GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ I STADSPLANERINGEN – EN STUDIE I BYGGNADSTYPOLOGI OCH GRÖNSKA FÖR GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ

Abstract

Exposure of both noise and air pollution due to road traffic in urban environments has been calculated and evaluated for multiple cases involving different building morphologies as well as additional effects of driving speed, electric vehicles and urban greening Calculated levels of noise exposure (Lden and Lnight at housing facades) and air pollution (NO2 and PM10 levels at sidewalks and yards) were used to estimate the disease burden in terms of DALY (Disability-Adjusted Life Years) per person. Openings in building blocks were shown to impair the noise situation and improve the air pollution situation, whereas complementing the blocks with towers showed a significant potential for air pollution improvement at the same time as not impairing the noise situation. Furthermore, traffic concentration by locating all local traffic to a single, widened road was shown to be beneficial for both noise and air pollution. Densification was shown to be beneficial for the noise situation in general and for the air pollution in case of added towers to blocks. Concerning noise, it was shown that facade vegetation gave a significant overall improvement, and that roof vegetation was positive for perimeter blocks, whereas concerning air quality, vegetation in the street space was shown to reduce PM10 levels but may increase NO2 levels. It was shown that a transition to electric vehicles in combination with lowered driving speed is beneficial concerning both noise and air pollution.

Full text

GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ
I STADSPLANERINGEN
EN STUDIE I BYGGNADSTYPOLOGI OCH GRÖNSKA FÖR
GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ

Svensk projekttitel:
ÖKA STADENS KAPACITET ATT HANTERA BULLER OCH
LUFTFÖRORENINGAR MED URBAN MORFOLOGI OCH
GRÖNA YTOR
Projekttid: 2018-01-01 – 2021-21-31
Finansiär: Formas (nr 2017-00914) samt publiceringsstöd
från COWIFonden
Medverkande:
› Jens Forssén (Teknisk akustik, Chalmers)
› Andreas Gustafson (Teknisk akustik, Chalmers)
› Meta Berghauser Pont (Stadsbyggnad, Chalmers)
› Marie Haeger-Eugensson (COWI och Göteborgs universitet)
› Christine Achberger (COWI)
› Niklas Rosholm (Miljöförvaltningen, Göteborgs stad)
› Belma Krslak (Miljöförvaltningen, Göteborgs stad)
› Martin Knape (Stadsbyggnadskontoret, Göteborgs stad)
MaGNA
MORPHOLOGY AND GREENING
FOR NOISE AND AIR QUALITY
Länk till Chalmers sida
om projektet:
https://www.chalmers.se/sv/
projekt/Sidor/Qka-stadens-
kapacitet-att-hantera-buller-
och-luftfQroreningar.aspx

GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ I STADSPLANERINGEN
GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ
I STADSPLANERINGEN
Hållbar stadsutveckling har ett tydligt fokus på förtätning, vilket kan innebära
problem i strävan efter att samtidigt skapa både en god ljudmiljö och en bra
luftkvalitet i boendemiljön.Val av bebyggelsetäthet och byggnadstypologi som
görs tidigt i planeringsprocessen är ett viktigt verktyg i arbetet med att skapa
goda urbana boendemiljöer.
HUR STUDIEN ÄR GJORD
Byggnadstypologier och bebyggelsetäthet är variabler inom stadsplanering som
påverkar miljön vid våra bostäder i form av ljudnivåer och luftföroreningar orsakade
av vägtrafik, vilket i sin tur inverkar på välbefinnande och hälsa. I forskningsprojektet
MaGNA har vi undersökt bebyggelsens påverkan på buller- och luftkvalitet i
vistelsemiljöer som ansluter till bostäder, inklusive ljudnivåer vid fasader. Med hjälp
av modell- och fallstudier har olika typer av kvartersstruktur och byggnadsmorfologi
simulerats, och exponering för buller- och luftföroreningar har beräknats.För att kunna
jämföra buller och luft har vi gjort beräkningar av deras hälsoeffekter genom att skatta
funktionsjusterade levnadsår så kallade DALYs. Resultaten visar att hälsoeffekterna av
både ljud- och luftmiljön påverkas av bebyggelsens utformning och täthet samt ger
rekommendationer om utformning för bästa möjliga miljö.
MÅLKONFLIKT MELLAN LUFT- OCH
LJUDMILJÖ
I projektet har vi studerat byggnadstypologier som kan fungera bra för både luft- och
ljudmiljö. Utmaningen är att det finns grundläggande målkonflikter mellan luft- och
ljudmiljö i områden där luftföroreningar och bullerstörningar orsakas av vägtrafik. En
byggnadstypologi som är fördelaktig för ljudnivån kan försämra för luftkvaliteten och
tvärtom. Slutna kvarter skapar exempelvis tillgång till fasader med låga bullernivåer på
innergårdar, men ger mer stängda gaturum med risk för försämrad luftkvalitet genom
höjda nivåer av kvävedioxid och partiklar vid trottoarerna.

PLANERINGSVARIABLER –
PROJEKTETS RESULTAT
ÖPPNA OCH SLUTNA
KVARTER
Modellstudien visade att slutna kvarter med små
öppningar mot innergårdar förbättrar spridning
av luften i gaturum mer än vad helt slutna kvarter
gör. Det blir även en positiv effekt på luftmiljön i
angränsande gator. Med öppningar i slutna kvarter
kan mer ljud från trafiken komma in på innergården
men ljudmiljön kan bli acceptabel eller god beroende
på utformning och fasadåtgärder. Vilken relativ
storlek på öppningar som önskas kan även bero av
andra aspekter. Till exempel kan mer slutna kvarter
vara fördelaktiga i täta urbana miljöer om man vill
särskilja privat och offentlig mark.
Illustration:Evgeniya Bobkova, Chalmers
Illustration: AL Studio

GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ I STADSPLANERINGEN
VARIERANDE
BYGGNADSHÖJDER
En annan lösning för att hantera målkonflikten
mellan ljud- och luftmiljö är varierande byggnadshöjd
i slutna kvarter. För att få de positiva effekterna på
luftmiljön utan att få negativ inverkan på buller kan
exempelvis torn byggas på ett klassiskt slutet kvarter.
Denna kombination av två byggnadstypologier
visade sig ha positiva effekter på luftkvaliteten tack
vare ökad nedblandning av renare luft i de i övrigt
stängda gaturummen. Positiv effekt sågs även i
omgivande gator som saknar direkt närhet till tornen.
Ljudnivåerna som exponerar lägenheter i tornen är
oftast lägre än nivåerna nere vid gatan varför den
totala effekten på ljudmiljön generellt inte försämras av
tillagda torn. Förutom att variera byggnadshöjden vet
vi från tidigare forskning att det är fördelaktigt, med
avseende på både luft och buller, att ha geometriska
variationer i fasaden, till exempel indragna sektioner,
balkonger, fönsternischer och utsmyckningar.
TRAFIKKONCENTRERING
Resultaten visade också att det är fördelaktigt
med avseende på ljudmiljön att koncentrera
trafiken till en gata i området jämfört med att ha
en jämn trafikfördelning på alla gator. Om man
dessutom breddar huvudgatan med koncentrerad
trafik, förbättras även luftmiljön. Vad gäller den
mindre andelen bostäder som får det bullrigare,
kan man tänka sig att fokusera på tilläggsåtgärder.
I markplan kan man ha butiker och annan
verksamhet och på högre våningar kan man
säkerställa genomgående lägenheter med tillgång
till en attraktiv, mindre bullrig innergård.
BOULEVARDISERING
I en fallstudie har ett verkligt exempel från ett kommande stadsutvecklingsprojekt i Göteborg använts,
där Dag Hammarskjöldsleden ska omvandlas till en boulevard. De bästa lösningarna från de tidigare
undersökta bebyggelsetypologierna har använts för utformning av fem scenarier av den tänkta
boulevarden. Här studeras även effekter av vegetation samt av ändrade förutsättningar för trafiken. Det
bebyggelsescenario som gav bäst luftkvalitet är där två av de tidigare testade typologierna kombineras i
form av varierande byggnadshöjd och mindre öppningar till innergårdar. Detta gav en förbättrad luftkvalitet
i gaturummet orsakad av öppningarna i bebyggelsen, förstärkt av den varierande byggnadshöjden. Vad
gäller bullernivåer gav däremot scenariot med öppningar till innegårdarna en sämre situation jämfört med
de scenarion som hade helt slutna kvarter.
Illustration:Evgeniya Bobkova, Chalmers
Illustration:Evgeniya Bobkova, Chalmers

VEGETATION
Gröna tak och fasader, det vill säga porösa
byggelement med vegetation, har en påvisad
dämpande effekt på bullernivåer i täta gaturum
och på innergårdar. Modellstudien visade att
gröna fasader i anslutning till kvarterstrukturer
med mindre öppningar kan minska innergårdarnas
ljudnivåer. Kombinationen av byggnadstypologi och
grönska kan därmed användas som verktyg för
att säkerställa att en god ljudmiljö på innergårdar
uppnås, även när kvarteret öppnas för att förbättra
luftmiljön. För slutna kvarter kan vegetation på tak
ge en betydande sänkning av ljudnivåer, till exempel
för sovrums fasader mot innergårdar.
Viss typ av vegetation har även en positiv effekt
på partikelhalten och kvävedioxid i gaturum.
Det är dock viktigt att välja rätt då den positiva
filtreringseffekten kan försvinna om vinden bromsas
av träd. För partiklar uppvägs detta av filtreringen,
under förutsättning av att träden inte står för
tätt. Uppbromsningen av vinden kan begränsas
om istället buskridåer används, samtidigt som
filtreringen kvarstår.
Sammanfattningsvis visar dock resultateten för
luftkvalitet att bebyggelsens struktur har en mycket
större effekt på partikelhalterna än vegetationen,
även om den vid rätt utförande också kan förbättra
luften. Vad gäller buller kan man få betydande
förbättring av slutna innergårdar med hjälp av
gröna tak, medan innergårdar med öppningar kan
förbättras med fasadvegetation.
FÖRTÄTNING
Förtätning inom varje bebyggelsetypologi genom
att höja antalet våningar ger en försämring av
DALY om trafiken tillåts att öka i proportion med
förtätningen. Tidigare studier har däremot visat
ett tydligt samband mellan en högre täthet och
minskad bilanvändning till följd av uppkomsten av
mer hållbara transporter. Om trafikökning undviks,
kan förtätning därför vara fördelaktigt för buller.
Om slutna kvarter kompletteras med torn kan frisk
luft blandas ned och luftkvaliteten i gaturummet
förbättras. Luftkvaliteten i områden med enbart
punkthus kan också gynnas av förtätning genom
att öka antalet våningar.
BERÄKNING AV LJUDNIVÅER
PÅ INNERGÅRDAR
Det går inte att beräkna ljudnivåer på innergårdar på
ett korrekt sätt med dagens beräkningsmodeller. De
är bättre lämpade för direktexponerade situationer
och riskerar att underskatta ljudnivån vid beräkning
av tysta sidor. En effekt av detta är att det uppstår
en osäkerhet kring hur goda ljudmiljöer som faktiskt
skapas på innergårdar. I dagens stadsplanering riktas
alltmer fokus mot innergårdar med låga bullernivåer
för att tillhandahålla en god ljudmiljö för åtminstone
delar av boendemiljön. I projektet har ett tillägg till
beräkningsmodellen använts för att med bättre
noggrannhet kunna beräkna ljudnivåer på innergårdar.

GOD LUFT- OCH LJUDMILJÖ I STADSPLANERINGEN
SUMMERING
SAMMANFATTANDE GRADERING
De sammanfattande punkterna nedan kan utgöra en vägledning i tidiga skeden av stadsplanering.
Tabellen visar en sammanfattande gradering av de undersökta planeringsvariablerna.
*Resultat baseras på oförändrat totalt trafikflöde vid förtätning. Då antas att planering av trafiklösningar,
lokaltrafik med mera är sådan att det inte sker en generell trafikökning.
PLANERINGSVARIABLER – – – 0 + ++ – – – 0 + ++
BULLER LUFT
Slutna kvarter ++ – –
Kvarter med lamellhus störe öppningar, eller punkthus – – ++
Kvarter med mindre öppningar – +
Kvarter med mindre öppningar och absorberande fasad + +
Förtätning av slutna kvarter med hjälp av tillagda låga torn * 0 +
Förtätning av slutna kvarter med hjälp av tillagda höga torn +++
Trafikkoncentrering till en gata + –
Trafikkoncentrering till en gata som breddas (boulevardisering) + +
Storkvarter och färre gator – –
Skifte till eldrivna fordon och sänkt hastighet ++ +
Förtätning av slutna kvarter genom ökad byggnadshöjd* + –
Förtätning av slutna kvarter genom ökad byggnadshöjd med tillåten trafikökning –
Vegetation på tak på slutna kvarter +
Vegetation på fasader +
Vegetation i gaturum i form av buskage (inverkan pa kväveoxider) –
› Vid planering för god luft- och ljudmiljö är det
viktigt att vara medveten om målkonflikter
avseende god ljudmiljö och luftkvalitet.
I planeringen är därför en genomtänkt
bebyggelsestruktur samt val och placering
av vegetation av stor betydelse.
› Den bästa lösningen ur ett bullerperspektiv är
slutna kvarter med gröna tak, medan den bästa
lösningen ur luftkvalitetsperspektiv är punkthus
eller slutna kvarter med tillagda höga torn.
› En bra lösning ur både buller- och luftperspektiv
är slutna kvarter med mindre öppningar och gröna
fasader vid dessa öppningar. Orienteringen av
öppningarna bör anpassas efter situation. Vid
planering av öppningar i kvarterens hörn kan
bullerbidraget till innergården begränsas med hjälp
av gröna fasader och av att öppningarnas storlek
hålls nere.
› Boulevardisering ger en positiv hälsoeffekt för både
luft- och ljudkvaliteten om trafiken inom området
samtidigt koncentreras till boulevarden. För de
mest bullerutsatta fasaderna kan tilläggsåtgärder
planeras. Även geometriska variationer av
fasaderna kan ge förbättring.
› Skifte till eldrivna fordon och sänkt hastighet
förbättrar både ljudmiljön och luftkvaliteten.
› Förtätning av slutna kvarter genom ökad
byggnadshöjd med tillåten trafikökning är
generellt till nackdel för både luft- och ljudmiljön.
Men om trafikökningen kan undvikas, ger ökad
byggnadshöjd en förbättrad bullersituation.
› Förtätning med avseende på både luft- och
ljudkvalitet görs bäst genom att komplettera
slutna kvarter med torn. Placering av torn bör
anpassas efter situation.
› Att öka storleken på slutna kvarter visade
sig generellt vara till nackdel för både luft-
och ljudmiljön.
› I tabellen nedan sammanfattas resultatet från
studien översiktligt, där plustecken (röd och
orange färg) visar positiv effekt och minustecken
(mörk och ljusgrön färg) visar negativ effekt för
buller respektive luft. Graderingen med en eller
två symboler och olika styrkor på färgen indikerar
hur stor effekten blir.

COWI AB
Vikingsgatan 3
SE-411 04 Göteborg
Sweden
+46 (0)10 850 10 00
mrhr@cowi.com
cowi.se
ADRESSE
TLF
E-MAIL
WWW