Buller och vibrationsstörningar anses vara ett av järnvägens allvarligaste
miljöproblem. I Banverkets mål och riktlinjer för buller och vibrationer
(Banverket, 2002) återfinns målet att boende vid järnvägen maximalt ska
utsättas för 70dB(A) ljudnivå vid uteplats i anslutning till bostad. Vid
speciellt utsatta fastigheter där detta mål överträds kan uteplatsen skärmas
in för att komma till rätta med problemet.
Detta examensarbete behandlar hur en bullerskärms prestanda och dess
omgivning kan simuleras och analyseras med hjälp av Boundary Element-
programvara. Boundary Element-Metoden är en numerisk liknande den mer kända
Finita Element-Metoden. Syftet med detta arbete är att utvärdera hur BEM-
programvara kan användas för att utvärdera och utveckla
bullerskärmslösningar i anslutning till spårnära fastigheter, samt att med
denna programvara visualisera ljudutbredningen runt skärmen.
För att utvärdera hur BEM praktiskt kan användas applicerades metoden på ett
verkligt problem där reflektioner från omgivande hus påverkar bullerskärmens
prestanda. Objekt för detta valdes i samverkan med banverket och består av
tre spårnära hus i kvarteret Nejlikan i Luleå. För att kunna beskriva
omgivningen i en BEM-modell fick flera förenklingar göras. Marken
modellerades med ett fullt reflekterande plan och det hus som låg längst
bort, 100 meter, uteslöts från modellen. Tågbullret modellerades som en
koherent linjekälla. Resultaten visar att modellens omfattning har stor
betydelse för resultatet av simuleringarna. Dessa simuleringar begränsades
till frekvensområdet 10-315 Hz, på grund av metodens höga krav på
beräkningsprestanda.
Ett antal skärmlösningar utvärderades med hjälp av systematisk
problembehandling. Genom att använda BEM-programvara undersöktes hur
ändringar i skärmens geometri samt krönutformning påverkade dess prestanda.
Det visades att ett krön utformats som ett T, med en meter bred överliggare,
var effektivast. Med denna modifiering reducerades ljudtrycksnivån bakom
skärmen över nästan hela det observerade intervallet 31-630 Hz. En
uppskattning av skärmens effektivitet gjordes genom att kombinera BEM och
analytiska beräkningsmetoder. Innan åtgärd beräknades ljudnivån till 82 dB
(A). Med optimerad skärmlösning blev beräknad ljudnivå 69 dB(A).
Resutaten visar att BEM i tre dimensioner i dagsläget är effektivast vid
utveckling av skärmar, vid låg- och mellanfrekvensområdet, upp till 1000 Hz.
Vid gynnsamma förhållanden avseende symme...
