagsmaterialene piggdekksesongens lengde antall dager med bar vegbane og dager med våt vegbane Bortslitt masse pr km veg: ca 15 g/km pr personbil ca 60 g/km pr tungt kjøretøy ca 3 ganger større slitasje ved våt vegbane i forhold til tørr vegbane

Støy fra vegtrafikk Støy kan defineres slik: Støy er uønsket lyd Lyd som har en negativ virkning på menneskenes psykiske og fysiske velvære inkludert endringer i atferd og livsførsel i en retning som oppleves som negativ for individet Støy er uønsket lyd Hva som oppfattes som støy er situasjonsbetinget Støy er ikke bare spørsmål om støynivå, men også et spørsmål om individuelle forskjeller, holdninger og preferanser

Støy, desibelskala Svakeste lydtrykk som kan oppfattes:  2 · 10-5 Pa Smertegrense for lydtrykk  20 Pa ”Høyeste/laveste” lydtrykk 20/ 2 · 10-5 = 1.000.000 Bruker logmaritmisk forholdsskala

Økning i lydtrykk og lydintensitet Fordobling av effektivt lydtrykk gir en økning på 6 dB uavhengig av utgangstrykket Fordobling av lydintensiteten, f.eks. en dobling av antall kjøretøy, gir en økning på 3 dB uavhengig av utgangstrykket

Ørets evne til å oppfatte endringer i støynivå Øret kan oppfatte en endring på ca 3 dB. Dette tilsvarer en dobling av trafikkmengden på en veg 10 dB endring oppfattes av øret som en fordobling/halvering av subjektiv lydstyrke

Måleskala for vegtrafikkstøy Ulike støykilder har ulike spektra, karakteristikka Ulike frekvenser veies forskjellig for best mulig å avspeile den virkning ulike frekvenser har på vår hørsel Veiekurve A gir best samsvar med vår oppfatning av vegtrafikkstøyen Bruk av veiekurve A fører til at støynivået angis i dB(A)

Ekvivalentnivå for støy Pr i dag er det ikke satt krav til maksimalverdi for støy fra vegtrafikk, men det er gitt egne krav til maksimalt støynivå knyttet til ulike kjøretøy Støynivået angis som et ”gjennomsnittsnivå” over døgnet; ekvivalentnivå

Lydutbredelse Dobling i avstand gir en reduksjon i støynivå på 6 dB Lyd med lang bølgelengde avbøyes mer enn lyd med kort bølgelengde Støyskjerm virker best for kortbølget lyd Bakkeforhold gir ulik dempning av lyd gressmark; reduksjon på 3-5 dBA tettskog; reduksjon på 5-10 dBA harde flater; økning på 3 dBA for hver refleksjon

Hvor oppstår støy Støy fra fremdriftsenheten Rullestøy motor vifte girkasse Rullestøy støy fra dekk støy fra vegbane vindsus

Hvilke støykilder er dominerende ? Støy fra driftsenhet er redusert mye de siste årene; strengere krav til støy fra enkeltkjøretøy Rullestøy er dominerende allerede ved ca 50 km/t For tunge kjøretøy er motorstøy dominerende helt opp til ca 70 km/t Tungtrafikk dominerer støybildet når andel tungtrafikk > 10 %

Støy fra vegtrafikk Kritiske data for vurdering, beregning av støy er: veggeometri trafikkmengde tungtrafikk kjørefart markegenskaper skjerming

Hvordan oppfattes ulike støynivå Ulik støynivå (dBA) Støyen oppfattes slik > 75 Uholdbart 70 - 75 Ekstremt støyende 65 - 70 Meget støyende 60 - 65 Ganske støyende 55 - 60 Noe støyende 50 - 55 Ganske stille < 50 Relativt stille

Helseproblem < 75 dBA ingen hørselsskade kan fremkalle fysiologiske reaksjoner kan gi langsiktige psykososiale og psykosomatiske effekter kan gi søvnproblemer, nedsatt prestasjons- og læreevne alvorlig stressfaktor

Ulik reaksjon på støy Individuelle forskjeller statistisk er 1 av 3 ganske/meget følsom for støy personer som føler seg plaget av støy er ofte utsatt for helseskader støy kan sammen med andre faktorer utløse ulike plager

Omfang Ca 1 mill er i Norge i dag utsatt for støy > 55 dBA 260.000 antas å være sterkt plaget av støy over 10 % av befolkningen i Oslo er sterkt plaget av vegtrafikkstøy ca 4 % i Troms er plaget av støy fra vegtrafikk

Konsekvenser for nærmiljø/fritid Gjøre areal ubrukelig til bestemte formål læreevne nedsatt, senker skoleprestasjoner arbeidsprestasjoner reduseres kan øke antall trafikkulykker ved å kamuflere viktig informasjon og kommunikasjon

Aktuelle tiltak for støyreduksjon Flytte trafikk (omkjøring, tunnel, trafikksanering, miljøgater, fysiske fartsregulerende tiltak, nedsatt fart, mm) Tiltak som beskytter/forbedrer miljøet (tiltak på bygninger, linjeføring, vegdekke, støyskjermer eller støyvoller, mm) Tiltak rettet mot kjøretøy (bedre motorer, dekk, karosseriutforming, kontroll av kjøretøy, mm)

Ekvivalent- og maksimalverdier Ekvivalentnivå er gjennomsnittlig lydnivå over en viss tid For vegtrafikk beregnes det vanligvis over et døgn- > døgnekvivalentnivå Maksimalnivå er maks støynivå i løpet av et døgn Maksnivå ved passering av et tungt kjøretøy

Nordisk beregningsmetode for vegtrafikkstøy Utgangsnivå: ÅDT, fart, andel tungtrafikk Vegen deles i delstrekninger Betydning ellers: - avstand fra veg - skjerming/terreng - markslag - refleksjon - lengde av delstrekning

Har ikke betydning NBV Våt vegbane Vindretning Temperatur Piggdekk Vegetasjon (har uansett min. betydning) Akselerasjon/reterdasjon Dekketype

Nordisk beregningsmetode for vegtrafikkstøy NBV Forenklet og komplett metode Kan sammenligne verdier Samsvar mellom krav og metode Kan vurdere framtidig støybelastning

Beregning/måling av støy NBSTØY - enkelt EDB-program TSTØY - terrengmodellbasert, kartgrense- snitt VSTØY - overordna støyberegning, brukt i nytte-/kostnadsanalyse Måling - korrigering for trafikkmengde, temperatur, vind, mm.

Innendørsstøy Til beregning av fasadedempning brukes NBIs håndbok 39 “Isolering mot utendørs støy” Regner fasadedempning til 25 dBA

Utgangsnivå Lette kjøretøy: LAekv,lette = 73.5 + 25 lg (V/50) for V > 40 km/t LAekv, lette = 71.1 for 30 < V < 40 (km/t) LAekv,10m = LAekv, lette + 10 lg (Nlette/T) Tunge kjøretøy: LAekv, tunge = 80.5 + 30 lg (V/50) for 50 < V < 90 km/t LAekv, tunge = 80.5 for 30 < V <50 km/t LAekv,10m = LAekv, tunge + 10 lg (Ntunge/T) hvor N = antall tunge og lette kjøretøy i løpet av tiden T (sek)

Utgangsnivå (forts) Total støybelastning for en sammensatt trafikkstrøm med lette og tunge kjøretøy vil være: LAekv, miks = 10 lg(10La ekv lette/10 + 10La ekv tunge/10) (dBA)

Avstandsdempning

Avstandsdempning, forklaring DLAV = korreksjon i støynivå (dBA) a = vinkelrett avstand fra støykilde til observatør hm = høyde til observatør over bakkenivå hb = høyde til støykilden over bakken; f.eks. 0.5 m

Fasaderefleksjon Refleksjon fra bakenforliggende fasade Estimeres til 3 dBA Må legges til alle beregningspunkt i tilknytning til husfasade Tas også med i beregning av innendørs støynivå

Frivillig øving Ta utgangspunkt i Elgeseter gate ÅDT knapt 30.000 ca 10 % tunge kjøretøy Beregn hvordan situasjonen er i gata med hensyn på luftforurensning (CO, NOx og sot) støy Dersom grenseverdier, anbefalte verdier overskrides vurdere hvilke tiltak som kan gjøres innenfor realistiske rammer