Matematiska modeller kan bidra till tystare trähus
Trä är ett på många sätt bra material att använda för att bygga hus. Men hur gör man för att de ljud som fortplantas i en träbyggnad ska störa de boende så lite som möjligt? Jörgen Olsson, industridoktorand vid Linnéuniversitetet och SP, har ägnat sina första två års forskning åt att skapa modeller för att beräkna detta.
– De enskilt viktigaste faktorer som påverkar hur ett ljud fortplantas är golvets styvhet, tyngd och delning. En annan viktig faktor är faktiskt var man befinner sig. Om ett stegljud exempelvis kommer ifrån mitten av rummet ovanför, är ljudet i rummet nedanför faktiskt högst vid golvet och i synnerhet vid hörnen av golvet, säger Jörgen Olsson, som är industridoktorand vid institutionen för maskinteknik vid Linnéuniversitetet och SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, och just har lagt fram sin licentiatuppsats.
Att bygga med stomme i trä är ett sätt att skapa mer hållbara och energieffektiva byggnader. Detta eftersom byggnader kräver mycket material och resurser, och trä är ett förnybart material. I såväl Växjö som många andra städer har träbyggandet ökat av bland annat denna anledning.
Ett av de tidiga problemen med att bygga höghus i trä var dock att så kallade stegljud upplevdes som mer störande i trähus än i betongbyggnader med samma ljudklassning. Forskning har senare visat att det frekvensomfång som används vid klassningen inte varit tillräckligt omfångsrikt för att få med alla egenskaper hos ljudet. Ner till 20 Hertz behövs, vilket kräver mer kunskap om ljudutbredning, ljudmätning och simulering av ljudnivåer.
Detta är bakgrunden till Jörgens forskning, som alltså har handlat om att skapa beräkningsmodeller för hur lågfrekvent ljud fortplantar sig i träbyggnader och hur detta mäts på ett effektivt sätt. Det handlar om komplicerade modeller, inte minst eftersom flera övergångar sker – från en kraft mot golvet till en vibration i golvet och sedan till förändringar av ljudtrycket i rummet. För att se att metoderna fungerar så görs också ljud- och vibrationsmätningar. Målet är att förbättra kunskapen och metodiken när det gäller mätningar och beräkningar av hur ljud från stötar mot underlaget sprider sig.
– Nu kommer jag att gå vidare med att forska om hur vi kan beräkna stegljud bättre och förhoppningsvis också på ett sätt som kommer till nytta för industrin, säger Jörgen.
Jörgen Olsson är en av sex doktorander inom företagsforskarskolan ProWood och den förste som har lagt fram sin licentiatuppsats. ProWood, som finansieras av KK-stiftelsen, är en arena för utveckling, utbyte och spridning av kunskap som är relevant för träindustrin.
Mer information
Jörgen Olsson, 010-516 62 17, jorgen.olsson@lnu.se
Avhandlingen i databasen DiVA, www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:1045835
ProWoods webbplats, http://prowood.se