Päivämäärä JOENSUUN SEUDUN AMPUMARATASELVITYS MELUSELVITYS

Transkriptio

1 Päivämäärä JOENSUUN SEUDUN AMPUMARATASELVITYS MELUSELVITYS

2 JOENSUUN AMPUMAURHEILUKESKUS -HANKE MELUSELVITYS Päivämäärä Laatija Jari Hosiokangas Tarkastaja Ari Könönen Viite Ramboll Pakkahuoneenaukio 2 PL TAMPERE T F

3 SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 1 2. YLEISTÄ MELUSTA 1 3. MELUN ARVIOINTISUUREET JA SUOSITUSARVOT 2 4. SELVITYKSEN TAVOITTEET 2 5. MELUSELVITYKSEN MENETELMÄKUVAUS Melun leviämisen mallinnus Yleistä Ampumamelun laskenta 3 6. MELUSELVITYKSEN TOTEUTUS Melun mallinnus 3 7. TULOKSET JA NIIDEN ARVIOINTI Yleistä melun leviämisestä ja arvioinnin epävarmuuksista Melumallinnuksen tulokset 5 8. JOHTOPÄÄTELMÄT JA SUOSITUKSET 6 LÄHTEET 6 LIITTEET 6

4 1 1. JOHDANTO Pohjois-Karjalan maakuntaliitto selvittää uuden ampumaurheilukeskuksen sijoittamismahdollisuuksia maakuntaliiton alueelle. Tarkastelussa on neljä mahdollista sijoituspaikkaa, Hammaslahti, Paihola, Ukonnurmi ja Kontioranta. Tämä meluselvitys liittyy keskuksen alustavan yleissuunnitelman laatimiseen. Konsulttina työssä on toiminut Ramboll Finland Oy, jossa meluselvityksen on laatinut FM Jari Hosiokangas. 2. YLEISTÄ MELUSTA Melu määritellään ei-toivotuksi ääneksi. Ympäristömelun arvioinnissa käytettyjä muuttujia ovat äänitaso, äänitason vaihtelut, taajuussisältö, melutapahtumat, melun tunnettavuus sekä ennustettavuus. Yleisesti ei ole mitään selkeätä mallia, millä äänen mittaussuureet voitaisiin yhdistää koettuihin melun haittavaikutuksiin tai häiritsevyyteen. Ihmisten kokemat häiritsevyydet ovat yksilökohtaisia. Melu voi mm. haitata puheviestintää, oppimista ja työskentelyä. Impulssimainen (iskumainen) melu on tutkimusten mukaan häiritsevämpää kuin tasainen melu. Aseiden melu luokitellaan impulssimaiseksi meluksi. Suomessa ympäristömelun arvioinnissa tarkastellaan pääasiassa häiritsevyyttä ja viihtyvyyshaittaa sekä välillisesti aiheutuvaa terveyshaittaa ulkomelutasojen avulla.

5 2 3. MELUN ARVIOINTISUUREET JA SUOSITUSARVOT Melun vaikutusten arvioimiseksi on olemassa ohjearvot sallituille melutasoille. Ensisijainen meluarviointi tehdään valtioneuvoston päätöksen 53/1997 mukaisten ohjearvojen perusteella. Päätös koskee pienikaliiperisten aseiden (kuten kiväärit ja pistoolit) aiheuttamaa melua. Päätöksen mukaisesti ampumaradan melun enimmäistaso ei saa ylittää taulukossa 3.1 annettuja arvoja. Taulukko 3.1. Ampumaratamelun ohjearvot VNp 53/1997mukaisesti Asumiseen käytettävät alueet Oppilaitoksia palvelevat alueet Virkistysalueet taajamissa tai niiden välittömässä läheisyydessä Hoitolaitoksia palvelevat alueet Loma-asumiseen käytettävät alueet Luonnonsuojelualueet Melun A-painotettu enimmäistaso impulssiaikavakiolla L AImax määritettynä enintään 65 db 65 db 60 db 60 db 60 db 60 db Päätöksen mukaan ohjearvoja sovellettaessa on otettava huomioon ampumaratatoiminnan luonne, kuten ampuma-ajat, laukausmäärät ja ampumalajit, sekä alueen (taulukko 3.1) todellinen tai suunniteltu käyttö ja merkitys. Käynnissä olevassa ampumaratojen ympäristövaikutusten hallinnan BAT hankkeessa tullaan antamaan suositus ohjearvojen soveltamisesta meluntorjunnan tarpeen arvioinnissa. Tämänhetkisen luonnoksen mukaan jos radalla ammutaan yli laukausta vuodessa, ja db melualueella on yli 10 asukasta, on tarvetta parantaa meluntorjuntaa tai asettaa käyttöaikarajoituksia. Vastaava tilanne on jos db alueella on yli 10 loma-asuntoa. 4. SELVITYKSEN TAVOITTEET Selvityksen tavoitteena on määrittää melun mallilaskennalla melun leviäminen suunnitelluilta radoilta L AI -enimmäistasona (L AImax ). Lisäksi esitetään meluntorjuntaratkaisujen periaatteet ja mitoitus. Mitoitus on yleissuunnitelmatasoinen, ja rakennussuunnitelmavaiheessa mitoitukset tulee tarkistaa. 5. MELUSELVITYKSEN MENETELMÄKUVAUS 5.1 Melun leviämisen mallinnus Yleistä Melun leviämisen arvioinnissa sekä meluntorjuntasuunnitelmien laatimisessa käytetään laskentamalleja. Laskentamalli arvioi melulähteen aiheuttaman melun leviämisen ympäristöön laskentakaavoilla, jotka jäljittelevät äänen käyttäytymistä todellisessa ympäristössä. Laskentamallin lähtökohtana on melupäästö eli emissio, joka riippuu melulähteen ominaisuuksista. Tämän jälkeen malli laskee äänen etenemistiellä tapahtuvat vaimennukset ja vahvistukset. Lopputulos saadaan yhdistämällä kaikkien kyseeseen tulevien tekijöiden vaikutus. Tulokset esitetään usein karttapohjilla olevilla meluvyöhykkeillä.

6 3 Melumallit ovat yleensä ns. myötätuulimalleja, eli melutasot lasketaan myötätuuliolosuhteita vastaavassa tilanteessa (ts. tuulee melulähteestä tarkastelupisteeseen). Tällöin melun vaimeneminen on pääsääntöisesti vähäisempää ja melutasot korkeampia kuin sivu- tai vastatulessa Ampumamelun laskenta Melun leviämislaskennat tehtiin SoundPLAN 7.1 melulaskentaohjelmassa ( olevalla pohjoismaisella teollisuusmelumallilla, eli niin sanotulla yleisellä melun leviämismallilla (Kragh, 1982). Teollisuusmelumalli on ns. yleismalli, jolla voidaan laskea kaikentyyppisten äänilähteiden melun leviäminen ympäristöön. Malli huomioi äänen leviämisessä geometrisen- eli etäisyysvaimenemisen, maan pinnan muodot, maan aiheuttaman vaimennuksen, rakennukset, ilman aiheuttaman absorption ja kovien pintojen (mm. vesipinnat) heijastukset. Laskenta suoritetaan oktaavikaistoittain taajuusvälillä Hz. Mallin laskentatapa vastaa ns. pohjoismaista ampumaratamelun laskentamallia (Falch, 1984) sekä Nordtestin mallia NT ACOU 099 (Nordtest, 2002), poislukien luotiäänen mallinnus sekä kasvillisuuskorjaus. Laskentamallinnuksessa ei lähtökohtaisesti ole mukana maaston kaiunnasta johtuvaa äänisignaalin levenemistä (liukumista pois I-aikapainotuksen 35 ms aikaikkunasta) ja sen aiheuttamaa 5 db äänitason alenemaa. Kyseinen alenema on alkuperäisessä laskentamallissa sisällytetty osaksi kasvillisuuskorjausta. Tämä on huomioitu tässä laskentamallinnuksessa tekemällä tulokseen-5 db korjaus. Lisäksi tiheä ja korkea kasvillisuus (metsä) voi aiheuttaa vielä (enintään 4 db) lisävaimennusta. Oleellinen muistettava asia on, että malli laskee melun leviämisen olettaen lievän myötätuulen (< 5 m/s) ampumapaikasta laskentapisteeseen päin. Täten melukartat kuvaavat tilannetta, jossa joka suuntaan on myötätuuli. Näin esimerkiksi ympäristömelumittausten ja mallilaskennan vertailua voidaan tehdä vain kun mittaushavainnot on saatu hyväksyttävissä myötätuuliolosuhteissa. Ilman aiheuttama absorptio on mallissa huomioitu standardin ISO 9613 mukaisesti standardiolosuhteissa (lämpötila + 15 o C, ilman kosteus 70% ja ilman paine 1013 mbar). Mallilaskennalla saadut meluvyöhykkeet vastaavat mitattujen enimmäistasojen L AImax keskiarvoja. Mallinnustulosten perusteella voidaan ampumamelun melualueiksi määrittää ne alueet, joissa VNp53/97 mukaiset melun ohjearvot voivat ylittyä. 6. MELUSELVITYKSEN TOTEUTUS 6.1 Melun mallinnus Ampumaratojen melun mallinnus: Laskenta pohjautuu 3D maastomalliin. Maastoaineisto perustuu Maanmittauslaitoksen maastotietokannan korkeuskäyräaineistoon. Kontiorannan osalta on ampumaradan lähialue mallinnettu kuitenkin tarkemmasta Kontiolahden kunnan kartasta. Ampumaratojen sijainti ja korkeusasema mallinnettiin yleissuunnitelman mukaisista layoutpiirustuksista. Ukonnurmen osalta mallinnettiin kaksi ratavaihtoehtoa, joista toinen perustuu meluntorjuntaan maavalleilla ja toinen meluntorjuntaan meluseinillä (suunnitelmavaihtoehto VE2 luotiratojen osalta, haulikolla aina maavallit ja mahdollisesti myös seiniä lisäksi). Myös Paiholassa tutkittiin muutamien ratojen osalta seinävaihtoehtoa. Ukonnurmessa mallinnettiin ainoastaan vallien käyttöön perustuva lay-out. Kontiorannassa mallinnettiin seinien käyttöön perustuva lay-out.

7 4 Melu mallinnettiin taulukossa esitetyillä päästöarvoilla. Melupäästöarvot on saatu ympäristöministeriön julkaisemasta taulukosta (Saario, 1985), ja sotilaskiväärille sekä 9 mm pistoolille käytettiin uudempaa ampumaratatyöryhmän mietinnön liitteenä esitettyä mitattua melupäästöarvoa (Ympäristöministeriö, 2006). Lähtöarvot kuvaavat aseen melua avoimessa ympäristössä mitattuna 10 metrin etäisyydeltä eri suunnissa. Taulukko Mallinnuksessa käytetyt melupäästöarvot Lähtöarvo eri suunnissa 10 metrin etäisyydellä (ampumasuunta = 0 o ), L AImax, db Rata Ase 0 o 45 o 90 o 135 o 180 o Haulikko haulikko cal Luodikko sotilaskivääri 7.62 r m Luodikko rynnäkkökivääri 7.62 rk m Hirvi kivääri Pienoiskivääri pienoiskivääri.22 LR Pistooli sotilaspistooli 9mm Luodikko kivääri m Villikarju pienoiskivääri.22 high velocity Practical sotilaspistooli 9 mm Melun suuntavaimennuksissa on lisäksi huomioitu ampumasuojan vaikutus pohjoismaisen ampumaratalaskentamallin tyypin Z mukaisena (Falch, 1984). Tyyppi Z on sivuilta ja takaa umpinainen ampumasuoja, mahdollisissa ikkunoissa tiivis lasitus. Vaimennus on ollut sivulle -5 db, takaviistoon -12 ja taakse -18 db. Haulikon osalta on huomioitu aseen ampumasektorit trapissa (n. 70 astetta) ja skeetissä (n. 160 astetta), ts. tulos kuvaa haulikolla ampumista eri sektoreihin ja siitä saatavaa suurinta tulosta eri suunnissa. Vastaavasti practicalradalla ampumasektorina on käytetty 180 astetta. Mallinnuksessa ase on sijoitettuna radan keskipaikalle 2 m korkeudelle ampumapaikan pinnasta. paitsi 300 m radalla makuuammuntaa paremmin kuvaava 0,5 m. Laskettu melusuure on VNp 53/1997 ohjearvoihin verrattava impulssiaikapainotettu enimmäisäänitaso, L AImax. Suunniteltu meluntorjunta Meluntorjunta mitoitettiin melulaskentaohjelmalla. Pyrkimyksenä oli että L AImax taso 65 db täyttyy asuinrakennuksilla ja 60 db lomarakennuksilla. Jos db alueelle sijoittuu runsaasti asuinrakennuksia tai db alueelle lomarakennuksia, voi olla tarpeen pohtia melusuojauksen parantamista. Tämän yleissuunnitelmavaiheen tarkastelun ollessa kyseessä kovin yksityiskohtaiseen tai monitavoitteeseen mitoitukseen ei ollut mahdollisuuksia. 7. TULOKSET JA NIIDEN ARVIOINTI 7.1 Yleistä melun leviämisestä ja arvioinnin epävarmuuksista Melumallinnuksen melukarttoja arvioitaessa on huomioitava, että malli laskee melun leviämisen aina myötätuulioloissa (< 5 m/s). Myötätuulioloissa melun vaimeneminen on vähäisempää kuin sivu- ja vastatuulessa. Todellisessa tilanteessa myötätuulioloja on vain tietty määrä vuodessa

8 5 kuhunkin ilmansuuntaan. Useissa vastaavissa meluselvityksissä on todettu, että melu voi jo 0,5 km:n etäisyydellä melulähteestä olla db hiljaisempaa vastatuulella kuin myötätuulella. Melun leviämiseen tällä on se vaikutus, että melun leviämisvyöhykkeet ovat mallilaskelmissa esitettyjä pienempiä silloin, kun melu etenee sivu- tai vastatuuleen. Toisaalta nykyiset viranomaisohjeet (mm. Ympäristöministeriö, 1999) määrittelevät melun arvioitavaksi kohtuullisessa myötätuulitilanteessa, eli melutasojen kannalta lähes pahimmassa tilanteessa, ja tämän tilanteen melumalli pyrkii tuottamaan. Ampumaratojen melumallilaskelmiin sisältyvä epävarmuutta on vaikea tarkasti määritellä, yleisesti arvioidaan sen olevan luokkaa 3-5 db. 7.2 Melumallinnuksen tulokset Melumallinnuksen tulokset on esitetty liitteenä olevissa melukuvissa ilman meluntorjuntatoimia sekä mitoitetun meluntorjunnan kanssa. Kuviin on tulostettu rakennusten päälle käyttötarkoituksen mukainen värikoodi asuin- ja lomarakennuksille. Koodaus perustuu Maanmittauslaitoksen maastotietokannan tietoihin. Ukonnurmi Sovelletut meluntorjuntavaihtoehdot on esitetty liitteissä 1a ja 1b. Melun leviämiskartat on esitetty siten, että kuvanumeron perässä oleva kirjain vaihtuu mallinnetun tilanteen mukaan. Kuvassa 1a on esitetty haulikon vasemman trap radan melu ilman melusuojausta ja kuvassa 1b melusuojauksen kanssa (vallivaihtoehto). Vastaavasti kuvassa 4a on esitetty 300 m kivääriradan melu ilman meluvalleja ja kuvassa 4b meluvallien kanssa. Kuvassa 4c on esitetty 300 m radan melu ilman meluseiniä ja kuvassa 4d meluseinien kanssa. Huomattava on että rata lay-outit ovat erilaiset valli- ja seinävaihtoehdoissa. Ukonnurmessa häiriintyvät kohteet ovat melko kaukana ampumaradasta, kuitenkin meluntorjuntaa on tehtävä jotta melutasot saadaan ohjearvojen mukaisiksi. Paihola Paiholan sovelletut meluntorjuntavaihtoehdot on esitetty liitteissä 2a (vallivaihtoehto) ja 2b (seinävaihtoehto). Melukuvat ilman meluntorjuntaa ja meluntorjunnan kanssa on esitetty niiden perässä. Vallivaihtoehdolla on laskettu kaikkien ratojen melutilanne, seinävaihtoehdolla vain esimerkinomaisesti vasemman hirviradan, pistooliradan ja yhden practicaltaskun melutilanne. Paiholassa haasteena on saada pohjoisessa olevan luonnonsuojelualueen melutaso alle ohjearvon 60 db. Esitetyt melusuojaukset eivät aivan riitä kaikilla radoilla toteuttamaan tätä. Hammaslahti Hammaslahden meluntorjuntavaihtoehto on esitetty liitteessä 3 vallivaihtoehtona. Tässä kohteessa ei tutkittu seinävaihtoehtoa. Radan ympäristössä on melko paljon asutusta suhteellisen lähellä rataa eri suunnissa. Tämä aiheuttaa haasteita meluntorjunnalle. Esitetty meluntorjunta ei kaikilta osin ole aivan riittävä, vaan sitä on parannettava vielä mikäli tähän vaihtoehtoon päädytään. Kontioranta Kontiorannan osalta meluntorjuntaa on tutkittu rata lay-outin mukaisesti niin että haulikkoradalle tehdään meluvallit ja luotiradoille meluseinät. Seinien korkeutena on 5 m. Melusuojauksen mitat

9 6 on esitetty liitteessä 3, ja melutilanne radoittain sen jälkeen ilman melusuojausta ja melusuojauksen jälkeen. Melutilanne saadaan kohtuullisen hyvin hallintaan suhteessa ohjearvoihin. Joitain tarkennuksia on tehtävä jatkosuunnitteluvaiheessa jos tähän vaihtoehtoon päädytään. Mahdollinen ympäristön muuttuva maankäyttö on myös otettava huomioon. 8. JOHTOPÄÄTELMÄT JA SUOSITUKSET Melulaskelmien perusteella voidaan verrata eri vaihtoehtojen melutilannetta ja melusuojauksien laajuutta sekä toteuttamiskelpoisuutta. Rakennussuunnitelmavaiheessa melusuojausten mitat on tarkennettava lopullista suunnitelmaa vastaavaksi. Piakkoin julkaistavan ampumaratojen BAT - hankkeen suositukset on otettava huomioon tässä vaiheessa. LÄHTEET Falch, Noise from shooting ranges. A nordic prediction method for noise emitted by smallbore weapons. The Nordic Council of Ministers, The Nordic Noise Group NGG, prepared by Kilde siviling Falch, Norway Nordtest, Nordtest method NT ACOU 099. Shooting ranges: Prediction of noise. Edition 2, approved Kragh, Environmental noise from industrial plants. General prediction method. Danish Acoustical Institute, Report No., 32. Lyngby, Ympäristöministeriö, Ampumaratamelun laskentamallin sovellutustutkimus. A:37, Helsinki 1985 Ympäristöministeriö, Ampumaratamelun mittaaminen. Ympäristöopas 61/1999. Ympäristöministeriö, Ampumamelun arviointi. Suomen ympäristö 39/2007. LIITTEET Melumallinnusten kuvat kohteittain ja radoittain.

10 15 m 4 m 6 m 7 m 4 m 4 m 15 m 4 m 5 m 6 m 4 m 10 m 7 m 6 m Melumallinnus, UKONNURMI Melusuojaus meluvalleilla Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus m

11 X = X = X = Y = Y = Marttala om. Jelkà nen Pirkko Kristiina Uusi tieyhteys Kivikangas om. Kà nã nen Pentti Juhani Soilukka om. Tornator Oyj Kà à ntã paikka Toimisto ja pysã kã intialue Soilukka om. Tornator Oyj Petula om. Merilà inen Tapio Simo Kalervo Kopola om. Krà ger Sari Maarit Kuiri Virpi Merita Matala om. Mutanen Niilo Antero Mutanen Kalevi Otto Johannes Y = Melumallinnus, UKONNURMI Kaikkien ratojen yhdistelmä Melusuojaus meluvallilla Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0A 0 0,25 0,5 1 km

12 h= h= h= h= h=6,0 h= h= h= h= Melumallinnus, UKONNURMI VE 2 Melusuojaus meluseinillä Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus m

13 X = X = X = Y = Y = Marttala om. Jelkà nen Pirkko Kristiina Soilukka om. Tornator Oyj 1 Kà à ntã paikka Pysà kã intipaikat Uusi tieyhteys Kivikangas om. Kà nã nen Pentti Juhani Toimisto- ja huoltoalue Soilukka om. Tornator Oyj Petula om. Merilà inen Tapio Simo Kalervo Kopola om. Krà ger Sari Maarit Kuiri Virpi Merita Matala om. Mutanen Niilo Antero Mutanen Kalevi Otto Johannes Y = Melumallinnus, UKONNURMI Kaikkien ratojen yhdistelmä Melusuojaus meluvallilla (haulikko) ja seinillä (muut radat) Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0B 0 0,25 0,5 1 km

14 1 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 6,0 6,0 8,0 Melumallinnus, PAIHOLA Meluntorjuntarakenteet ja niiden korkeudet Korkeus ampumapaikan korkeudesta lukien m

15 X = X = Y = Uusi tieyhteys 1 X = Paiholan yhteismetsã yht. tiedot: Martti Pirinen Patapuronkatu 3 A JOENSUU 2 Y = Toimisto ja pysã kã intialue 6 78 Y = KÃ Ã ntã paikka Melumallinnus, PAIHOLA Kaikkien ratojen yhdistelmä Melusuojaus meluvallilla Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0A 0 0,2 0,4 0,8 km

16 7,0 Melumallinnus, PAIHOLA Meluntorjunta (seinät) Korkeus ampumapaikan tasosta m

17 10,0 6,0 6,0 4,0 4,0 10,0 <8,0 8,0 10,0 8,0 20,0 6,0 6,0 8,0 6,0 6,0 6,0 6,0 1 Melumallinnus, HAMMASLAHTI Meluntorjunta, vallit Korkeus ampumapaikan tasosta m

18 Melumallinnus, HAMMASLAHTI Kaikkien ratojen yhdistelmä Meklusuojaus meluvallilla Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0A 0 0,2 0,4 0,8 km

19 Melumallinnus, HAMMASLAHTI Haulikko- ja practicalratojen yhdistelmä Meklusuojaus meluvallilla Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0B 0 0,2 0,4 0,8 km

20 m m m m +108 m mm m Melumallinnus, KONTIOLAHTI Meluntorjuntarakenteet ja niiden korkeudet Korkeus ampumapaikan pinnasta lukien m

21 Melumallinnus, KONTIOLAHTI Kaikki radat, yhdistelmä Meluntorjunta toteutettu Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 12b 0 0,25 0,5 1 km

22 Melumallinnus, KONTIOLAHTI Kaikkien ratojen yhdistelmä (ei haulikkoa) Melusuojaus seinillä (ja maastosuhteilla). Meluvyöhykkeet L AImax Selitteet Meluaita Meluvalli Lomarakennus Asuinrakennus db(a) 75 < 70 < <= < <= < <= < <= 60 <= KUVA 0A 0 0,25 0,5 1 km