Jokeri 2 Keskuspuiston tunneli, hankesuunnitelman liitteet

Transkriptio

1 Jokeri 2 Keskuspuiston tunneli, hankesuunnitelman liitteet C: 2/2008

2

3 Julkaisija Helsingin kaupungin liikennelaitos HKL-Suunnitteluyksikkö KUVAILULEHTI Julkaisun päivämäärä Tekijä(t) Ville Lehmuskoski (HKL), Markku Granholm (HKL), Matti Hirvonen (HKL), Antti Salaterä (Liv), Jari Laaksonen (Ksv), Pekka Holopainen (Kv), Marko Jylhänlehto (HKR), Riikka von Martens (Arkkitehtitoimisto A-konsultit) Julkaisun nimi Tiivistelmä Jokeri 2 bussilinjan edellyttämän Keskuspuiston alittavan tunnelin hankesuunnitelma on ra-portoitu HKL:n julkaisussa C: 1/2008. Tässä julkaisussa on esitetty edellä mainitun hankesuunnitelman liitemateriaali. Avainsanat HKL, poikittaisliikenne, Jokeri 2, tunneli Muut tiedot HKL:n sarjanumero C: 2/2008 ISSN-numero ISBN-numero Painopaikka ja -vuosi Helsinki 2008 Kieli suomi Sivuja 38 Liitteitä 3

4 Publisher Helsinki City Transport Planning Unit DESCRIPTION Date of publication 17 April 2008 Author(s) Ville Lehmuskoski (HKL), Markku Granholm (HKL), Matti Hirvonen (HKL), Antti Salaterä (Sports Department), Jari Laaksonen (City Planning Department), Pekka Holopainen (Real Estate Department), Marko Jylhänlehto (Public Works Department), Riikka von Martens (A-konsultit) Name of publication Jokeri 2, Central Park tunnel, project plan appendices Abstract See HKL publication no. C: 1/2008 for a report on the project plan for a tunnel going under the Central Park that is required for the Jokeri 2 bus route. This publication contains the appendices to the abovementioned project plan. Key words HKL, cross traffic, Jokeri 2, tunnel Other information HKL serie number C: 2/2008 ISSN number ISBN number Printing place and year Helsinki 2008 Language Finnish Pages 38 Appendices 4

5 SISÄLTÖ: Liite 1. Pelastuslaitoksen lausunto s. 6-7 Liite 2. Muistio, Pöyry s Liite 3. Snowring Sports Oy:n raportti s Liite 4. Snow Secure Oy:n raportti s Liite 5. Kustannusliite s

6 6

7 7

8 Muistio Pöyry Building Services Oy PL 2, (Tekniikantie 4 D) Espoo Kotipaikka Espoo Y-tunnus Puh Faksi Päiväys Viite TL06 Sivu 1 (3) Matti Venelampi JOKERI 2, KESKUSPUISTON TUNNELI 1 YLEISTÄ Tässä selvityksessä on tarkastelun kohteena Jokeri 2 linjan tunneli keskuspuiston kohdalla välillä Kuninkaantammi Paloheinä. Tarkasteltava ratkaisuvaihtoehto on yksiputkinen tunneli, jossa liikenne on rajattu Jokeri 2 linjan tarpeisiin. Raportin lähtötietoina on ollut raportti C:1 /2003, Jokeri II, Ehdotus uudeksi poikittaiseksi runkolinjaksi (ISSN ) Sekä tunnelin kartta ja pituusleikkaukset ( ). 2 KUIVATUS JA JÄTEVESI Kuivatusjärjestelmä Avo-osuuksien kuivatusjärjestelmillä minimoidaan tunneliin virtaavien vesien määrä sijoittamalla ojat ja sadevesiviemäriverkosto siten, että avo-osuuksien kuivatus viettoviemäreillä onnistuu tunnelien suuaukoilla mahdollisimman lähelle tunnelin suuaukkoja. Suuaukkoja ympäröivät alueet muotoillaan siten, että veden virtaus tunneliin estyy myös mahdollisessa tulvatilanteessa. Kuivatusvesijärjestelmän putkisto johtaa tunnelin suuaukolta tunneliin päin valuvat sadevedet ja tunnelin salaojajärjestelmästä valuvat vuotovedet tunnelin alimmassa pisteessä sijaitsevaan pumppaamon, josta vedet pumpataan takaisin suuaukon kautta väylän avo-osuuden kuivatusjärjestelmään. Sadevesien keräysaltaalle ja pumppaamolle tarvitaan tilat tunnelin alimmassa pisteessä. Jätevesijärjestelmä Jätevesijärjestelmän putkisto johtaa tunnelin pesuvedet ja muut tunneliin ajoradan pinnalle kerääntyvät nesteet (öljy, bensiini, jne.) tunnelin jätevesien ja pesuvesien varastoaltaaseen. Onnettomuuden yhteydessä vuotavien nesteiden tai vaarallisten aineiden valuessa tunneliin nämä kerätään em. varastoaltaaseen. Varastoallas tyhjennetään tunnelin pesun tai mahdollisen onnettomuuden jälkeen imuautolla. Varastoallas mitoitetaan palo- tai muun onnettomuustilanteen hoitamisen edellyttämän nestemäärän mukaan (n. 150 m 3 / allas) ja lisäksi erillisellä selkeytysaltaalla. 2-putkisessa tunnelivaihtoehdossa toteutetaan molemmille tunneleille erilliset varastoaltaat. 8

9 TL ILMANVAIHTO JA SAVUNPOISTO Tunneleissa soveltuu käytettäväksi impulssipuhaltimilla aikaansaatava pitkittäisilmanvaihto, joka palvelee myös tehokkaasti savunpoistoa onnettomuustilanteissa. 2-putkisessa tunnelivaihtoehdossa yhdystunnelit varustetaan puhaltimilla, joiden avulla ne voidaan pitää ylipaineisina ja savuvapaina, kun ne toimivat uloskäytävinä onnettomuustilanteissa. 1-putkisessa tunnelivaihtoehdossa erillinen osastoitu poistumistunneli ylipaineistetaan onnettomuustilanteissa. Tunneliin sijoitettavien teknistentilojen ilma otetaan tunneli-ilmasta noudattaen paloosastointivaatimuksia. Ilmanvaihdon poistopiippuja ei tarvita tunneliosuudella. Jos suuaukkojen välittömään läheisyyteen toteutetaan asunto tms. rakentamista, joille on paikallisesti kohonneista liikennepäästöpitoisuuksista merkittävää haittaa, voidaan suuaukkojen kohdille toteuttaa erilliset piippurakenteet ohjaamaan pitoisuudet pois oleskeluvyöhykkeeltä. 4 PALOTURVALLISUUS Tunnelit varustetaan käsisammuttimilla, turva- ja hälytysjärjestelmillä, jotka sijoitetaan yhdystunneleiden tai muiden poistumisreittien yhteyteen, tunneleiden suuaukkojen läheisyyteen ja teknisiin tiloihin, sekä osoitteellisella hälytysjärjestelmällä. Tunneliin asennetaan kiinteä palovesijohto. Paloveden syöttöasemat sijoitetaan tunnelien suuaukoille ja palopostit sijoitetaan hyökkäysreittien yhteyteen enintään 250 m:n välein. 1-putkisessa tunnelivaihtoehdossa on syytä varautua automaattiseen sammutusjärjestelmään. Sammutusveden riittävyys on turvattava riittävällä kunnallisella vesjohtoverkostolla, erillisillä sammutusvesialtailla tai muulla pelastuslaitkosen kanssa erikseen sovittavalla tavalla. 5 SÄHKÖ JA TIETOLIIKENNEVERKKO Tunneli kuuluu Helsingin Energian jakelualueeseen ja se liitetään ao. verkkoyhtiön 20 kv:n verkkoon. Energian toimittaja tuo 20 kv liittymän tunnelin liitäntäpaikkaan, josta eteenpäin sähköistys kuuluu tunneleiden hankintoihin. Tunnelin liitäntä teho on noin 1,5 MVA. Tunnelin jakelu toteutetaan kahden muuntajan kautta. Sähkön syöttöä varmistamassa on varavoimakone, joka sijoitetaan tunnelin suuaukolle tai mahdollisen huoltorakennuksen yhteyteen. Jakelu varavoimakoneelta tunneliin toteutetaan 20 kv verkon kautta. Jos tunneli toteutetaan 2-putkisena tunnelivaihtoehtona, asennetaan näitä yhdistäviin yhdystunneleihin ryhmä- ja ohjauskeskuksia valaistuksen, LVI-laitteiden ja turvalaitteiden sekä muiden liitäntäpisteiden jakelua varten. 20 kv:n kojeisto sähkönmittauslaitteineen voidaan sijoittaa maanpäällisiin tiloihin tunneleiden 9

10 TL06 3 ulkopuolelle, mutta muuntajat ja pääkeskukset on sijoitettava tunnelitiloihin siten, että 400 V jakelukaapeleiden pituus minimoidaan erityisesti varavoimaverkon osalta. Varavoiman lisäksi tunneleissa käytetään UPS-järjestelmiä turvaamaan katkoton sähkön syöttö turvallisuuteen vaikuttaville järjestelmille. Näitä järjestelmiä ovat mm: turva- ja hälytysjärjestelmät tiedonsiirtolaitteet merkki-, vara- ja turvavalaistus ohjausjärjestelmät. 10

11 Selvitys hiihtotunnelista Keskuspuiston Jokeri 2 bussilinjan liikennetunnelin yhteyteen Karkea markkina-analyysi Suomessa on vuonna 2006 tehdyn liikuntatutkimuksen (liitetaulukot 1 ja 2) mukaan ihmistä, jotka ovat ilmoittaneet harrastuksekseen hiihdon. Suomen Liikunnan ja Urheilun wwwsivuilta ( löytyy tutkimus kokonaisuudessaan. Tutkimuksen mukaan hiihdon harrastajista lähes asuu pääkaupunkiseudulla. Hiihtoputkia on Suomessa tällä hetkellä viisi ja ulkomailla on yksi Ruotsissa. Helsinkiä lähin hiihtoputki sijaitsee Paimiossa. Muut Suomen hiihtoputket ovat Jämijärvellä, Uudessakaupungissa ja Vuokatissa. Ne ovat Paimion tapaan pääosin maanpäällisiä rakennelmia. Suomen ainut kallion sisään louhittu hiihtotunneli on Leppävirralla. Hiihtoputket eivät luovuta täsmällisiä käyttäjämäärätietoja. Paimiosta saadun tiedon mukaan siellä vuotuinen käyttäjämäärä on ollut noin henkeä ja osa käyttäjistä on tullut pääkaupunkiseudulta. Kaikkien hiihtoputkien keskimääräinen vuotuinen käyttäjämäärä on kuitenkin todennäköisesti pienempi kuin Paimiossa. Hiihtoputkien kertamaksut vaihtelevat ollen yleisimmin haarukassa 8-12 euroa. Eläkeläisille, lapsille ja suurille ryhmille (urheiluseurat) hinnat ovat yleensä edullisempia. Uudessakaupungissa kokeiltiin 14 euron kertahintaa, mutta se vähensi kysyntää selvästi. Vaikka maailmassa ei ole tällä hetkellä kuin kuusi murtomaahiihtoputkea, on niiden määrä kasvamassa lähivuosina etenkin pohjoismaissa. Jokeri 2 bussilinjan liikennetunnelin yhteyteen mahdollisesti rakennettavan hiihtotunnelin käyttöön ja tarpeellisuuteen vaikuttavat eniten Espoon Leppävaaraan että Helsingin Kivikkoon tämän hetken tiedon mukaan vuonna 2009 valmistumassa olevat ympärivuotiseen käyttöön suunnitellut yksityiset hiihtohankkeet. Espoon hanke on maan päälle rakennettava kiertävä 1000 metrin mittainen ja molempiin suuntiin hiihdettävissä oleva kahdeksan metriä leveä hiihtoputki, jossa korkeuseroa on noin 10 metriä. Helsingin hanke on pohjamitoiltaan 80*130 metrin kokoinen halli, jossa hiihto tapahtuisi kahdessa kerroksessa. Korkeuseroa hankkeen vetäjän ilmoituksen mukaan metrin ladulla on kahdeksan metriä. Espoon hankkeen vetäjät ovat alun perin ilmoittaneet vuotuiseksi kävijämääräarvioksi hiihtäjää. Helsingin hankkeen vetäjän arvio kävijämäärästä on Mikäli kävijämäärät jäävät arvioitua pienemmiksi on kyseisten hankkeiden kannattavuus kyseenalainen. Kertahinnoittelussa tuskin toimii maan muita hiihtoputkia selvästi korkeampi hinnoittelu. Kyseisten hankkeiden suosio selvinnee niiden toimittua noin vuoden. Mikäli Jokerihiihtotunnelin lopullinen rakentamispäätös voidaan jättää aikaan, jolloin pääkaupunkiseudun muiden hiihtohankkeiden suosio on selvillä, on kyseiselle päätökselle saatavissa tarkemmat perusteet. 11

12 Hiihtotunnelin suunnittelussa on tärkeää huomioida, että tunneliin on saatava mahdollisimman optimaaliset hiihto-olosuhteet. Uteliaiden kävijöiden saaminen vakiokävijöiksi riippuu saadusta hiihtokokemuksesta. Osassa Suomen hiihtoputkia ei optimaalisia olosuhteita ole osattu ainakaan vielä tehdä ja se vähentää niiden suosiota. Modernein teknologia on käytössä Uudenkaupungin hiihtoputkessa, josta on myös saatu parhaat käyttäjäkokemukset. Hiihdon harrastajia on paljon enemmän kuin jääkiekkoilijoita ja muita luistelijoita. Suomessa on yli 220 jäähallia, joista 26 on pääkaupunkiseudulla. Uinnin harrastajia on ja uimahalleja noin 250. Silti on epävarmaa kuinka moni ilmaiseen hiihtämiseen tottunut hiihtäjä on valmis hiihtämään tunneliolosuhteissa ja maksamaan siitä vähintään kaksi kertaa enemmän kuin uimahallikäynnistä. Hiihdon hyvyys terveysliikuntamuotona on kiistaton. Hiihtoa pidetään yhtenä parhaista terveys- ja hyvinvointiliikuntamuodoista. Se ei kipeytä paikkoja ja kehittää monipuolisesti lihaksistoa sekä hengitys- ja verenkiertoelimistöä. Hiihtoputket voivat olla yksi ratkaisu huolta herättävään kansalaisten heikentyneeseen kuntoon ja liikalihavuuteen. Allergikoille hiihtoputket ovat lähes ainoa kuntoilupaikka siitepölyaikaan, joskin kokemuksia kallion sisään rakennetun hiihtoputken terveysvaikutuksista ei ole kerätty eikä tutkittu. Pääkaupunkiseudulla on ollut kaksi peräkkäistä huonoa hiihtotalvea. Arviot tulevista talvista vaihtelevat jopa ammattilaisten keskuudessa, mutta voittopuolinen ennuste on, että ilmastomuutos heikentää normaaleja hiihtomahdollisuuksia Suomen rannikkoseuduilla. Mikäli luonnolliset hiihtomahdollisuudet vähenevät, lisääntyy hiihtoputkien tarve aluksi. Pitkässä juoksussa huonojen hiihtotalvien vaikutus hiihtoharrastukseen ja samalla hiihtoputkien käyttöön on ennusteen mukaan negatiivinen. Huolimatta siitä, että esimerkiksi Uudenkaupungin hiihtoputkessa käytettävä teknologia on poikkeuksellisen ympäristöystävällistä, keino-olosuhteiden luominen herättää tietyissä piireissä vastustusta ja negatiivisia mielikuvia, joihin hiihtotunnelipäätöstä valmistelevat eittämättä törmäävät.. On kuitenkin huomattava, että esimerkiksi Uudenkaupungin kilometrin mittaisen hiihtoputken energiakulutus on samaa tasoa kuin normaalin jää- tai uimahallin energiakulutus, joten mistään ylettömistä energiasyöpöistä ei hiihtoputkissa ole kysymys. Lyhyt kuvaus käytettävästä tekniikasta Hiihtotunnelissa on ympäristö-, käyttökustannus- ja hiihto-olosuhdesyistä järkevintä käyttää tarjolla olevista ratkaisuista optimaaliset hiihto-olosuhteet tarjoavaa moderneinta ja ympäristöystävällisintä kylmäteknologiaa. Tällaisessa teknologiassa riittävä kylmyys toteutetaan luonnollisilla kylmäaineilla, joita ovat ammoniakki ja hiilidioksidi. Perinteisillä liuospohjaisilla (esim. glykooli) kylmäjärjestelmillä tasaisten hiihto-olosuhteiden saaminen mäkiseen maastoon on vaikeaa. Jotta koko tunneli pysyisi pakkasen puolella, on viilennystehoa pidettävä niin korkealla, että osassa tunnelia on pakkasta jopa kuudesta seitsemään astetta, kun samaan aikaan lämpimimmissä paikoissa ollaan vain hiukan pakkasen puolella. Moderneimmassa kylmäteknologiassa viilennys perustuu nestemäisen hiilidioksidin kaasuuntumiseen suljetussa tasapaineisessa järjestelmässä. Järjestelemässä olevaa painetta säätämällä voidaan kaasuuntumislämpötilaa asettaa halutuksi. Edullisinta ja käyttäjäystävällisintä on 1-2 asteen pakkanen. Kyseinen teknologia mahdollistaa energiataloudellisesti edullisimman (kts. kaavio 3) ja ympäristöystävällisimmän jäähdytysratkaisun ja tasaiset hiihto-olosuhteet koko 12

13 hiihtoalueella. Myös rakentamiskustannukset ovat kilpailukykyiset. Lisäksi poistuu riski liuospohjaisten aineiden joutumisesta maaperään. Kuten kaaviosta 3 näkyy, on kallion sisään louhittu hiihtotunneli energiataloudellisesti huonompi ratkaisu kuin maanpäällinen kylmäeristetty putki. Peruskallio on iso patteri, jonka lämpötila on normaalisti aina monta astetta plussalla ja tarvitaan paljon ja jatkuvasti energiaa, jotta iso patterin voima voitetaan. Kallio voidaan myös eristää, mutta tällöin hiihtotunnelin rakentamiskustannukset lisääntyivät lähes samalla summalla kuin louhintaan kuluu. Siksi tässä selvityksessä on lähdetty siitä, ettei tunnelin pintaa erikseen eristetä. Eristämättömyys huomioidaan maanpäällisen hiihtoputken kustannuksia suurempina käyttö- ja energiakustannuksina. Kaavio 3. Energiakulutus pinta-alaa kohti erilaisissa jäähän tai lumeen perustuvissa liikuntakohteissa Putken ilmanvaihtoa ohjataan käyttökuormituksen mukaisesti mittaamalla ilman hiilidioksidipitoisuutta. Kyseiseen järjestelmään sisältyy myös mahdollisuus hiihtotunnelin sisällä toteutettavaan ja vuodenajasta riippumattomaan lumetukseen. Esitetty moderni suomalaiseen Vahterus Oy:n teknologiaan perustuva kylmätekniikka on käytössä mm. Uudenkaupungin hiihtoputkessa sekä Torinon talviolympialaisten taitoluisteluhallissa sekä Hollannissa sijaitsevassa SnowWorld:n sisälaskettelukeskuksessa. Samanlainen teknologia tulee käyttöön myös Espoon hiihtoputkeen. Investointikustannukset Kun kalliorakentamista, hissejä, portaita eikä maanpäällisiä eikä muita yleisötiloja huomioida, hiihtotunnelin investointikustannukset ovat tämän hetkisen hintatason mukaan hieman yli 1,5 miljoonaa euroa (alv 0%). Erittely kustannuksista on selvityksen liitteenä. 13

14 Selvitys perustuu Uudessakaupungissa toteutuneisiin ja Espooseen suunniteltuihin vastaaviin kustannuksiin. Arvio käyttötaloudesta Hiihtotunnelin käyttötalouden osalta keskeisimmät muuttujat ovat kävijämäärä ja kertahiihtolipun hinta. Muilta osin kustannukset ja tulot ovat melko tarkkaan arvioitavissa. Perusteellinen arvio hiihtotunnelin käyttötaloudesta on selvityksen liitteenä (huom. ensimmäisestä käyttövuodesta on huomioitu aika syyskuusta joulukuuhun eli neljä kuukautta, syksy on optimaalisin käytön aloitusaika). Se on suhteutettu pääkaupunkiseudun väkimäärään (huomioitu kaksi muuta pääkaupunkiseudulla toimivaa hiihtoputkea/hallia) ja perustuu Uudessakaupungissa toteutuneisiin lukuihin ja käyttäjäryhmiin. Tässä selvityksessä Helsingin hiihtotunnelin vuotuiseksi käyttäjämääräksi arvioidaan noin hiihtäjää, joista Uudenkaupungin toteuman mukaan noin 28 prosenttia on lapsia, eläkeläisiä tai muita kerta- tai ryhmäalennuslipuilla hiihtäviä. Jotta hiihtotunnelin käyttökustannukset saadaan katettua, tulee käyttökerran normaalihinnan olla vähintään 12 ja alennuslipun hinnan kahdeksan euroa. Käyttötalouslaskelmassa lähdetään siitä, että putki on auki 15 tuntia päivässä ( ). Huoltotöiden palkkakustannukset ovat nykyhintatasolla noin euroa ja vastaanotto-, valvonta- ja hallintotöiden euroa eli palkkakustannukset olisivat yhteensä noin euroa vuodessa. Tunnelin toimintakulut (energia ja muut käyttökulut ilman henkilöstökuluja) ovat noin euroa vuodessa. Tunnelin markkinointiin on arvioitu noin euroa ja muihin kuluihin (ulkopuoliset palvelut, vakuutukset, puhelin ja toimistotarvikekulut yms) noin euroa. Yhteensä vuotuiset käyttökustannukset ovat vuoden 2007/2008 kustannustason ja tehdyn arvion mukaan noin euroa. Tuloja tulee edellä kuvatuilla maksuilla ja määrillä hiihtäjiltä noin euroa ja mainostuloista nettona noin euroa vuodessa eli yhteensä euroa. Arvonlisäverovähennysten jälkeen on mahdollista, että hiihtotunnelin vuotuinen käyttötalous jää positiiviseksi 12 euron kertalipun hinnalla ja noin hiihtäjän vuotuisella käyntimäärällä. Laskelmassa ei kuitenkaan ole huomioitu investointien taksinmaksua, jotka pudottaisivat kassavirran suurelle miinukselle. Toisaalta tuloissa ei ole huomioitu mahdollista kahvio- ja suksivuokraustoimintaa, joiden vuotuinen tuotto ei kuitenkaan ole nettona merkittävä. Karkea arvio pukeutumis- ja muiden yleisötilojen tilatarpeesta Pääsääntöisesti pääkaupunkiseudun hiihtäjillä on tapana tulla hiihtopaikalle siten, että hiihtovarusteet ovat valmiiksi päällä ja suihkussa käydään kotona tai muussa kuin hiihtokohteessa. Hiihtotunneliin tullaan kuitenkin usein matkojen takaa ja pukeutumis- ja sosiaalitiloja tarvitaan. Lisäksi lämpimänä aikana ulkovarustus on huomattavasti kevyempi kuin putkessa tarvittava talviolosuhdevarustus. Toisaalta tunnelin hiihtokäyttö on muista putkista saadun kokemuksen mukaan vähäisintä kesäaikaan. Vastaanottorakennukseen on hyvä saada vähintään seuraavat tilat: Tuulikaappi 10 m2, vastaanottotila 10 m2 (lisäksi mahdollinen kahvio 40 m2 + siihen liittyvä varastotila vähintään 5 m2), varastotilaa 10 m2, kaksi pukuhuonetta m2, vähintään kaksi erillistä WC tilaa 3+3 m2, kaksi pesuhuonetta 4+4 m2 sekä mahdollisesti kaksi löylyhuonetta 5+5 m2. Suksihuoltotilaa tarvitaan vähintään 15 m2. Mikäli halutaan lisäksi suksimyynti/vuokraustilaa, tulee sille varata 14

15 vähintään 20 m2. Toimisto ja henkilökunnan taukotilaa on varattava vähintään m2. Minimitarve pukeutumis- ja yleisötiloja varten on käytävätiloineen noin 150 m2 ja mikäli vastaanottorakennukseen halutaan myös kahvio ja suksimyynti/vuokraustilaa, nousee tilan tarve minimissään noin 220 neliöön. Maan päälle tulevia rakenteita suunniteltaessa on huomioitava, että tunnelin kylmätekniikkatila (kylmäkontti) tulee sijoittaa helposti liikennöitävään ja aidattuun paikkaan ja sille tulee varata noin 20 neliötä tilaa. Alustaviin tunnelisuunnitelmiin tutustuttuamme muistutamme vielä, että tunnelia louhittaessa on huomioitava latukoneen paikka. Helsingissä Snowring Sports Oy Mauri Kontu Apiboss Oy Antti Pihlakoski 15

16 JOKERI 2 KESKUSPUISTON TUNNELI SELVITYS HIIHTOTUNNELISTA Mikko Martikainen Snow Secure Oy 16

17 2 SISÄLLYSLUETTELO: 1. TAUSTA LUMI SISÄTILASSA JA MUUT ERITYISET RATKAISUT Maailmalla olevat lasketteluhallit ja hiihtoputket Jäädytetyt ladut Lumen varastointi kesän yli Lumen laatu lämpöasteilla Lämpöasteilla toimivat lumettimet LUMI SISÄTILASSA - TEKNISET LAITTEET Lumen alapuolen jäädyttäminen Lumen yläpuolisen ilman jäähdyttäminen ja kuivaaminen Snowring ratkaisu Muita energiatehokkaita ratkaisuja LEPPÄVIRRAN KALLIOON LOUHITTU HIIHTOAREENA Yleistä Tekniset ongelmat/haasteet Käyttötalous JOKERI 2 HIIHTOTUNNELI Tarve Kylmämitoitus ja sähkön kulutus Lämpökuormat JOKERI 2 HIIHTOTUNNELIN INVESTOINTIKUSTANNUKSET Investoinnin kokoluokka Yleisötilat, pukuhuoneet, henkilökunnan tilat, tekniset tilat, varastot HANKKEEN KANNATTAVUUS Menot Tulot Kannattavuus AIHEESEEN LIITTYVIÄ WEB OSOITTEITA YHTEENVETO JA SUOSITUKSET

18 4 1. TAUSTA Jokeri 2 liikennetunnelin rinnalle ollaan suunnittelemassa kilometrin mittaista hätäpoistumistunnelia. Siihen mahtuu kaksi neljän metrin levyistä hiihtorataa rinnakkain, jos tunneli louhitaan pelkkää hätäpoistumistarvetta leveämmäksi. Hiihtoradan yhteispituus on 2 km. Tässä raportissa selvitetään hiihtoputken hintaa sekä arvioidaan käyttökuluja ja tuloja. Raportti jakaantuu kahteen osaan. Ensin kerrotaan lasketteluhalleista, hiihtoputkista ja jäädytetyistä laduista sekä niihin liittyvästä kylmätekniikasta. Osion tarkoituksena on luoda yleiskuva toimialasta. Tämän jälkeen analysoidaan Leppävirran hiihtoareenaa. Se on kallion sisällä ja on siksi hyvä vertailukohde Jokeri 2 tunnelille. Raportin toisessa osassa (sivut 9 14) keskitytään Jokeri 2 hankkeeseen. Lopussa on yhteenveto ja suositukset (sivut 15 16) 2. LUMI SISÄTILASSA JA MUUT ERITYISET RATKAISUT 2.1. Maailmalla olevat lasketteluhallit ja hiihtoputket Tällä hetkellä maailmassa on noin kaksikymmentä lasketteluhallia. Hiihtoputkia on Suomessa (5kpl), Ruotsissa (1kpl) ja Saksassa (1kpl). Suomessa on myös kolme kylmäputkistoin varustettua latua. Lumiliikunnan ja lumielämysten tuominen sisätiloihin on kasvava trendi. Maailmalla on vireillä kymmeniä lumi sisätilassa ratkaisuja. Kaikille lasketteluhalleille ja hiihtoputkille on yhteistä se että ne ovat melko kalliita investointeja. Lasketteluhallien investoinnit vaihtelevat miljoonan euron välillä. Hiihtoputkien investoinnit vaihtelevat 3-15 miljoonan euron välillä. Summa riippuu paljon rakenteen koosta sekä mukaan laskettavien oheistoimintojen määrästä ja laadusta (vuokraamot, myymälät, ravintolat jne.) Hiihtoputken ja lasketteluhallin ympärivuotinen käyttö kuluttaa energiaa tyypillisesti vuodessa 1-4 miljoonaa kwh. On kuitenkin huomioitava, että energian kulutuksessa voidaan tulevaisuudessa mahdollisesti päästä huomattavankin kohtuulliseen tasoon. Tärkeää olisikin jatkossa hyödyntää luonnon omia energioita mahdollisimman hyvin. Suomessa kallioon louhittava hiihtotunneli antaa edellä mainittuun erinomaiset mahdollisuudet. Suomen hiihtoputkissa vierailee noin hiihtäjää vuodessa. Parhaiden lasketteluhallien kävijämäärät ovat satoja tuhansia vuodessa. 18

19 5 Lumi sisätilassa ratkaisut ovat teknologisessa mielessä elinkaarensa alussa. Osaaminen ei ole vielä niin hioutunutta kuin se on jäähallien rakentamisessa. Toimialalta puuttuu kirjallisuus, jolla ohjeistettaisiin suunnittelua. Maailman ensimmäinen lasketteluhalli valmistui Australian Adelaideen Varsinainen rakentamisen buumi käynnistyi 2000 luvun alussa, samaan ajankohtaan ajoittuu myös kolmen hiihtoputken rakentaminen Suomeen. Laskettelu ja hiihto sisällä kuulostaa eksoottiselta ja houkuttelevalta ajatukselta. Idean toteuttaminen liiketaloudellisesti järkevästi on eri asia. Keski- ja Pohjois Euroopan tyyppisessä ilmastossa ihmiset haluavat lasketella ja hiihtää sisällä talvikuukausina ja silloinkin yleensä ulkona, jos se on mahdollista. Lasketteluhalukkuus hallissa on kesällä vähäistä. Ikuisen kesän maissa lasketteluhallien käyttö on tasaisempaa ympäri vuoden. Suomessa hiihtoputkien maksimikäyttö ajoittuu loka-joulukuulle. Käyttö vähenee huomattavasti kun ulos pääsee hiihtämään. On tietysti selvää, että talven olosuhteissa ei Etelä-Suomessa ole ollut juuri muuta tyydyttävää vaihtoehtoehtoa kuin hiihtää sisällä. Kesällä suomalainen mieluummin mökkeilee tai golfaa hiihdon sijaan. Lasketteluhalleissa ja hiihtoputkissa on ollut enemmän tai vähemmän teknisiä ja toiminnallisia ongelmia. Tämä johtuu toimialan nuoruudesta kokemuksen puutteesta. Monilla hiihtoputkilla ja lasketteluhalleilla on ollut taloudellisia vaikeuksia. Tämä ei ole ihme kun summataan yhteen vähäinen kassavirta kesäaikaan, tekniset ongelmat, sekä korkea energian kulutus. Tämän hetken maailman suurimmassa lasketteluhallissa on ollut heikon kannattavuuden vuoksi omistajan vaihdoksia. Halli sijaitsee Saksan Botropissa. Siitä 40km päässä Neussin kaupungissa sijaitsevassa lasketteluhallissa vieraillee lähes miljoona asiakasta vuodessa, se on hyvin kannattava Jäädytetyt ladut Suomessa jäädytettyjä latuja on kolme (Kontiolahti, Kuortane, Kannonkoski). Lumen alla olevat kylmäputkistot eivät riitä jäähdyttämään tehokkaasti lumen pintaa, lumi on hyvä eriste. Saavutettava hyöty suhteessa investointi- ja käyttökuluihin on huono. Jäädytetty latu vaatii toimiakseen paljon lunta. Se on tehtävä varastoon edellisenä talvena, tai on käytettävä lumettimia, jotka toimivat lämpöasteissa. Isot lämpöastelumettimet ovat kalliita investointi- ja käyttökuluiltaan, myös lumen keruu esimerkiksi jäähallien yhteydestä on kallis ratkaisu. Käytännössä kustannustehokkain tulos saadaan varastoimalla tykkilunta kesän yli. 19

20 6 Kuten kaikilla ulkona olevilla laduilla, myös jäädytetyllä ladulla lumi sulaa lämpöasteilla enimmäkseen ylhäältäpäin, vähemmän maasta käsin. Riittävän lumeen kohdistuvan lämpökuorman jälkeen jäljellä on vain jäälatu, jossa hiihto on mahdotonta Lumen varastointi kesän yli Varastolumen käytöllä päästään samaan kauden pidennykseen kuin jäädytetyllä ladulla, mutta selvästi edullisimmin kustannuksin. Lunta on oltava kohtuullisen paljon, jotta sulaneen lumen tilalle voidaan tarvittaessa ottaa lisää lunta varastosta. Sen lumi on tehty edellisen talven pakkasilla ja se on eristetty keväällä. Syksyllä lumi levitetään varastosta ladulle. Lumen varastointi kesän yli on kustannustehokas tapa kun latu halutaan avata ja ylläpitää yli +OC asteen lämpötilassa. Käytännössä kautta voidaan jatkaa muutamilla viikoilla, kun varastomenetelmää verrataan lumen tekemiseen pakkaslumitykein alkutalvesta, luonnon lumeen verrattuna etu on usein pidempi. Vasemmalla Kontiolahden latu syksyllä kun kesän yli varastoitu lumi on sulanut kylmäputkiston päällä. Oikealla hiihtoa kesän yli varastoidulla lumella Rukalla Lumen laatu lämpöasteilla Lämpöasteilla lumi helposti sohjoontuu. Lumi voidaan tiivistää mekaanisesti tai käyttämällä luonnossa hajoavan formiaatin ja veden sekoitusta. Isojen kiteiden sekaan tulisi myös saada uutta pienikiteistä lunta Lämpöasteilla toimivat lumettimet Lunta voidaan tehdä myös lämpöasteilla. Lämpöastelumettimille on tyypillistä kalliit investointi- ja käyttökustannukset. Lumitonnin tuottamisen energiakulu on kWh, cryotekniikkaa käyttäen selvästi enemmänkin. 20

21 7 Nestetypen (-196C) ja veden yhteen sumutus on vanhin, mutta myös kallein tapa tuottaa lunta lämpöasteissa. Sirujäälaitteessa vesi ruiskutetaan ison pakkasella olevan pyörivän sylinterin pintaan, jossa se jäätyy. Terä leikkaa jää irti pieniksi siruiksi, joka murskataan edelleen lumeksi. Vakuumiteknologiaan perustuvassa lumettimessa vesi voi olla yhtä aikaa kolmoispisteessä: vetenä, vesihöyrynä, ja jääkiteinä. Vakuumissa tuotettu nuoskalumen kaltainen jää otetaan talteen. 3. LUMI SISÄTILASSA - TEKNISET LAITTEET Perinteinen lasketteluhalli/hiihtoputkiratkaisu on laiteinvestoinniltaan per/m2 suurin piirtein vastaava kuin modernissa jäähallissa on. Kylmätilaa varten tarvitaan kylmäkoneita jäähdyttämään ilmaa sekä useimmissa tapauksissa myös kilometreittäin lumen alle asennettua putkistoa, joka on täytetty tuhansilla litroilla lämmönsiirtonestettä. Ilmastointi ja etenkin kosteuden poisto on myös suurehko menoerä. Luonnollisesti tarvitaan myös lunta. Sen tuottaminen on kalliimpaa kuin ulkona ladulle suoraan lumettaminen. Suomen ilmastotyypissä lumi kannattaa tykittää sydäntalven pakkasella suoraan hiihtoputken ladulle, jos ulkona on normaali lumetusinfrastruktuuri. Tällöin hiihtotunneliin tarvitsee vetää vain vesilinja (ja mahdollisesti paineilmalinja). Lumi voidaan siirtää myös läjitysalueelta hiihtoputkeen. Siirto nostaa lumikuution hintaa selvästi suoraan käyttökohteeseen lumettamiseen verrattuna Lumen alapuolen jäädyttäminen Perinteisesti lumen alla on käytetty putkistoa. Sen avulla lunta halutaan jäähdyttää alhaaltapäin. Idea on kopioitu jäähallista. Lumen pinnan jäähdyttäminen alhaaltapäin kylmäputkistolla ei ole energiatehokasta, koska kylmä ei pääse lumen pintaan. Lämmönsiirto tapahtuu kylmäkone-lauhdutin periaatteella. Neste kierrätetään pumpuilla Lumen yläpuolisen ilman jäähdyttäminen ja kuivaaminen Perinteisesti lumen yläpuolinen tila on haluttu pitää pakkasen puolella. Tilaan päästettävää ilmaa kuivataan ja jäähdytetään. Ilman suhteellinen kosteus pidetään yleensä 70 80% välillä. Lumen yläpuolisen tilaan jäähdyttämiseen käytetään kylmäkonetta ja lauhdutinta sekä ilman kuivaajaa. Kondenssin hallinta on keskeistä. Talvella tilaan muodostuu erilainen kondenssi kuin kesällä. 21

22 Snowring ratkaisu Vakka-Suomen hiihtoputki Uudessakaupungissa toimii Snowring menetelmän testaus ja kehityspaikkana. Kylmälaitteisto on rakennettu siten, että kylmäkoneiden ammoniakkia on vain konehuoneessa. Varsinainen jäähdytys tapahtuu pienissä hiihtoringissä olevissa putkissa, lumen alla ja ilmastointipatterissa. Kylmä hiilidioksidi kiehuu jäähdyttäessään lunta ja ilmaa Muita energiatehokkaita ratkaisuja Maailmalla on pyritty ratkaisuihin joissa lasketteluhalli saa olla lievästi lämpöasteilla. Lumen annetaan sulaa hallitusti ja uutta lunta tehdään tilalle lämpöastelumettimella, jota käytetään myös ilman jäähdyttämiseen. Lähes kaikissa ratkaisuissa pyritään myös hyödyntämään kylmäkoneesta syntyvä lämpöenergia, esimerkiksi ravintolan tai uima-altaan lämmitykseen. On odotettavissa että tulevaisuudessa käyttöön otettava teknologia kehittyy edelleen entistä kustannus- ja ympäristötehokkaammaksi. Kuvassa raportin kirjoittaja tekee lunta + 33C lämpötilassa. Vakuumilumettimella tehty lumi puhalletaan suuresta putkesta. Kuumalle asfalttikentälle tehtiin 10 metriä korkea lumikasa. Johannesburg, Etelä-Afrikka v