Mätningar av lågfrekvent buller vid fasad: En jämförelse mellan högtalarljud och industribuller som källa
2025 (Swedish) Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
Noise is a growing social problem that negatively affects people’s health, causing issues such as sleep disturbances, stress, and cardiovascular disease. Low-frequency noise, in the 20–200 Hz range, is particularly disruptive and more easily penetrates building structures. However, this frequency range is less explored due to measurement challenges. Despite this, regulations regarding low-frequency noise in homes are becoming stricter. Swedish institute Boverket has introduced new rules effective from 2025, although uncertainties in measurement remain unresolved.
This study investigates the measurement of low-frequency noise at facades, focusing on shortcomings in the current measurement standard ISO 16283-3. It also examines how the type of sound source used for excitation, such as loudspeakers or locally occurring industrial noise, affects measurement procedures and results. The overall aim is to deepen understanding of how low-frequency noise behaves around facades, both outdoors and indoors, and how it can best be measured. Improved methods can lead to more reliable data for verifying compliance with regulations and implementing effective noise control measures.
The work includes a literature review to establish fundamental knowledge and highlight known limitations in ISO 16283-3. In addition, a case study was conducted with sound measurements on an existing facade. This allowed for practical testing of theoretical concepts and comparison of different sound sources and microphone positions. These two approaches helped reinforce the reliability of findings by enabling verification from multiple perspectives. The following research questions were posed:
How does the sound pressure level for low-frequency noise vary in the outdoor sound field at a facade? How does measurement with loudspeakers compare to measurement with locally occurring industrial noise? What are the possible shortcomings of ISO 16283-3 when measuring low frequencies with loudspeakers? The case study showed that industrial noise is difficult to compare directly with loudspeaker-generated noise due to the variability of industrial sources. However, results revealed that the two sound types exhibited similar patterns in most measurements, particularly when the microphone was placed directly against the facade. Greater discrepancies emerged when the microphone was positioned further away (1, 2, or 4 meters), often due to peaks and troughs in specific third-octave bands.
The discussion examined the reliability of different measurement techniques, focusing especially on microphone placement and correction for facade reflections. Results suggest that established assumptions may not always hold at low frequencies. Facade surface characteristics and measurement setup were also highlighted as potential sources of error.
Lessons learned from the case study were shared to assist future investigations, including the importance of minimizing external variables and selecting appropriate measurement times. Suggestions were provided for improving similiar studies and guiding future research, including the impact of indoor microphone positioning and facade cladding on low-frequency measurements.
Abstract [sv]
Buller är ett växande samhällsproblem som påverkar människors hälsa negativt, exempelvis genom sömnproblem, stress samt hjärt- och kärlsjukdomar. Lågfrekvent buller inom frekvensintervallet 20-200 Hz anses vara särskilt störande och tränger dessutom lättare in i byggnader. Detta frekvensområde är dock inte lika utforskat på grund av bland annat svårigheter vid mätning. Trots detta skärps kraven på maximalt tillåtna lågfrekventa ljudnivåer i bostäder, bland annat av Boverket, som publicerat nya regler som börjar träder i kraft under 2025, utan att mätosäkerheterna blir mindre.
Denna studie syftar till att undersöka mätning av lågfrekvent buller vid fasad. Detta inkluderar både att undersöka brister och hinder i den nuvarande mätstandarden ISO 16283-3 och att jämföra hur olika ljudkällor för excitering påverkar mätförfarande och resultat. Syftet är att bilda en djupare förståelse för hur lågfrekvent buller beter sig, både utomhus och inomhus vid fasad, och hur det kan mätas på bästa sätt. I sin tur kan det underlätta arbetet för akustiker och leda till pålitligare mätvärden för verifiering av lagkrav och mer exakta bullerskyddsåtgärder.
Arbetet består av en litteraturstudie som huvudsakligen skapar grundläggande kunskap för ämnet och undersöker brister kopplade till ISO 16283-3, baserat på tidigare forskning. Utöver detta genomfördes en fallstudie med ljudmätningar på en befintlig fasad för att testa teorier i praktiken och jämföra olika ljudkällor och mikrofonpositioner. Dessa metoder valdes för att kunna svara på forskningsfrågorna och för att skapa större tillförlitlighet hos studien, då vissa resultat kan verifieras med olika metoder. Studiens forskningsfrågor lyder:
Hur varierar ljudtrycksnivån för lågfrekvent buller i ljudfältet utomhus vid en fasad? Hur förhåller sig mätning med högtalare mot mätning med lokalt förekommande industribuller? Vilka eventuella brister har nuvarande mätstandard (ISO 16283-3) vid mätning av låga frekvenser med högtalare? Fallstudien visade framför allt att resultatet av mätning med industribuller är svårt att jämföra med mätningar med högtalare på grund av industribullrets stora variation. Trots detta visade resultaten att industribuller och högtalare uppvisar liknande mönster i de flesta mätningarna, men de bör inte användas som ekvivalenta utan någon slags korrigering. Värdena blev mest lika när mikrofonen placerades direkt mot fasaden. När mikrofonen placerades på olika avstånd från fasaden (1, 2 och 4 meter) uppstod ofta toppar och dalar i specifika tersband, där skillnaden mellan ljudkällorna blev märkbart större.
Diskussionen behandlade mätmetodernas tillförlitlighet, särskilt gällande mikrofonplacering och korrigering för fasadreflektioner. Fallstudien visade att etablerade antaganden inte alltid stämmer vid låga frekvenser. Även fasadbeklädnad och mätförhållanden diskuterades som potentiella felkällor. Lärdomar från fallstudien lyftes för att underlätta framtida mätningar, och förslag gavs på hur genomförandet av liknande studier kan förbättras. Slutligen besvarades forskningsfrågorna och förslag presenterades för vidare forskning, bland annat om mikrofonposition inomhus och inverkan av fasadbeklädnad.
Place, publisher, year, edition, pages 2025. , p. 54
Keywords [sv]
ljudmätning, akustik, ljudisolering, industribuller, buller, bullermätning, fasadmätning
National Category
Architectural Engineering
Identifiers URN: urn:nbn:se:ltu:diva-114220 OAI: oai:DiVA.org:ltu-114220 DiVA, id: diva2:1987749
External cooperation
Viktor Ek
Educational program Architectural Engineering, master's level
Supervisors
Examiners
2025-08-082025-08-072025-10-21 Bibliographically approved