Hoppa till huvudinnehåll

Vibrationer i flervåningshus i trä – Hur irriterande är de och hur kan de förutsägas?

Av Juan Negreira


Flervåningsträhus har stadigt ökat sin marknadsandel i Sverige sedan 1994, efter ett förbud på grund av ett stort antal stadsbränder under 1800-talet lyftes. Sen dess har produktutvecklingen skett baserat på ingenjörers erfarenhet och mätningar som utförs i redan befintliga byggnader. Trots den produktutveckling som skett framförs ändå klagomål från boende på grund av störande ljud och vibrationer. Grannar som går, hoppar, springer, spelar musik eller bara prata är vanliga källor till irritation i dessa hustyper. I denna avhandling, har undersökningar om hur akustisk komfort i byggnader genomförts. Närmare bestämt, hur människor uppfattar vibrationer har studerats för att kunna skapa tillförlitliga design indikatorer för hur människor reagerar på golvvibrationer. Riktlinjer för hur man skapar numeriska prognosverktyg för att kontrollera vibrationsakustiska prestation i flervåningsträhus under konstruktionsfasen utvecklades.

Gällande normer för akustiskt godkännande av byggnader utvecklades för tunga konstruktioner (t.ex. betong). Dessa normer applicerades direkt på lätta flervåningshus, trots deras olika beteenden. På grund av sin låga vikt och den låga energi som krävs för att sätta dem i rörelse, är flervåningsträhus känsligare i det låga frekvensområdet (t.ex. vibrationer som orsakas av människor som går) än tunga konstruktioner. Obehag rapporteras ofta av de boende även om byggnaderna formellt uppfyller det nämnda regelverket. Akustisk komfort kan, i många fall, inte uppnås på grund av lågfrekventa ljud och vibrationer. Detta frekvensområde är utelämnat från de frekvensområden som beaktas i standarderna. Det är därför tvunget att nå kunskap om hur människor uppfattar lågfrekventa vibrationer för att föreslår förbättringar av de gällande reglerna. I linje med detta har psykovibrationstester i laboratoriemiljö utförts. Med det slutliga målet att utveckla konstruktionsindikatorer på människors reaktion på golvvibrationer. Testpersoner fick först gå på testgolv och sedan sitta i en stol placerad på golvet samtidigt som testledaren gick över golvet. Acceleration och nedböjning av golvet registrerades under hela testet. Efter testerna, fick testpersonerna ett frågeformulär där de beskrev sin upplevelse av vibrationerna. Genom att statistiskt analysera de objektiva mätningar och svaren som erhållits i frågeformulären, kunde konstruktionsindikatorer på människors reaktion på vibrationer utvecklas.

Till skillnad från betongbyggnader, där vibro-akustisk prestanda kan lätt förutsägas med hjälp av t.ex. datormodeller under designfasen, saknas idag prognosverktyg för flervåningsträhus. Variabiliteten hos ett naturligt material som trä, komplexiteten hos kopplingarna mellan de olika konstruktionsdelarna och externa faktorer såsom utförande, gör det svårt att exakt förutsäga vibrationsakustisk prestanda. I avhandlingen, ges riktlinjer för hur man numeriska prognosverktyg kan skapas. Detta gjordes genom att kalibrera numeriska modeller med mätningar som utförs på ett kontrollerat sätt. På detta sätt kan ett förenklat men exakt prognosverktyg skapas. Prognosverktyget kan användas för att under konstruktionsfasen kontrollera om ljudkomfortkraven uppfylls, samt att kontrollera inverkan av strukturella förändringar. Utvecklingen av sådana prognosverktyg innebär tids- och kostnadsbesparingar för industrin, eftersom det undviker behovet av att bygga fysiska modeller och testbyggnader.

Sidansvarig: erik.serrano@construction.lth.se | 2015-11-06