Jörgen Olsson licentiat på stegljud i höga träbyggnader
Jörgen Olsson, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, la den 30 november fram sin licentiatavhandling ”Low frequency impact sound in timber buildings – simulations and measurements” vid ett seminarium på Linnéuniversitetet i Växjö. Arbetet är även en del i hans arbete som doktorand vid forskarskolan ProWOOD som Smart Housing stöder.
Vid seminariet fick Jörgen frågan vad som varit hans drivkraft i att djupdyka inom det här ämnet och han svarade: -Jag jobbade tidigare som ingenjör på Kockums med liknande fysik i kompositfartyg som skulle vara tysta. Men, då hade jag inte tid att gräva ner mig djupare och skaffa kunskap som jag fått tillfälle till nu.
Bakgrund
Att bygga mer med trästomme kan ge mer hållbara och energieffektiva byggnader.
Trähus högre än två våningar var förbjudna i Europa fram till 1990-talet på grund av brandregler. 1994 avlägsnades detta krav i Sverige, då utvecklingen med avseende på brandsäkerhet kommit så långt att det anses säkert att bygga högt i trä.
Några av de tidiga flervåningshusen i trä hade mer problem med stegljud än betongbyggnader med samma uppmätta stegljudklass. Forskningen har visat att frekvensområdet som används för ljudklassning inte är tillräckligt lågt för att inkludera hela det område som är viktiga för ljudupplevelsen.
AkuLite-projektet visade att frekvensområdet måste utvidgas ned till 20 Hz för att kunna ge en god noggrannhet på ljudklassning. När man inkluderar lägre frekvenser behövs mer kunskap om ljudutbredning, hur man bäst mäter ljudet och om det går att beräkna/simulera ljudnivåerna. Man behöver också utforska frågor kring metodik för att kunna jämföra och verifiera numeriska simuleringar med mätningarna på ett effektivt sätt.
Resultat
Mätningarna av ljudfält visar att lätta trägolv i små rum tenderar att ha de högsta ljudnivåer i låga frekvensområden. I rum med steg från mitten på våningen ovanför så tenderar de högsta ljudnivåerna att inträffa nere vid golvets hörn, dvs långt avstånd ifrån islaget av steget.
På grund av olinjäriteter beroende på kraftens karaktär och nivåer vid islag, så påverkas överföringsfunktionen i låga frekvenser. Detta visas i en experimentell studie. I simuleringar ses att ytmassan och global böjstyvhet på bjälklagen är viktiga för ljudtransmission vid den första egenfrekvensen, men att det har mindre betydelse högre upp i frekvenserna.
Slutsatser
Genom att applicera en metodik med överföringsfunktioner vid både beräkningar och mätning kan man få mer information, enklare simuleringar och enklare jämförelse mellan mätning och simulering av stegljud.
En avslutande fråga vid seminariet blev vad han är mest stolt över i sitt arbete. Jörgen svarade: -Det har varit kul med 3D-visningen av ljudfält. Att se det gör det lättare att förstå än tabeller. Det här är inte så vanligt arbetssätt i träbyggnader än.
Exempel på 3D-visualisering av ljud i låga frekvenser från licentiatrapporten.