Vejdirektoratets støjmålinger langs motorvej E45 giver værdifuld viden til spørgsmålet, om det er muligt at måle støjen fra en vej.

I Danmark og mange andre lande beregner vi vejstøj. Vi anvender den fælles nordiske beregningsmetode Nord2000. 

Vejdirektoratet oplever ofte, at naboer til vejprojekter ikke kan forstå eller ikke har tillid til resultater baseret på beregninger. Derfor blev der igangsat et udviklingsprojekt (Faktaboks 1), hvor der blev udført langtidsmålinger af støjen 5 steder langs E45 mellem Vejle og Randers. Målingerne blev udført i forbindelse med VVM-undersøgelser for udbygning af motorvejen. Denne artikel beskriver de variationer i støjen, som naboer til vejen oplever.

Hvorfor beregner vi støjen i stedet for at måle? 

Miljøstyrelsen foreskriver ligesom i andre lande, at vejstøjens niveau skal bestemmes som et årsgennemsnit (Lden) – se Faktaboks 2. Støjens årsgennemsnit udtrykker med ét tal langtidsstøjpåvirkningen af mennesker og er internationalt anerkendt som en god indikator dels for graden af den gene, mennesker oplever og dels for de helbredsmæssige effekter af støjen. 

På borgermøder bliver Vejdirektoratet ofte mødt med spørgsmål om, hvorfor støjen ikke måles. Det er der mange gode grunde til. Det er blandt andet svært at finde egnede måledage, hvor vejret er nogenlunde gennemsnitlig for hele året eller bare for årstiden. Det kræver mange måledage og er dermed meget dyrt. Og først når de omfattende målinger er udført, ved man, om de rigtige vejrforhold overhovedet har været til stede.

Beregningsmodellen Nord2000 bliver i Norden (men også internationalt) betragtet som en avanceret model og et bedre alternativ til langvarige, omstændelige og dyre støjmålinger. Nord2000´s resultater er blevet eftervist med kontrollerede tests, hvor mange nordiske måle- og beregningsresultater er sammenlignet.

Når man er nabo til en motorvej, kan man tydeligt høre, hvordan støjen varierer hen over døgnet, fx som følge af skiftende vindretning eller trafikintensitet. Borgere har derfor svært ved at forholde sig til beregningsresultater, der viser et årsgennemsnit. 

Hvilke forhold har indflydelse på støjen? 

Der er mange forhold med betydning for støjen fra en vej. De vigtigste er: trafikmængder og -hastigheder, vind- og vejrforhold, vejbelægningen og ikke mindst områdets topografi. Desuden kan placeringen af bygninger og støjskærme have stor betydning.

Den ideelle situation for at sammenligne målinger og beregninger er en måleposition med fri udsigt til hele vejen (alle vejbaner) og uden for mange terrænspring mellem vej og målested. I praksis kan det være vanskeligt at opfylde, og man må typisk gå på kompromis med målebetingelserne med øget usikkerhed på målingerne og de beregnede værdier til følge.

I forbindelse med de udførte målinger blev en række parametre registreret:

  • Trafikdata fra nærliggende tællestationer blev registreret pr. 15 minutter for hvert kørespor
  • Støjniveauet (LAeq pr. minut) blev målt på facaden af den nærliggende bolig. Støjniveauer blev logget hvert minut og efterfølgende omregnet til timeværdier pr. hele time over måleperioden
  • Terrænforhold, beliggenhed af bygninger og veje fremgår af Kortforsyningens kortmateriale, som normalt anvendes til støjmålinger og -beregninger
  • De meteorologiske data, primært vindhastighed og -retning blev leveret af DMI fra de nærmeste stationer. 

Det er en omstændelig affære at måle vejstøj

For at kunne sammenligne målte og beregnede resultater skal måleresultaterne normeres, så de repræsenterer årsmiddelværdien Lden, (se faktaboks), som er den officielle betegnelse for støjbelastningen ved en bolig. I denne situation blev det valgt at sammenligne måleresultaterne med de værdier, som blev beregnet i forbindelse med den udførte VVM-undersøgelse, hvilket svarer til trafiksituationen i 2018. De målte værdier er derfor normeret i overensstemmelse hermed.

Målingerne blev hvert sted gennemført over to perioder á ca. 2,5 måned, hhv. sommer og efterår i 2019. Perioderne blev valgt for at opnå størst sandsynlighed for at opfylde de – for støjen - fire mest betydende vejrklasser (M8, M13, M18 og M24) og dermed opnå mindst usikkerhed på målingerne, når de skal sammenlignes med årsgennemsnittet, se faktaboks 3. Timeværdien af støjen blev på baggrund af de meteorologiske forhold i den givne time associeret med én af de fire vejrklasser.

Middelværdierne af de normaliserede støjniveauer for hver meteorologisk klasse blev herefter beregnet for hhv. dag-, aften- og natperioden. Dernæst blev årsmiddelværdien beregnet for hver af de tre perioder af døgnet ved at vægte bidragene fra hver vejrklasse med den hyppighed, de forekommer i løbet af det meteorologiske referenceår.

Endelig blev den resulterende årsmiddelværdi fastlagt ved at vægte middelværdierne for hver periode af døgnet med periodens længde (dag: 12 timer; aften: 3 timer, nat: 9 timer) og med de anvendte tillæg på 5 dB og 10 dB til niveauerne i aften- og natperioden.

Ovenstående antyder, at målinger af vejstøj er en omstændelig affære. Med 5 nabopositioner og 5 kontrolpositioner ved vejen, er der registreret omkring 36.000 timeværdier, som hver især er normeret med hensyn til trafik og vejr for at bestemme Lden.

Figur 1 viser et udsnit af resultaterne for én af positionerne (uge 43 i 2019). I ugens løb er der målte timeværdier af LAeq mellem 46 og 68 dB. Man ser tydeligt, hvordan støjniveauet (sorte, tynde streg) hænger sammen med vejrklassen (den øverste grønne kurve), og hvordan aften- og nattillægget (blå streg) hæver støjniveauet for perioden i forhold til de målte værdier (sorte, tynde streg).

Fig. 1 Udsnit af måleresultater for uge 43/2019
Figur 1: Udsnit af måleresultater for uge 43/2019. De målte timeværdier af LAeq er vist med tynd, sort streg. Middelværdien for hele perioden er vist med tyk sort streg (57,5 dB) og korrigeret med 5 dB for aftenperioden og 10 dB for natperioden fås den blå linje (63,5 dB). Den pinkfarvede linje viser den tilsvarende beregning af Lden (65,5 dB) baseret på årsmiddelværdier. Endeligt indikerer den grønne streg i toppen om vejret (vejrklassen) var gunstig for lydudbredelse mellem vej og naboposition. Jo højere placering på grafen, desto bedre lydudbredelse (medvind).

Eksempler på variationer i støjen dag/nat

Som supplement til de uovervågede langtidsmålinger blev der også udført overvågede målinger over nogle timer om natten og om dagen. Variationer i støjen ved en af positionerne vises her, hvor lydudbredelsesforholdene var forholdsvis enkle. Målepositionen er på en husgavl 125 meter fra vejkanten, og der var relativ fri udsigt til vejbanerne over et stort vinkelområde.

Figur 2 viser variationer i støjen i dagperioden mellem kl. 15 og 17. Vejrklassen under målingen var M13, altså gunstig for lydudbredelsen fra vej til målested. Det ses, at variationerne er meget små pga. den nogenlunde konstante trafik. De orange linjer viser pr. 15 minutter LAeq for støjen, og den varierer stort set ikke over perioden og ligger omkring 63 dB.

Den grå kurve viser LA95%, som er den værdi, der er overskredet i 95 % at tiden (også pr. 15 minutter). LA95% er en god tilnærmelse til de typiske laveste, målte støjniveauer og ligger her omkring 60 dB.

Maksimalværdierne (LAmax) ligger typisk omkring 68 dB.

De røde markeringer viser hændelser, som ikke er relateret til trafikken på E45. Det kan fx være en cykel- eller knallert passage tæt ved mikrofonen - eller det kan skyldes fuglekvidder.

Figur 2: Variationer i støjen i dagperioden mellem klokken 15 og 17
Figur 2: Variationer i støjen i dagperioden mellem klokken 15 og 17.

Om natten (Figur 3) ses betydeligt større variationer, omend det gennemsnitlige støjniveau over perioden er mindre (LAeq=50 dB). Vejrklassen var M8, altså ugunstig lydudbredelse (modvind). Variationerne kan henføres til mere spredt trafik i perioder uden væsentlig vejstøj. Støjen (LAeq pr. 15 minutter) varierer stort set ikke over perioden og ligger på 50 dB (mellem 49 og 51 dB). LA95% varierer betydeligt mere end om dagen – mellem 34 og 39 dB og ligger gennemsnitligt på 36 dB. Maksimalværdierne ligger typisk omkring 62-63 dB. 

Figur 3: Variationer i støjen i natperioden mellem klokken 02 og 04
Figur 3: Variationer i støjen i natperioden mellem klokken 02 og 04.

Konklusion

Dette projekt prøver som noget nyt at anvende den internationale standard ISO 1996-2, se faktaboks til at fastlægge årsmiddelværdier af Lden ud fra langtidsmålinger af vejstøj for at kunne sammenligne resultaterne med beregninger. 

Projektet har indsamlet værdifulde erfaringer med at udføre langtidsmålinger, ligesom måleresultaterne har givet øget indsigt i den faktiske variation af støjen over tid. Denne viden kan være med til at nuancere forklaringerne på, hvordan støjbelastningen opgjort som årsmiddelværdi (Lden) faktisk opleves.

Efterskrift: Efter artiklens publicering i Trafik & Veje (marts 2021) er der fremkommet flere resultater og sammenligninger mellem målt og beregnet støj. Overordnet kan det siges, at der i de fleste positioner var en god overensstemmelse (inden for måle- og beregningsusikkerheden) mellem de målte og beregnede værdier. Men særligt i en af positionerne var forskellen stor, og det har ikke været muligt at klarlægge den præcise årsag til forskellen. 

 

Artiklen har været bragt i magasinet Trafik og Veje.