Hiljainen moottoritehdas meluavassa kaupunkiympäristössä. Melupäivät / Kari Saine

Transkriptio

1 Hiljainen moottoritehdas meluavassa kaupunkiympäristössä Kari Saine Wärtsilä Finland Oy

2 Kokonaistaso vastaa taajuusanalyysi Toiminnasta aiheutuva melutaso ei saa ylittää seuraavia melun raja-arvoja: - Asuinkiinteistöjen piha-alueilla keskiäänitasoa 55 db klo ja keskiäänitasoa 50 db klo Vapaa-ajankiinteistöksi kaavoitettujen vapaa-ajanrakennusten pihaalueilla keskiäänitasoa 45 db klo ja 40 db klo Total Level: 86dB, 69dBA

3 Taustaa / Historiaa Wärtsilä Vaasan tehdas valmistaa vuodessa reilut 500 keskinopeita W20 ja W32 dieselmoottoria. Moottoreiden yhteenlaskettu kokonaisteho on luokkaa 3500 MW. Muistutuksena surullisen kuuluisa Olkiluoto III on teholtaan 1500 MW eli vuosittain Vaasasta lähtee lähes 2.5-kertainen määrä energiaa maailmalle. Tehdas työllistää Vaasassa yli 3100 henkilöä, joista yli puolet ylempiä toimihenkilöitä. Jokainen moottori läpäiseen koejon, 4-6 tuntia. Laboratorioissa testataan moottoreita usein 24/7 Tehdas sijaitsee keskellä Vaasaa, joten melut on oltava hallinnassa

4 Wärtsilä ja Vaasa

5 Matalat taajuudet Factory Exhaust silencers Building Acoustics LF noise penetrates structures High background noise Traffic noise Shadow effect Hearing perception Complaints Low background noise

6 Lp,eq 60 s Lineaariarvo vastaan A-painotus Example for LOW FREQUENCY versus A-weighted W6L46F 80% W6L46CR 100% W7L32 75% P5 (A) P5(A) mod P k 2 k 3.15 k 5 k 8 k 12.5k 20 k 1/3 oct

7 Historiaa Matalataajuinen melu (taajuusalue Hz) tuli ajankohtaiseksi uusien tehokkaiden moottorien myötä 1990-luvun alussa. Lähes poikkeuksetta valitukset alkoivat illalla, jolloin ihmiset saapuivat koteihinsa. Matalat taajuudet läpäiset nykyaikaiset betoniseinät ilman minkäänlaista vaimennusta Melun lähde oli pakoputkisto Mittaukset osoittivat, että ympäristön A-painotettua raja-arvoa ei ylitetty, mutta naapurit olivat hyvin tyytymättömiä. Kehitettiin JTK-Powerin kanssa ns. reaktiivinen vaimennin, jossa matalat taajuudet vaimennittiin kammioiden avulla ja korkeat villojen kanssa. Tämän avulla saatiin nopeasti ratkaistua nämä matalat taajuudet.

8 Maailman suurin nelitahtinen moottori Wärtsilä slogan: EI KUULU MUTTA TUNTUU.. Wärtsilä kehitti 1990-luvun loppupuolella maailman suurimman nelitahtisen moottorin, joka pääheräte oli 16 Hz. Kun moottori käynnistettiin niin naapuristosta alkoi kuulua kummia. Kukaan ei kuullut tuota taajuutta, mutta sen tunsi. Kaikki huonosti kitatut ikkunat sekä peltilaatikot alkoivat täristä ja sitä kautta luoda ääntä. Jopa 3 km päässä tehtaasta suurissa ikkunoissa tunsi tuon painepulssin aiheuttaman tärinän Ongelma ratkaistiin Helmholtz:in resonaattorilla. Mitä matalataajuisempi melu, sen haastavampi tilanne on.

9 Toimintaa luvun loppupuolella alettiin kiinnittämään huomiota tehtaan eri melulähteisiin, joita tehdasalueella löytyy paljon. Suurimmat melupäästöt tulivat lähinnä koeajojen ovien läpi, seinissä paljon reikiä sekä erilaiset tuulettimet. Muutamassa vuodessa pystyttiin merkittävästi parantamaan tilannetta luvun puolivälissä Akukon suoritti koko tehdasaluetta kattavan meluselvityksen. Kaikki melulähteet mitattiin. Tehtaasta ja sen ympäristöstä tehtiin täydellinen melulaskenta, jolloin tiedettiin melun leviäminen Wärtsilän ympäistöön. Ja tämän jälkeen Wärtsilällä oli selvä suunnitelma melujen pienetämiseksi rakennettiin Wärtsilään uusi tuotantotehdas (35 miljoonan investointi). Uusi tehdas ei saisi nostaa ympäristöön tulevaan melua. Tässä onnistuttiin erinomaisesti. Wärtsilä julkaisi Internoise 2006 paperin: Low Freqeuncy Noise a need for quidelines? 2000-luvun puolivälin jälkeen nousi kysymys, että voidaanko melujakin valvoa kuten meidän moottoreita reaaliajassa

10 APL Systems ja Aures 2008 aloitettiin yhteistyö APL-Systems kanssa ja tavoitteena oli rakentaa reaaliaikaan perustuvan automaattinen melunseurantajärjestelmä, joka perustuu terssikaistojen mittauksiin ja analysointiin, eikä pelkästään kokonaistasoon. Ensimmäiset mittalaitteet asennettiin Wärtsilän katolla 2011 ja siitä asti Wärtsilä on saanut tietoa ympäristömelusta. Viimeiset pari vuotta on parannettu analysointiohjelmaa. Miten pitkäaikaisen mittauksen tuloksia pitäisi käsitellä? Minimi mittausaika on viikko. Mitä parametrejä ilmoitetaan? Taajuusspektrit on PAKOLLISIA. Tämä mittausjärjestelmä analysointiohjelmineen lienee MAAILMAN PARAS

11 Aures - On-line analysis webpage, enables 40 days of audio tracking and 1 year of spectra plotting. - APL Systems provides monthly analysis report.

12 Taajuusanalyysi

13 meluinvestointi taajuusalueelle Hz Poistettiin 7m putkea Ø1100 mm ja tehtiin uusi kammio Ø 1900 mm Pakokaasujen hälytykset pisteessä A4 vuonna 2014

14 Laivakatu

15 Vaasan keskusta

16 Päivä vastaan yö

17 Vaskiluoto

18 Viikko (uusi vuosi)

19 Yhteenveto Matalataajuinen melu ja A-painotus pitää erotella toisistaan. Tuulivoimalamelun suhteen molemmin puolin on lyöty päätä kunnolla suomalaiseen perusmäntyyn Mihin oikein nykyajan raja-arvot perustuvat? Koska Suomessa ei kouluteta akustikkoja, lähes kaikki pitkän linjan itseopiskelijoita, niin mistä löydettään päteviä akustikkoja? Monet viranomaiset ja konsultit sekoittavat jopa peruskäsitteet. KOULUTUS Miksi melusta on tullut yhteiskunnallinen MÖRKÖ? Suomessakin löytyy tietoa ja taitoa ratkaista ongelmia, mutta jos ei uskalleta tehdä mitään, niin tilanne pahenee ja pahenee Wärtsilä-case osoittaa, että pitkäaikaisella ja johdonmukaisella työllä meluja voidaan pienentää MERKITTÄVÄSTI Tänään Wärtsilässä on 6 kokopäiväistä akustikkoa, 15 vuotta sitten vain 1.

20 Yhteenveto Uudet mittalaitteet tuovat aivan uudet mahdollisuuudet analysoida meluja ja sitä kautta alkaa ratkaista ongelmia, jos vain halua löytyy. Leq(A) arvo alkaa olla liian yksinkertainen, tulokset tai raja-arvot pitää ehdottomasti käsitellä terssikaistoittain. Raja-arvot voitaisiin ilmoittaa esimerkiksi seuraavasti: Keskiäänitaso ei saa ylittää 55 db(a) ja ennen kaikkea yksikään terssikaista ei saa ylittää ko. raja-arvoa +8 db +7 db +6 db +5 db (55 db - 6 db)

21 Be carefully if you start to talk overall LA(eq) values Saine is on the way..