session 18_1 nils-Åke nilsson
TRANSCRIPT
Koncept för effektiv skärmning av buller från väg och järnväg
Några utvecklingsexempel inom projekt QCITY
Nils-Åke Nilsson, Acoustic Control AB
Nicklas Erlandsson, Z-bloc Norden
TRANSPORTFORUM 2009Session 18
2
Skärmar – parametrarsom påverkar dämpningen
1. Skärmens höjd, längd och tjocklek
2. Ljudabsorption på trafiksidan.
3. Isolering av ljud som går rakt igenom skärmen.
4. Utformning av skärmkrönet (skarpt eller rundat)
5. Källans höjd och avstånd i förhållande till krönet.
6. Mottagarens höjd och avstånd i förhållande till krönet
3
Koncept 1: Diffraktions-hämmande skärmkrön
1. Genom att förse skärmkrönet med ett cylindriskt element minskas den energi som böjs ner bakom skärmen.
2. Villkor: Diametern på cylindern, d, bör vara större än ljudets våglängd, λ.Dvs: d ≥ λ
3. Dämpningen kan ökas ytterligare genom ljudabsor-berande material på cylindern.
Ett vanligt skarpkantat krön ger kraftig diffraktion
Med diffraktionshämmande skärmkrön böjs mindre energi ner bakom skärmen
4
Försök med ljuddämpande krön - Täby-Lahäll
5
Dämpande skärmkrön-element
Uppmätt insättnings-dämpning: 4.0 dB(A)-enheter.Mätt med högtalaremed och utan dämpandeskärmkrön-element.
Elementet minskar diffraktionen rel skarp-kantat krönGenom den speciellt utformade ljudabsorbenten fås tillskottdämpning
6
Ljuddämpning för cylinderkrön - Lahäll
7
Testskärm med 1200 mm cylinderkrön
8
Ljuddämpande krön, diam. 1200 mm
Beräknad insättningsdämpning relativt trafikbuller över skarp-kantat krön vid Lahäll/Täby
Ljudnivå i mottagarposition
30
35
40
45
50
55
60
65
200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Tersband mittfrekvens [Hz]
A-v
ägd
ljudt
ryck
sniv
å [d
B]
Skarpkantat skärmkrön, 64.7 dB(A)
Absorberande helcylindriskt skärmkrön, 59.5 dB(A)
5.2 dB(A) reduktion
9
Koncept 2: Spårnära skärmar - Dämpningsteori
Vad är det som ger skärmdämpning?Svar: Det är OMVÄGENsom skärmen tvingar ljudet att ta!
A Oskärmad gångväg
D Skärmad gångvägB skärmad
gångväg
C Omväg δ
Omvägen blir δ = (B+C+D) - A
Ju högre skärmJu mindre avstånd mellan ljudkälla och skärmJu mindre avstånd mellan mottagare och skärm
desto längre omväg och desto bättre blir dämpningen
10
Låg spårnära skärm vs standardskärm
Låg skärm δ = 0.79+0.25+7.75-8.31= 0.48 m Hög skärm δ = 4.68+0.10+4.01-8.31 = 0.48 m
Skärmalternativen ger samma omväg i mDärför får vi också samma ljuddämpning
0.25
8.25
8.31
4.684,01
7.75
0.79
0.25
4.25
1.00
2,20
3.90
11
Spårnära skärmar – övriga effekter
KanaldämpningGenom den smala spalten mellan skärm och tågsidabildas en ljuddämpande kanal.Denna kanal ger extra dämpning
Ljudabsorption i boggirummet - Kammardämpning Ljudabsorption i boggirummet (t.ex. från insidan av Z-bloc-skärmen) uppstår s.k. kammardämpning
12
Kanaldämpning - princip
13
Kammardämpning - funktionsprincip
14
Appl 1: Plattforms-skärmar för spårvagnar
15
Vagnnära perrongskärm för spårvagn
Perforerad plåt 1.5 – 2 mm tjock
c-c 300 mmh = 300 mm el 170 mm över rök
Ljudabsorberande mineralull
Levereras av Z-bloc
16
Provade spårvagns-skärmar
Prototyp-skärmar
Spårvagnsskärm vid provplats i Göteborg
Göteborgstesterna av Vagnnära perrongskärm för spårvagnar påvisade en ljudreduktion av 6-7 dB(A)Nya M32:an gav 7 dB(A) Övriga spårvagnar gav 6.5 dB(A)
17
Appl. 2 Spårnära skärmar för järnväg
18
Z-Bloc-skärmar med utrymningsdörrar
1. Z-Bloc-skärm med utrymningsdörrar medger oftare dubbel-sidigt montage2. Spårpersonal kan snabbt komma bort från spårområdet
Av säkerhetsskältillåts ibland intedubbelsidigt montage av Z-Bloc skärmar
Utrymningsdörrar
19
Test 2008 av provsträcka Kungsängen
Inverkan på ljuddämp-ningen av utrymnings-dörrar provad
Uppmätt dämpning: 8-9 dB(A)-enheterIngen mätbar inverkanav utrymningsdörr
Test utfört i samarbete med Banverket
20
Insättningsdämpning med utrymnings-dörr.
Pendeltåg X60 ger IL = 9 dB(A)-enheterPendeltåg X12 ger IL = 7 dB(A)-enheterMer slutet boggi-rum täta boggipartier ökar dämpningen ytterligare.
Insertion loss for low noise barrier with emergency door
0
2
4
6
8
10
12
14
10 100 1000 10000Frekvens [Hz]
IL [d
B]
X60 IL = 9 dB
X12 IL = 7 dB
InterCity IL = 5 dB
X40 IL = 5,5 dB
Gods IL = 4 dB
21
Beräknad insättningsdämpning Spårnära skärm vid Östra Gymansiet
7 dB(A) beräknat i kontrollposition
22
Uppmätt ljuddämpning vid Östra Gymnasiet
0
10
20
30
40
50
60
70
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
Tersband mittfrekvens [Hz]
Max
imal
A-v
ägd
ljudt
ryck
sniv
å [d
B re
20
µPa]
Södergående utan skärm LAmaxF=77 dB(A)
Södergående med skärm LAmaxF = 65 dB(A)
Insättningsdämpning för spårnära skärm 11dB(A)-enheter
23
Z-Bloc spårnära skärmar
• Utvecklingen startade 1996• Första generationen Z-Bloc testas år
2000 på Sollentuna station
Nicklas Erlandsson 0708-321 680 www.zblocnorden.com [email protected]
25
Z-bloc Generation 3
Nicklas Erlandsson 0708-321 680 www.zblocnorden.com [email protected]
Fiberarmerad betong – ingen jordning behövsTätare gummigranulat ger bättre motstånd mot hård miljöMöjligt att ordna utrymning från tåg genom den plana överytan och regelbundet placerade nödtrapporna.
