Ljudlandskap för bättre hälsa

Det har visat sig att denna domänen tidigare använts under ett forskningsprojekt. Då förfrågan om slutrapporten från det experimentet varit stor har jag valt att leta fram det och göra det tillgängligt här. Har någon något emot detta kan ni meddela mig så tar jag bort det omgående.

Sammanfattning
Allmänt
En stor andel av befolkningen, ca 2 miljoner, är utsatt för höga bullernivåer från trafik i och omkring sina bostäder. Ljudnivåerna ligger långt över vad som karaktäriserar en hälsosam och uthållig miljö. Nuvarande strategi för åtgärder mot trafikbuller kommer inte ens på lång sikt att väsentligt förbättra situationen. Andra strategiska åtgärder måste läggas till för att lösa problemet att kombinera behovet av transporter med möjligheter för invånarna att leva ett hälsosamt liv, fritt från negativa effekter av buller i och omkring bostaden.
Idén bakom forskningsprogrammet ”Ljudlandskap för bättre hälsa” är att utnyttja variationer i akustiska ljudlandskap för att åstadkomma en påtagligt förbättrad miljö för befolkningen även om ljudnivåerna intill kraftigt trafikerade gator och vägar kommer att fortsätta att vara tämligen höga. Stor vikt läggs vid bevarande och utveckling av tysta platser och tysta sidor av byggnader och att genom empiriska undersökningar fastställa fördelarna med detta med avseende på befolkningens hälsa.

En begreppsmässig åtskillnad görs mellan akustiska ljudlandskap och upplevda ljudlandskap. Medan de akustiska ljudlandskapen bestäms med fysikaliska mätinstrument (akustiska egenskaper) bestäms de upplevda ljudlandskapen med metoder som utnyttjar skalor som beskriver människors upplevelser (upplevelsemässiga egenskaper). För ett flertal av de negativa effekterna av samhällsbuller utgör det upplevda ljudlandskapet en länk mellan det akustiska ljudlandskapet och påverkan på hälsa och välbefinnande.

Ett antal undersökningsområden med olika ljudnivåer från vägtrafik valdes ut med syfte att bedöma dos-responssambandet mellan ljudlandskap och effekter på hälsa och välbefinnande. Undersökningsområden typ A är exempel på bostadsområden där en del bor i lägenheter med tillgång till minst en tyst sida medan andra bor i lägenheter som saknar tillgång till tyst sida.

Den tysta sidan skulle uppfylla följande definition:

En lägenhet med tillgång till tyst sida är en lägenhet som vetter mot minst en sida av byggnaden där ljudnivån i LAeq,24h – uppmätt 2 m från fasaden, orsakad av marktrafik och andra störande bullerkällor – är lägre än 45 dB.
För den totala ljudnivån från ventilationsanläggningar och andra anläggningar gäller riktvärdet för externt industribuller, under natt LAeq,22-07h 40 dB.
Fyra bostadsområden valdes ut – Johanneberg i Göteborg, Hägersten i Stockholm, Södermalm i Stockholm och Björkekärr i Göteborg.
Undersökningsområden typ B är exempel på bostadsområden där ljudnivån från trafikbuller minskas genom uppförande av nya byggnader som delvis kommer att avskärma en sida av befintliga bostäder från direkt ljudexponering från vägtrafikbuller. Ett sådant område valdes ut – i centrala Örebro.

Bestämning av hälsoeffekter
Den övergripande strategin i detta program utgår ifrån att individuella och sociala faktorer intervenerar mellan bullerimmission och störning (och olika typer av påverkan på aktiviteter) som kan medföra negativa effekter på sömn samt på hälsa och välbefinnande i form av stressrelaterade psykologiska och fysiologiska symptom. Höga ljudnivåer orsakar även direkta effekter, t.ex. maskering av tal, väckning och vegetativa effekter.

Tre projekt inom programmet har genomförts med syfte att bedöma hälsoeffekter av ljudlandskap:

(a) Tvärsnittsstudier, relaterade till undersökningsområden typ A
(b) Longitudinella studier, relaterade till undersökningsområden typ B
(c) Experimentella/kvasiexperimentella undersökningar av sömn

Målsättningen med tvärsnittsstudierna var att få fram kunskaper om relationen mellan individuella bullerexponeringar – inklusive att ha tillgång till tyst sida av lägenheten – och olika negativa hälsoeffekter, beteende och bullerkänslighet. Totalt har data från 956 personer samlats in i tvärsnittsstudierna.

Effekterna på människors hälsa och välbefinnande studerades med hjälp av frågeformulär. Individuella data om olika hälsoeffekter länkades till data om individuella akustiska ljudlandskap. Data från ett urval av 106 boende länkades även till data om individuella upplevda ljudlandskap. Negativa effekter på hälsa och välbefinnande analyserades i relation till akustiska och upplevda ljudlandskap.

Effektiviteten i avskärmande byggnaders reducering av negativa hälsoeffekter bestämdes i den longitudinella studien före och efter uppförandet av de avskärmande byggnaderna med syfte att validera bullerinducerade hälsoeffekter som fastställts i de empiriska tvärsnittsstudierna. Effekterna på hälsa och välbefinnande studerades med hjälp av frågeformulär liknande de som användes i tvärsnittsstudierna. Dessutom genomfördes en djupgående sömnstudie på ett urval av boende med hjälp av frågeformulär om sömn samt med användning av aktimeter (rörelseindikator).

80 personer deltog i före-studien. Av dessa deltog 45 personer även i efter-studien. Urvalet i sömnstudien omfattade 24 personer. 10 av dessa personer hade möjlighet att delta i sömnstudien efter uppförandet av de avskärmande byggnaderna.

Två serier av experimentella/kvasiexperimentella studier genomfördes i sömnlaboratorium och i hemmiljö. Syftet var att få fram ytterligare kunskaper om relationen mellan akustiska ljudlandskap och negativa effekter på sömn. Huvudmålsättningen var att bestämma effekter på sömn av buller från ventilationsanläggningar jämfört med trafikbuller ensamt och trafikbuller i kombination med ventilationsbuller. Dessutom undersöktes om det fanns skillnader i resultat mellan sömnstudier i laboratorium och i fältförhållanden.

Forskning kring upplevda ljudlandskap
Den övergripande strategin för forskningen kring ljudlandskap utgår från att god miljökvalitet innefattar goda ljudlandskap som består av en mångfald av ljud, inklusive trafikbuller. Kunskaperna är begränsade när det gäller upplevelse av ljudkombinationer och vilka kriterier som bör ställas upp för ljudlandskap av god kvalitet i urbana bostadsområden. Den huvudsakliga målsättningen för forskningen kring upplevda ljudlandskap har därför varit:

(a) Att leverera metoder för mätning av olika egenskaper hos upplevda ljudlandskap och att använda dessa för att bestämma upplevda ljudlandskap i undersökningsområdena typ A och B;

(b) Att bestämma psykoakustiska samband för boendes upplevelse av ljudlandskap, inklusive personliga faktorers roll – såsom bullerkänslighet – i undersökningsområden typ A;

(c) Att utvärdera effektiviteten hos olika angreppsmetoder (exempelvis införande av avskärmande byggnader eller ljudisolering) med avseende på förbättrade upplevda ljudlandskap i undersökningsområden typ B.

Innovativa metoder för att bestämma upplevda ljudlandskap har utvecklats. De bildar de verktyg som är nödvändiga för att studera upplevda ljudlandskap i undersökningsområdena. Data om upplevda och akustiska ljudlandskap samlades in i samband med tvärsnittsstudier och longitudinella studier av hälsoeffekter varvid utnyttjades ett urval av deltagande boende, klassificerade som bullerkänsliga och icke bullerkänsliga. De psykoakustiska ljudlandskapsstudierna omfattade:

(a) Kvasiexperimentella studier bestående av strukturerade lyssningsvandringar med 149 boende och 894 platser, utomhus och inomhus, samtidigt med binaurala och monoaurala inspelningar av två akustiska ljudlandskap på varje plats;

(b) Frågeformulärsstudier där de boende gav detaljerade långtidsbedömningar av ljudlandskap inklusive identifiering av ljudkällor och källspecifik störningsupplevelse;

(c) Experimentella studier av boendes upplevda och akustiska ljudlandskap, inklusive effekten av bullerkänslighet.

De nyutvecklade metoderna för mätning inkluderade identifiering av ljudkällor, masterskalning av ljudlandskaps ljudstyrka, kvalitet hos ljudlandskap genom perceptionell-emotionell attributprofilering samt upplevd kvalitet hos ljudlandskap genom multidimensionell skalning av upplevd likhet hos samma ljudlandskap.

Totalt spelades in 1788 30-s ljudlandskap under lyssningsvandringarna. Efter kvalitetskontroll skapades en databas som bestod av mer än 1600 akustiska och upplevda ljudlandskap. Utöver konventionell ljudanalys gjordes en beräkning av 125-ms framväxande spektra (”vattenfall”) med syfte att erhålla detaljerad information om hur spektra inklusive nivåer ändrades med tiden. Urvalet av ljudlandskap för analys motiverades med motsvarande datasätt av perceptuella-emotionella attributprofiler som samlats in hos de boende. Dessa profiler bär med sig kvalitativ information om de upplevda ljudlandskapen medan ”vattenfall” bär med sig motsvarande kvalitativa information om de akustiska ljudlandskapen.

Prediktering och mätning av akustiska ljudlandskap
De akustiska ljudlandskapen karaktäriseras av en extrem komplexitet på grund av ett flertal källor, fluktuationer i tid och rymd, meteorologi etc.

För direkt trafikbullerexponerade områden används konventionella predikteringsmetoder. Situationen är annorlunda för tysta/avskärmade områden. Predikteringsmetoder behövdes som tar hänsyn till ett flertal källor, inflytande av byggnader både som avskärmning och som ”spridningsobjekt”, meteorologiska parametrar, avlägsna källors betydelse, den geometriska fördelningen av trafiken och markytans geometri. För denna situation fallerar existerande predikteringsmetoder – såsom de som utvecklats i Nord 2000 projektet – även när de utökas till att inkludera multipla fasadreflexioner. Detta är orsaken till att gårdssidor i våra studier visade sig mindre tysta än vi predikterade från våra ursprungliga beräkningar.

En ”flat city model” (tvådimensionell modell) utvecklades. Metoden visade sig fungera tillförlitligt för avskärmade områden men kräver en betydande mängd mätdata från fältet för att uppnå tillräcklig noggrannhet. Två olika modeller för prediktering av ljudlandskap i tysta och avskärmade områden utan krav på fältmätdata utvecklades. Den första modellen fokuserar på utbredning av ljud inom s.k. ”street canyons” samt på växelverkan mellan närliggande ”canyons” (t.ex. gata och gårdssida). Preliminära beräkningar med modellen visar rimlig överensstämmelse med mätningar – om ett tillräckligt antal vägar tas med – inte enbart i A-vägda värden men även över frekvens.

 

Den andra modellen fokuserar på utbredning av ljud över en stor yta inom bostadsområden med varierande byggnadsstruktur. Ett statistiskt angreppssätt används som baseras på behandling av ljud som vågpaket som reflekteras och sprids genom stadslandskapet.

Mätningar för bestämning av långtidsexponering genomfördes huvudsakligen i positioner vid fasader (framför fönster) som exponerades för ett trafikflöde som var typiskt för undersökningsområdet. Även korttidsmätningar genomfördes, vilka är mindre kostsamma och möjliga att genomföra under kontrollerade förhållanden över hela mätperioden. Parallellt med bullermätningarna gjordes en trafikräkning på vägen närmast mätpositionen. Ljudexponeringen beräknades för alla lägenheter som ingick i fältstudierna.

Fastän de ursprungliga beräkningarna med traditionella metoder indikerade att de tysta sidor som valts ut i fältexemplen (undersökningsområden med tillgång till tyst sida) överensstämde med definitionen (LAeq,24h 50 dB LAeq,24h) skulle behöva mycket bättre ljudisolering för att uppnå acceptabla ljudlandskap inomhus. En god ljudisolering på den avskärmade sidan av byggnader ger en mycket stor positiv effekt i upplevd skillnad ute-inne. En jämförelsevis liten effekt uppnås med samma ljudisolering på den bullerexponerade sidan. Att basera sig i huvudsak på storleken på ljudisolering i akustiska termer skulle därför resultera i otillräcklig minskning av vägtrafikbullret för att erhålla goda ljudlandskap inomhus.

Följande specifika rön gjordes vid boendes vandringar med lyssnande till 30-s ljudlandskap. Skillnaden i ljudnivåer ute-inne med fönster stängda var normala (LAeq,30s 30-35 dB) vid sida som exponerades för vägtrafikbuller. Vid de sidor som var avskärmade från vägtrafikbuller var motsvarande skillnad något lägre (LAeq,30s 20-25 dB). En viktig iakttagelse var att storleken hos dessa skillnader var omvänd för de boendes upplevda ljudstyrka, d.v.s. mindre upplevd skillnad på den exponerade sedan än på den avskärmade sidan (10-25 vs. 25-35 dB uttryckt som ekvivalent ljudnivå för skärt brus under 30 s; PNE dB).

Vidare fann vi att skillnaden i upplevd ljudstyrka på grund av avskärmning inte var väl kopplad till motsvarande skillnader i ljudnivå. Skillnaden i ljudnivå mellan exponerad och avskärmad sida var approximativt 5 dB inomhus med stängt fönster, 10 dB med öppet fönster och 15 dB utomhus, allt refererat till LAeq,30s. En viktig iakttagelse var att skillnaden i upplevd ljudstyrka mellan exponerad och avskärmad sida var liknande men i helt omvänd ordning, d.v.s. 15-20 dB inomhus med stängt fönster, 10-20 dB inomhus med öppet fönster och 5-10 dB utomhus (uttryckt som ekvivalent ljudnivå för skärt brus under 30 s; PNE dB).

Grönmärkning av ljudlandskap
Goda ljudlandskap i urbana områden är nu möjliga att karaktärisera med användning av perceptuella-emotionella beteckningar såsom behagligt, lugnande, händelserikt, stressigt och monotont. Denna nya metod gör det möjligt att diagnosticera och certifiera ljudlandskap i bostadsområden i innerstäder och i stadsnära områden. Resultaten visar att avskärmande byggnader ger tillgång till upplevda ljudlandskap som är mindre negativa och tråkiga (d.v.s. mindre störande, ljudstarka, inkräktande etc.) och mer lugnande och behagliga än motsvarande ljudlandskap på trafikbullerexponerade sidor av byggnaderna. Detta gäller inomhus med stängda fönster, inomhus med öppna fönster samt utomhus på avskärmad sida. Goda ljudlandskap utomhus fann vi emellertid endast i bostadsområden med lågt vägtrafikbuller (LAeq,24h 50 dB) fann vi endast goda ljudlandskap inomhus med stängda fönster på den avskärmade sedan av byggnaden, nota bene ej utomhus eller inomhus med öppet fönster på den avskärmade sedan.

Ett preliminärt ’diagnostiskt’ system för ljudlandskapskvaliteter fastställdes som skiljde mellan ljudlandskap från exponerade och avskärmade sidor av byggnader. Det baseras på resultat av bedömning av likheter hos parvis utvalda ljudlandskap utomhus. Multivariat analys av upplevda ljudlandskapslikheter visade att tre dimensioner var tillräckliga för att på ett meningsfullt sätt åtskilja ljudlandskap: ljudsvagt-ljudstarkt, händelserikt-monotont och förgrund-bakgrund. Visuell granskning av färgutskrifter av framväxande spektra (“vattenfall”) av de akustiska ljudlandskapen indikerar ett samband mellan spektra som överensstämmer med likhetsresultaten. Denna multidimensionella rymd kan preliminärt utnyttjas för diagnosticering av ljudlandskap.

Lovande arbete har påbörjats med en neuronnätsmodell för ‘grönmärkning’ av akustiska ljudlandskap baserat på en träningsuppsättning av upplevda ljudlandskap. Denna modell kan ge vägledning för hur man kan optimera de akustiska ljudlandskapen med hjälp av lokalisering av byggnader, fasadutförande och användning av material för isolering och reflexion. En sådan modell kan implementeras som mjukvara och göras tillgänglig för yrkesfolk som arbetar med stadsplanering, arkitektur, fastighetsförmedling, materialproduktion etc. De med hjälp av neuronnät predikterade upplevda ljudlandskapen kan ‘grönmärkas’ i ett ’diagnostiskt’ system av det slag som beskrivits ovan. Denna forskning fortsätter i fas 2 av programmet.

Potential för modifiering av ljudlandskap
Ett aktivt sätt att öka tillgången till tystnad är att uppföra avskärmande byggnader som fyller ut existerande gap som idag penetreras av trafikbuller så att avskärmningseffekter spolieras.

Det förhållandet att det akustiska ljudlandskapet består av två delar – det direkta akustiska ljudlandskapet och det diffusa akustiska ljudlandskapet – har betydelsefulla konsekvenser vid försök att ändra de akustiska ljudlandskapen.

Den viktigaste egenskapen hos diffusa akustiska ljudlandskap är närvaron av ett flertal bidragande ljudkällor som är fördelade över ett stort område. Det är svårt att kontrollera/modifiera ett diffust akustiskt ljudlandskap med traditionella metoder för bullerkontroll. Avskärmning leder endast till en omfördelning av ljudet. Konsekvenserna av en sådan omfördelning uppmärksammas inte i ett diffust ljudfält. Omfördelning av trafikflöde kan ha betydande effekt på den direktexponerade sidan men endast en mindre effekt i avskärmade områden.

Minskning av ljudtrycksnivåer i avskärmade områden såsom innergårdar kan åstadkommas genom tillförande av akustiskt absorberande ytor längs utbredningsvägar mellan källa och mottagare samt speciellt på insidan av innergården.

Vägbeläggningar med (jämförelsevis) låga bulleregenskaper kan vidareutvecklas. Detta innebär en speciell utmaning i de nordiska länderna på grund av användningen av dubbade däck som förstör nuvarande typer av dränasfalt. Tekniska framsteg på detta område kan möjliggöra en väsentlig ökning av andelen relativt tysta landytor.

Den inriktning på goda ljudlandskap som behövs för att åstadkomma en väsentlig miljöförbättring kräver handling på många nivåer.

Vägnät och trafikplanering på regional nivå måste utformas med vederbörlig hänsyn till trafikbuller. Betydelsen av vida maskor i nätet av huvudvägar kan inte nog betonas. Det har inte enbart goda effekter på ljudlandskapen; det är även positivt för trafiksäkerheten.

Den akustiska källstyrkan hos trafiken på vägar som tillåter höga hastigheter är så hög att den allvarligt begränsar möjligheterna att uppnå anständiga ljudnivåer i grannskapet. Därför är det speciellt för dessa vägar angeläget att ta i bruk tysta vägbeläggningar.

Även i det lokala vägnätet är tysta vägbeläggningar och stor maskvidd väsentlig. Stor maskvidd är positivt för bullersituationen och för trafiksäkerheten. Det kommer emellertid i konflikt med önskemål om korta avstånd mellan bostäder och parkeringsplatser. Man måste även beakta tillgänglighet för handikappade personer och personsäkerhet. Nya element behöver tas in för att finna lösningar, såsom olika maskvidd beroende av tidpunkt på dagen och införande av mycket låga hastighetsgränser.

Men även andra åtgärder måste beaktas. De generella hastighetsgränserna måste sättas med hänsyn tagen till problematiken kring buller från däck-vägbana. Lägre hastigheter ger mindre buller och det är inte något tekniskt problem att tillse att hastighetsbegränsningar innehålls genom extern hastighetskontroll. Allmänhetens motstånd mot sådana åtgärder tycks minska. Det väsentligaste hindret för möjligheterna att minska bullret från däck-vägbana utgör motståndet från däcksindustrin och den tyska attityden till hastighetsbegränsningar.

En annan metod att minska den akustiska källstyrkan från huvudvägar är användning av väsentligt högre och mer ljudabsorberande bullerskärmar.

Genomgående trafik inom potentiellt relativt tysta områden måste minimeras och kvarvarande trafik lugnas ner med metoder som inte ökar bullret. Ett löpande program för utveckling och regelmässig användning av bästa möjliga vägbeläggningar vid varje tillfälle då vägbeläggningar förnyas borde utgöra ett obligatoriskt element i varje kommuns handlingsplan mot buller. Detaljerad trafikplanering är betydelsefull.

Användning av forskningsresultaten vid formulering av mål för förbättring av den akustiska miljön
Följande riktvärden, fastställda av Sveriges Riksdag, gäller för nybyggnad av bostäder eller väsentlig ombyggnad av trafikinfrastruktur [Prop. 2000/01:130]:

– LAeq,24h, inomhus med stängda fönster 30 dB

– LAmax, inomhus nattetid med stängda fönster 45 dB

– LAeq,24h, utomhus vid fasad 55 dB

– LAmax. uteplats i anslutning till bostaden 70 dB

Den nuvarande målformuleringen lider av avgörande svagheter. För det första motsvarar målet inte en god miljö. Det kan refereras till som en acceptabel ljudmiljö med hänsyn till tekniska/ekonomiska svårigheter. För det andra är målet inte möjligt att uppnå för alla bostäder inom en förutsägbar framtid, vilket orsakar en allvarlig avsaknad av politisk trovärdighet. För det tredje är målet kontraproduktivt eftersom det kan förorda lösningar som förstör tystnaden i för närvarande relativt tysta områden. För att minska trafikbullret på en gata där nivåerna ligger väsentligt över riktvärdena kan trafik flyttas över till andra gator utan att riktvärdena där överskrids. På så sätt förstörs tysta områden och antalet störda personer ökar.

Våra resultat har visat att de övergripande målen för planering på alla nivåer och med olika tidshorisonter blir mer kostnadseffektiva om de uttrycks i termer av hälsa och välbefinnande istället för i termer av specifika ljudnivåer. Inriktning på goda ljudlandskap öppnar nya vägar att åstadkomma förbättringar av ljudmiljön som är av stor betydelse för hälsa och välbefinnande.

Kvantifierade mål för 2010 såväl som 2020 bör följaktligen formuleras i termer av hälsa och välbefinnande. Metoder att följa upp sådana kvantifierbara mål måste då tas fram. Resultaten och erfarenheterna från vårt program kan användas för utveckling av metoder baserade på mätning av störning. Sådana mätningar skulle inkludera effekterna av aktuella ljudnivåer, inflytande av fasadisolering och avskärmningar, effekterna av tillgång till tystnad, effekterna av mer än en ljudkälla, effekterna av vägbeläggningar och av trafikhastigheter och av fördelning av trafiken över tid.

Prop. 2000/01:130 antyder att skillnaden i ljudnivån utomhus och inomhus bör vara LAeq,24h 25 dB. Även om detta var potentiellt uppfyllt i de områden vi studerat fann vi att de boendes upplevelse av dessa skillnader var betydligt lägre vid den exponerade sidan och av samma storleksordning endast på relativt tyst sida. Mer effektivt ljudskydd skulle därför behövas vid exponerade fasader som utsätts för trafikbuller med LAeq,24h >50 dB.

Konklusion
Vårt fokus på den totala ljudmiljön, inte enbart en ljudkälla i taget, har lett fram till att vi anser att det är möjligt att tillämpa ljudlandskapsmodellen som ett strategiskt verktyg vid stadsplanering. Konceptet ljudlandskap kan utnyttjas för att åstadkomma områden i stadsmiljön och sidor av bostäder som ger tillgång till tystnad och återhämtning. En sådan framtida utveckling leder till ljudlandskap för bättre hälsa.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

*

Följande HTML-taggar och attribut är tillåtna: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>