Tuulivoimaloiden melun mallinnus, mittaaminen ja tulosten vertailtavuus

Transkriptio

1 Tuulivoimaloiden melun mallinnus, mittaaminen ja tulosten vertailtavuus Meluntorjuntapäivät 2015 Mauno Aho

2 Tuulivoimaloiden melun mallinnus ja mittaus Mallinnus Ympäristöhallinon ohjeen 2/2014 mukaisesti Erot aiempiin menetelmiin Erityispiirteitä Mittaukset altistuvassa kohtessa ohjeen 4/2014 mukaisesti Menetelmävaatimuksia Sanktioiden määrittely Erityispiirteitä Miten vertailla tuloksia Page 2

3 Laskentaepävarmuus, sanktiot Ohjeen mukaan YVAssa, kaavoituksessa ja rakennusluvassa ISO (G=0.4/0, h r =4m, +15 C, RH 70%, C met =0) Ilmoitettu melupäästö sisältää mahdolliset sanktiot Impulssimaisuus ja amplitudimodulaatio Näitä ei käsitellä laskennassa Kapeakaistaisuus/tonaalisuus on tarkasteltava Tonaalisuus valmistajan ilmoituksen mukaan Kapeakaistaisuus terssispektristä Menetelmän laskentaepävarmuus sisältyy melupäästöön Ympäristöluvassa NORD 2000 (maavaikutus A-G, h r = 2m, +15 C, RH 70%, z 0 =0,05, turb. =0, dt/dh=0, C met =0) Myös impulssimaisuus ja amplitudimodulaatio käsiteltävä Page 3

4 Melupäästö Melupäästö tuulen nopeudella 8m/s, h=10m Takuuarvo, tunnusarvo, arvioitu taso? Valmistajilta saa harvoin takuuta spektriin, vaikka L WA on taattu IEC L WAd =L WA + 2 db Sama turbiinimalli, eri taajuussisältöjä, yhdessä L WA = 107,8 db, muissa L WA = 107,5 db Page 4

5 Esimerkki spektrin vaikutuksesta Laskentatulokset ISO9613-2: hh=137m, d=1008 m, G=0,4, hr=4m, +15 C, RH 70%, tasainen maa Emissio L, db 11/2014, 107,8 db 34,27 8/2014, 107,5 db 34,22 12/2013, 107,5 db 34,24 2/2014, 107,5 db 34,37 1/2013, 107,5 db 34,85 1/ ,5 db 34, Page 5

6 Matalataajuisen melupäästön arvioiminen Jos melupäästötieto tersseittäin 20Hz-200Hz puuttuu Terssitasot voi interpoloida Puuttuvat taajuudet voi ekstrapoloida Inter/ekstrapoloinnit taajuuspainottamattomilla arvoilla Vertailu kohinaan Vaaleanpunainen (1/f) : terssitasot vakio Punainen (Brown, 1/f 2 ) = terssitasot laskevat 3 db /oktaavi Melupäästötiedoista arvioiden terssitasot laskevat yleensä alle 4 db/oktaavi Esimerkkeinä kaksi inter/ekstrapolointia Kummassakin LWA 107,5 db ( ja ) Ero ilmoitettuun terssittäiseen tasoon [-4.3 db,+1,56 db] Spektrissä olevat piikit selittävät ylitykset Page 6

7 Esimerkkispektri Page 7

8 Esimerkkispektri Page 8

9 , Mauno Aho RH= 70%,T= +15 C Laskentaparametrit, sääolot Muilla arvoilla absorptio on yleensä suurempi db/km T C, RH % % % % % 0 70 % 5 70 % % % % % % % % Page 9

10 ISO ja parametrien vaikutus Esimerkki 1: ISO G= 0,4 ja 4 m laskentakorkeus (ohjeen mukainen) L Aeq = 35 db (34,85 db) G= 0,4 ja laskentakorkeus 2 m L Aeq = 34 db (34,17 db) G= 1 ja laskentakorkeus 2 m (muiden melulähteiden mukainen käytäntö) L Aeq = 31 db (31,25 db) Ero oikeaan menettelyyn -3,6 db Käyrää esimerkissä olisi siirrettävä noin 1,5-kertaiselle etäisyydelle! Esimerkki 2: ISO ohjeen mukaisesti vs Nord 2000 Samat lähtötiedot, laskenta NORD2000-mallilla ilman sääkorjausta ISO : L Aeq = 38 db NORD 2000: L Aeq = 36 db Page 10

11 ISO vs NORD Page 11

12 Muita huomioitavia Ohjeen mukaisesti tulee enintään 3 km etäisyydellä melupäästöön lisätä 2 db, jos tuulivoimalan kohdalla maanpinta yli 60m altistuvan kohteen maanpintaa korkeammalla. A: 2800m, korkeusero 55m, L Aeq = 21,7 db B: 2900m, korkeusero 65m, L Aeq = 23,2 db C: 3100m, korkeusero 65m, L Aeq = 20,4 db Page 12

13 Matalataajuisen melun laskenta Ohjeessa 2/2014 laskentakaava ja parametrit Huom! G=0, jos etäisyys rantaan on korkeintaan 200 m Kaava antaa laskentatuloksen rakennuksen ulkopuolelle Asumisterveysohjeen ohjearvot asuinhuoneille Ääneneristävyden arviointi Ääneneristysluku koskee vain taajuusaluetta Hz DSO1284 arvot Yksittäistapauksissa voi olla huonompi Huonemoodit voivat vahvistaa 1. moodi yleensä alle 70 Hz Page 13

14 Esimerkki laskentatuloksesta Page 14

15 Melun mittaaminen altistuvassa kohteessa Ohjeen 4/2014 vaatimukset mittauskalustolle Sääasemalle tiukat vaatimukset: tuulimittarin tarkkuus ±0,2 m/s alueella 4 12 m/s tuulen suunta ±5 kompassin eranto voi olla 6 14 paikkakunnasta riippuen Lämpötilagradientin ([dt/dz]<0,05 C/m mittaus kenttälaitteilla (10m masto) käytännössä mahdotonta Käytettävä oletuksia IEC luokka 1 mittari Taajuusvaste 4Hz asti Mittaussignaali tallennettava äänesmäisyyden, iskumaisuuden ja sykinnän määrittämistä varten Tallentimen ominaisuudet? Vain osalla mittaritoimittajista sovellukset tonaalisuuden ja iskumaisuuden arviointiin Ei valmiita sovelluksia amplitudimodulaation analysointiin Page 15

16 Mittauksen virhelähteitä Tuulen kohina mikrofonissa pystyttävä eliminoimaan Mittauksia tehdään myös ohjeen 1/1995 mukaisia suuremmilla tuulennopeuksilla Sekundäärituulisuoja tai maassa oleva mittauslevy Sisämelumittauksissa mitattava hyvin matalia äänitasoja Asumisterveysasetuksen luonnoksessa taustasta erottuvalle tuulivoimalamelulle on esitetty 25 db ohjearvoa. Jos melussa on äänesmäisyyttä, kapeakaistaisuutta, iskumaisuutta tai sykintää, huomioitava sanktiot. Ääritapaus, jos kaikki sanktiot yhdistetään (RMS), äänitaso ei saa ylittää 25dB - 8,7 db= 16,3 db Mittausmikrofonin ja esivahvistimen oma kohina asettaa alarajan noin 17 db Huonemoodit Mittausmenettely poikkeaa ISO menettelystä Page 16

17 Tuulen taustakohina Kaksi kahden viikon yhtäjaksoista mittausta Kolme mittauspistettä, normaali tuulisuoja Tuloksissa mukana vain tunnit, jolloin mittauspisteiden keskiäänitasojen hajonta alle 3 db Helmi-maaliskuu 2014 kesäkuu Page 17

18 Mihin verrata tuloksia? Asumisterveysasetus yhä edelleen luonnos Asetus tuulivoimaloiden melun ohjearvoiksi?.?.2015 Ovatko ohjeen 4/2012 ehdottamat ohjearvot yhä soveltuvia? Page 18

19 Mallinnusohjeistus selkeä Yhteenveto Erityistapaukset käsiteltävä erikseen Sisämelutason arviointi matalimmilla taajuuksilla voi olla epävarma Voimalavalmistajilta saatava melupäästön takuuarvot tersseittäin Mittausten suoritus muita melulajeja vaativampaa Tuloksia tarvitaan oikeilla tuulennopeuksilla Analysoinnit mittaussignaalista Vaatimukset mittauskalustolle Ohjearvoista oletuksia jopa viranomaislausunnoissa Page 19

20 Kiitos! Page 20