RAIDELIIKENTEEN TÄRINÄ JA RUNKOMELUSELVITYS

Transkriptio

1 LIITE 5. Liikennetärinä Raportti PR3470 TÄR01 Sivu 1 (10) TA Asumisoikeus Oy Ari Uotila Turku RAIDELIIKENTEEN TÄRINÄ JA RUNKOMELUSELVITYS Tontti AK 78, rek.nro Raportin vakuudeksi Jani Kankare Toimitusjohtaja, FM HELSINKI Porvoonkatu 9 A HELSINKI puh TURKU Rautakatu 5 A TURKU puh promet@promethor.fi

2 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys Sisällysluettelo 1 Yleistä Mittaus ja arviointimenetelmät Mittauslaitteet Tärinän suositusarvot Tärinän suositusarvot rakennusten vaurioriskin kannalta Tärinän suositusarvot asumisviihtyvyyden kannalta Runkomelun suositusarvot Selvitysalue ja mittauspisteet Mittaustulokset Värähtelyn heilahdusnopeuden resultantti v res Tärinän tunnusluku v w, Rakennukseen siirtyvän tärinän arviointi Värähtelyn taajuussisältö Arvio runkomelutasosta L prm Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset Tärinän aiheuttama vaurioitumisriski Tärinän aiheuttama viihtyvyyshaitta Runkomelu Muita huomioita Lisätietoja Kirjallisuutta Liite 1. Liite 2. Tärinän tulossivut. Runkomelun tulossivut. 2

3 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys 1 YLEISTÄ Promethor Oy mittasi raideliikenteen aiheuttamaa tärinää Keravalla osoitteessa Kurkelankatu 16 sijaitsevalla tyhjällä tontilla. Mittauksilla selvitettiin tutkittavan alueen soveltuvuus asuinrakentamiselle: rakennuksien rakenteiden vaurioriskin kannalta tilojen käyttöviihtyvyyden kannalta tyypilliseen asuinhuoneeseen aiheutuvan runkomelun kannalta. Selvityksen laadintaan ovat osallistuneet Toni Niiniviita ja Jani Kankare. 2 MITTAUS JA ARVIOINTIMENETELMÄT Tärinämittaukset suoritettiin VTT:n tiedotteen Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta mukaisesti. Mittaus suoritettiin miehittämättömänä eli mittauslaitteisto toimi itsenäisesti. Herätekynnyksen ylityttyä mittaussignaali tallentui laitteen muistiin, josta se analysoitiin myöhemmin. Signaalien pääteltiin olevan raideliikenteen aiheuttamia signaalin muodon ja keston ja muissa mittauspisteissä samanaikaisesti havaittujen tapahtumien perusteella. Mittaustulosten analysointi ja tulkinta ihmisen kokeman tärinähaitan kannalta tehtiin VTT:n ohjeiden Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta, Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa ja Ohjeita liikennetärinän arviointiin mukaan. Mittaustulosten tulkinta rakenteiden vaurioitumisriskin kannalta tehtiin VTT:n ohjeen Rautatieliikenteen tärinän vaikutus rakenteisiin Vaurioalttiuden kartoittaminen ja mittaaminen mukaan. Kyseisiä ohjeita voidaan käyttää tie ja raideliikennetärinän arvioinnissa. Rakenteiden vaurioriskiä arvioitiin värähtelyn taajuuspainottamattoman heilahdusnopeuden resultantin maksimiarvon v res avulla. Se määritettiin nopeussignaaleista, jotka saatiin integroimalla mitatut kiihtyvyyssignaalit. Ihmisen kokeman häiriön kuvaamiseksi tärinäsignaaleista laskettiin tunnusluku v w,95 VTT:n suositusten mukaan 1. Mitatut tärinäsignaalit taajuuspainotettiin standardin ISO mukaisella kokokehontärinän painotusfunktiolla, minkä jälkeen niistä laskettiin liukuvan tehollisarvon maksimit v w,max. Näistä valittiin 15 suurinta, joiden perusteella laskettiin tunnusluku v w,95. Värähtelyjen tunnusluvulla v w,95 tarkoitetaan arvoa, jota pienempänä viikon aikana 15 suurimman tärinätapahtuman painotettu tehollisarvo pysyy 95 prosentin tilastollisella todennäköisyydellä. Suomessa ei ole standardoitua menetelmää runkomelun arviointiin maasta tai rakennuksesta mitatusta tärinäsignaalista. Tässä raportissa raideliikenteen aiheuttamaa runkomelua arvioidaan VTT:n tiedotteessa 2468 Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi mukaisesti. Arvio määritetään slow aikavakiolla määritetyistä A painotetuista maasta tai rakennuksesta mitatuista tärinän nopeussignaaleista käyttämällä referenssinopeutena 1 nm/s ja muuntamalla saatu tulos runkomelutasoksi VTT:n ohjeen mukaisilla lisätekijöillä. 1 VTT:n suosituksesta poiketen tunnuslukujen laskennassa 15 suurinta signaalia valitaan kustakin akselisuunnasta erikseen. VTT:n suosituksessa suurimmat signaalit valitaan pystysuuntaisten signaalien mukaan kaikille akselisuunnille. Kun käytetyt signaalit valitaan kustakin akselisuunnasta erikseen, laskettu tunnusluku on aina yhtä suuri tai suurempi kuin pystyakselin mukaan valituista signaaleista laskettu. Pystysuunnan mukaan määritetyistä signaaleista lasketut vaakasuuntaiset tunnusluvut saattavat olla todellista pienempiä, erityisesti kun vaakasuuntainen tärinä on merkittävää. 3

4 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys Maasta rakennukseen siirtyvää tärinää arvioidaan VTT:n tiedotteen 2045, Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi, 2008, ja VTT:n tiedotteen 2569, Ohjeita liikennetärinän arviointiin, 2011, mukaisesti. 3 MITTAUSLAITTEET Mittauksissa käytetyt laitteet olivat: datatallentimet Rion DA 20 kiihtyvyysanturit Metra KS 48B/C. 4 TÄRINÄN SUOSITUSARVOT 4.1 Tärinän suositusarvot rakennusten vaurioriskin kannalta Suomessa rakennusten rakenteiden vaurioriskille ei ole toistaiseksi annettu virallisia raja arvoja. VTT:n tiedotteen Rautatieliikenteen tärinän vaikutus rakenteisiin, 2002 mukaan rakennusten vaurioriskiä voidaan arvioida värähtelyn heilahdusnopeuden resultantin suurimman arvon v res ja hallitsevan taajuuden avulla. Tiedotteessa on annettu taulukon 1 mukaiset suositusarvot rakennusten vaurioitumisalttiuden arvioimiseksi. Taulukko 1. VTT:n tiedotteessa Rautatieliikenteen tärinän vaikutus rakenteisiin, 2002 annetut suositusarvot tärinän aiheuttamalle rakennusten vaurioriskille. Tärinäalttiusluokka I. Normaalikuntoiset hyvin jäykistetyt rakennukset. Teräs ja betoniset teollisuusrakennukset, muut teräsrakenteet, sillat ja muut niihin rinnastettavat rakenteet II. Perinteisesti rakennetut betoni tiili tai puurakenteiset asuin ja liikerakennukset tai muut niihin rinnastettavat rakennukset ja rakenteet. Luokan I rakennukset, joissa on muurattuja kellariseiniä tai tiiliverhoilu. III. Erityisen herkät rakennukset tai rakenteet ja kulttuurihistoriallisesti tai yhteiskunnallisesti merkittävät rakennukset. Hallitseva taajuus [Hz] < > 30 < > 30 < > 30 Resultantin maksimi v res [mm/s] Tärinän suositusarvot asumisviihtyvyyden kannalta Ympäristönsuojelulaissa (nro 86/2000) ja Suomen rakentamismääräyskokoelmassa (osa B3, 2004) velvoitetaan ottamaan liikennetärinän vaikutukset huomioon muun muassa kaavoituksessa. Suomessa ei kuitenkaan ole virallisia raja arvoja liikenteen aiheuttamalle kokokehon tärinälle, joka kohdistuu ihmisiin rakennuksissa. VTT on antanut suosituksen normaalien asuinrakennusten värähtelyluokituksesta tunnuslukuun v w,95 perustuen tiedotteessaan 2278 Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta. Tämä ohjeellinen värähtelyluokitus on esitetty taulukossa 2. 4

5 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys Taulukko 2. VTT:n tiedotteessa 2278 Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta annettu suositus normaalien asuinrakennusten värähtelyluokituksesta. Värähtelyluokka A B C D Olosuhteet Hyvät asuinolosuhteet Ihmiset eivät yleensä havaitse värähtelyä. Suhteellisen hyvät olosuhteet Ihmiset voivat havaita värähtelyt, mutta ne eivät ole häiritseviä. Suositus uusien asuinrakennusten ja väylien suunnittelussa Keskimäärin 15 % asukkaista pitää värähtelyitä häiritsevinä ja voi valittaa häiriöstä. Olosuhteet, joilla pyritään vanhoilla asuinalueilla Keskimäärin 25 % asukkaista pitää värähtelyitä häiritsevinä ja voi valittaa häiriöstä. Värähtelyn tunnusluku v w,95 [mm/s] 0,10 0,15 0,30 0, Runkomelun suositusarvot Suomessa ei ole virallisia raja arvoja runkomelun enimmäistasolle. VTT:n tiedotteessa 2468 Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi, 2009, on esitetty suositus runkomelutasojen raja arvoiksi. Suositusarvot on esitetty taulukossa 3. Taulukko 3. VTT:n tiedotteessa 2468 Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi, 2009 esitetty suositus runkomelutasojen raja arvoiksi. Rakennustyyppi Runkomelutaso L prm [db] Radio, tv ja äänitysstudiot, konserttisalit Asuinhuoneistot 30/35 * Hoito ja sosiaalihuollon laitokset, majoitustilat potilashuoneet, majoitustilat 30/35 * päiväkodit, lasten ja henkilökunnan oleskeluun tarkoitetut huoneet Kokoontumis ja opetustilat luokkahuoneet, luentosalit, kirkot ja muut huonetilat, joissa edellytetään yleisön 35 saavan hyvin puheesta selvää ilman äänentoistolaitteiden käyttöä muut kokoontumistilat, kuten teatterit ja kirjastot Toimistot, kaupat, näyttelytilat, museot 40/45 * * Avoradat. Mikäli kaavamääräyksenä on annettu ohje julkisivun ilmaääneneristävyydestä, on suositeltavaa käyttää runkomelutason tiukempaa raja arvoa. 5

6 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys 5 SELVITYSALUE JA MITTAUSPISTEET Selvitysalue sijaitsee Keravalla osoitteessa Kurkelankatu 16. Selvitysalue rajautuu Kurkelankadun ja Käenkadun väliselle tyhjälle maa alueelle. Tärinää mitattiin alueella maaperästä yhteensä neljästä (4) pisteestä. Mittauspisteiden sijainnit on esitetty kuvassa 1 kaavakarttaan merkittyinä. Selvitysalueelle suunnitellaan kahta uutta asuinkerrostaloa. mp4 mp3 mp2 mp1 Kuva 1. Selvitysalue ja mittauspisteiden sijainnit merkittynä kaavakarttaan. 6

7 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys 6 MITTAUSTULOKSET Tässä raportissa tärinän mittaussuunnista pystyakselia nimitetään z suunnaksi, vaakasuuntaista rautatietä vastaan kohtisuoraa akselia y suunnaksi ja vaakasuuntaista rautatien suuntaista akselia x suunnaksi. 6.1 Värähtelyn heilahdusnopeuden resultantti v res Rakennusten vaurioitumisriskiä arvioidaan painottamattoman värähtelynopeuden resultantin suurimman arvon avulla. Taulukossa 4 on esitetty suurimmat mitatut resultanttien arvot. Koska tärinän hallitseva taajuus on pääosin yli 30 Hz, voidaan suositeltavana enimmäisarvona valmiissa rakennuksessa pitää VTT:n ohjeiden mukaan 6 mm/s. Liitteessä 1 on esitetty mitatuista resultanteista 15 suurinta kussakin mittauspisteessä. Taulukko 4. Suurimmat mitatut heilahdusnopeuden resultantin arvot v res. Mittauspiste Paikka Resultantti [mm/s] MP1 maa 0,3 MP2 maa 0,2 MP3 maa 0,2 MP4 maa 0,5 6.2 Tärinän tunnusluku v w,95 Ihmisten kokemaa tärinähaittaa arvioidaan tärinän tunnusluvun v w,95 avulla. Uusille asuinrakennuksille suosituksena on, että tärinän tunnusluku v w,95 ei ylittäisi arvoa 0,30 mm/s (luokka C). Selvitysalueelta mitatut tunnusluvun arvot on esitetty taulukossa 5. Laskuissa käytetyt v w,max arvot on esitetty liitteessä 1. Maasta mitattuja tunnuslukuja ei voi suoraan verrata suunniteltujen uudisrakennusten tiloissa havaittavaan (sallittavaan) arvoon. Uudisrakennuksessa havaittava tärinä on määritetty mittaustulosten perusteella luvussa 6.3. Taulukko 5. Mitatut tärinän tunnusluvut v w,95. Mittauspiste Paikka v w,95 [mm/s] z y x MP1 maa 0,02 0,07 0,09 MP2 maa 0,01 0,07 0,07 MP3 maa 0,02 0,07 0,05 MP4 maa 0,02 0,13 0, Rakennukseen siirtyvän tärinän arviointi Maasta rakennukseen siirtyvää tärinää (valmiissa rakennuksessa havaittavaa tärinää) arvioidaan VTT:n tiedotteen 2425 Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi, 2008 mukaisesti. Arviointimenetelmässä arvioidaan maasta perustukseen ja edelleen perustuksesta runkoon ja lattiaan siirtyvän värähtelyn vaimentumista / vahvistumista käyttämällä yleisen voimistumisen ja resonanssitarkastelun kertoimia. Yleinen voimistuminen kuvaa nimensä mukaisesti värähtelyn mahdollista yleistä voimistumista rakennuksen rungossa tai lattiassa. Resonanssitarkastelu kuvaa rakennuksen rungon tai lattian ominaistaajuuden syttymistä, jolloin värähtely saattaa voimistua jopa moninkertaiseksi. Rungon tai lattian voimakasta resonanssia voi esiintyä sil 7

8 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys loin, kun maaperän tärinän hallitseva taajuuskomponentti osuu lattian tai rungon ominaistaajuudelle. Resonanssitarkastelussa mahdollisesti ilmeneviä riskejä voidaan tarvittaessa välttää rakennusten värähtelyteknisellä suunnittelulla mm. välttämällä tiettyjä jännevälejä ja talon korkeuksia. Yleinen voimistuminen Yleinen voimistuminen määritetään perustuksen värähtelyn vaaka (runko) ja pystykomponentin (lattia) perusteella käyttämällä voimistumiskerrointa k 1 = 1,5. Arviointitulokset on esitetty taulukossa 6. Taulukko 6. VTT:n menetelmillä tärinäsignaaleista arvioitu värähtelyn yleinen voimistuminen rakennuksen rungossa ja lattiassa (suositusarvo asuinrakennuksille 0,30 mm/s). Rungon värähtelyn yleinen Lattian värähtelyn yleinen Mittauspiste Paikka voimistuminen v w1,runko [mm/s] voimistuminen v w1,lattia [mm/s] MP1 maa 0,09 0,01 MP2 maa 0,05 0,01 MP3 maa 0,07 0,01 MP4 maa 0,06 0,01 Rungon resonanssitarkastelu Rungon resonanssitarkastelu tehdään perustuksen värähtelyn vaakakomponentin perusteella käyttäen taajuuskaistakohtaista resonanssikerrointa k 2 = 4. Rungon resonanssitarkastelun perusteella rakennusten kerrosten lukumäärälle ei kohdistu erityisvaatimuksia selvitysalueella. Lattian resonanssitarkastelu Lattian resonanssitarkastelu tehdään perustuksen värähtelyn pystykomponentin perusteella käyttäen taajuuskaistakohtaista resonanssikerrointa k 2 = 6. Lattian resonanssitarkastelun perusteella välipohjien ominaisuuksille ei kohdistu erityisvaatimuksia selvitysalueella. 6.4 Värähtelyn taajuussisältö Mitatut tärinän taajuusjakaumat on esitetty liitteessä 1 terssikaistoittain VTT:n suosituksen mukaisesti. 6.5 Arvio runkomelutasosta L prm Mitatuista tärinäsignaaleista voidaan arvioida tulevassa rakennuksessa havaittavaa A painotettua runkomelutasoa L prm VTT:n tiedotteen 2468 Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi mukaisesti. Mitatuista tärinäsignaaleista arvioidut runkomelutasot L prm on esitetty taulukossa 7. Taulukko 7. VTT:n menetelmällä mittatuista signaaleista arvioidut runkomelutasot L prm. Mittauspiste Paikka L prm [db(a)] z y x MP1 maa MP2 maa MP3 maa MP4 maa Lainaus VTT:n tiedotteesta 2468, Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arvioiminen, I Esiselvitys. Julkaisussa esitetyt kriteerit, raja arvot ja arviointiohjeet perustuvat pääasiassa kirjallisuuskatsaukseen ja 8

9 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys niiden soveltuvuus tulisi varmistaa mittauksin, jotta Suomen liikennettä, väylää, maaperää ja rakentamistapaa koskevat erityispiirteet tulevat otetuksi oikein huomioon. Koska värähtelyn syntymiseen ja leviämiseen vaikuttaa monia epävarmuustekijöitä, esitettyä arviointia voidaan pitää toistaiseksi vain suuntaa antavana. 7 TULOSTEN TARKASTELU JA JOHTOPÄÄTÖKSET 7.1 Tärinän aiheuttama vaurioitumisriski Koska mitattujen tärinäsignaalien taajuussisällön hallitsevat komponentit ovat yli 30 Hz, arvioidaan rakennusten vaurioriskiä vertaamalla tärinän resultantin maksimiarvoja suositusarvoon 6 mm/s (vertaa luku 4.1). Mitattujen resultanttien arvot 0,2 0,5 mm/s ovat selvästi suositusarvoa 6 mm/s pienempiä. Mittaustulosten perusteella raideliikenteen tärinä ei aiheuta selvitysalueella rakenteiden vaurioriskiä. 7.2 Tärinän aiheuttama viihtyvyyshaitta Valmiisiin rakennuksiin arvioidut raideliikenteestä aiheutuvat tärinätasot alittavat uusille normaaleille asuinrakennuksille annetun suositusarvon 0,30 mm/s koko selvitysalueella. Mittaustulosten perusteella raideliikenteen tärinä ei aiheuta selvitysalueella viihtyvyyshaittaa. 7.3 Runkomelu Runkomelun arviointitulokset ylittävät suositusarvon 30/35 db(a) mittauspisteissä 1, 2 ja 4. Arviointimenetelmä sisältää merkittäviä epävarmuustekijöitä ja se kokemuksemme perusteella pääsääntöisesti yliarvioi tulosta. Kokemuksemme perusteella kerrostalokohteissa, joissa maasta mitatusta tärinästä arvioidut runkomelutasot ovat olleet nyt arvioitujen suuruusluokkaa, ei ole ollut todellista runkomeluhaittaa. Haitallisen runkomelun välttämiseksi suunnittelualueen rakennuksiin ei kuitenkaan tule rakentaa osittain tai kokonaan maanalaisia asuintiloja. Maanalaisissa tiloissa runkomeluriski on merkittävästi maanpäälisiä tiloja suurempi. 7.4 Muita huomioita Mittaustulokset edustavat mittauskohteen tärinää vain niissä olosuhteissa, joissa mittaukset suoritettiin. Muun muassa liikenneväylän kunnon, kaluston tai ajonopeuksien poiketessa oleellisesti mittausajankohdasta on tärinäarvojen muuttuminen mahdollista. Mittausten aikana raideliikenne ei tiettävästi poikennut normaalista. 8 LISÄTIETOJA Jani Kankare Toni Niiniviita Promethor Oy Promethor Oy puh puh sp. jani.kankare@promethor.fi sp. toni.niiniviita@promethor.fi 9

10 LIITE 5. Raideliikenteen tärinä ja runkomeluselvitys 9 KIRJALLISUUTTA 1. Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi, I Esiselvitys, VTT:n tiedotteita 2468, A. Talja ja A. Saarinen, Valtion Tekninen Tutkimuskeskus, Espoo Suositus liikennetärinän mittaamisesta ja luokituksesta, VTT:n tiedotteita 2278, A. Talja, Otamedia Oy, Espoo Ohjeita liikennetärinän arviointiin, VTT:n tiedotteita 2569, A. Talja, Espoo Rautatieliikenteen vaikutus rakenteisiin, J. Törnqvist ja O. Nuutilainen, Luonnos, Otamedia Oy, Espoo Standardi NS8176.E, Vibration and Shock, Measurement Of Vibration In Buildings From Landbased Transport And Guidance To Evaluation Its Effect On Human Beings, Norjan standardisoimisvirasto, Norja Standardi ISO 2631, Mechanical Vibration and Shock Evaluation of Human Exposure To Wholebody Vibration, Osat 1 ja 2, International Organization of Standardization, Sveitsi

11 LIITE 5. Tärinä Liite 1 Raportti PR3470-TÄR01 TA-Asumisoikeus Oy - Sivu 1 (4) Mittauspisteen kuvaus: Mittausjakso: 3-aksiaalinen mittaus maasta Suurimmat resultantit Mitatut 15 suurinta resultantin arvoa. Resultantin arvoa käytetään vaurioriskin arvioinnissa. Pvm Klo Resultantti Nopeuden maksimi [mm/s] [mm/s] z y x ,3 0,05 0,17 0, ,3 0,01 0,01 0, ,2 0,02 0,08 0, ,2 0,04 0,18 0, ,2 0,05 0,16 0, ,2 0,04 0,12 0, ,2 0,02 0,06 0, ,2 0,02 0,06 0, ,2 0,03 0,11 0, ,2 0,03 0,09 0, ,2 0,03 0,06 0, ,2 0,03 0,06 0, ,2 0,01 0,02 0, ,2 0,03 0,12 0, ,2 0,04 0,12 0,17 MP1 Tunnusluvun laskuissa käytetyt v w,max -arvot Tärinän tunnusluvun v w,95 laskemisessa käytetyt v w,max -arvot. Tunnuslukua käytetään asumis- tai käyttöviihtyvyyden arvioinnissa Pvm Klo v w,max [mm/s] Pvm Klo v w,max [mm/s] Pvm Klo v w,max [mm/s] z y x :32 0, :05 0, :11 0, :11 0, :11 0, :05 0, :05 0, :47 0, :47 0, :53 0, :56 0, :12 0, :12 0, :32 0, :42 0, :55 0, :55 0, :37 0, :55 0, :01 0, :32 0, :53 0, :53 0, :01 0, :57 0, :35 0, :37 0, :36 0, :12 0, :57 0, :08 0, :55 0, :07 0, :31 0, :08 0, :32 0, :30 0, :30 0, :30 0, :49 0, :57 0, :56 0, :50 0, :53 0, :50 0,06 v w,95 = 0,02 v w,95 = 0,07 v w,95 = 0,09 Tärinän spektrit 15:n voimakkaimman tärinäsignaalin keskimääräinen (pylväät) ja suurin taajuuspainotettu taajuusjakauma terssikaistoittain kaikissa mittauspisteissä. Värähtelyn suuruus [mm/s] 0,15 0,10 0,05 0,00 z-suunnassa Värähtelyn suuruus [mm/s] 0,15 0,10 0,05 0,00 x-suunnassa Terssikaistan keskitaajuus [Hz] Terssikaistan keskitaajuus [Hz] Värähtelyn suuruus [mm/s] 0,15 0,10 0,05 0,00 y-suunnassa z-suunta: y-suunta: x-suunta: pystyakseli rataa vastaan kohtisuora radan suuntainen Terssikaistan keskitaajuus [Hz]

15 LIITE 5. Tärinä Liite 2 Raportti PR3470-TÄR01 TA-Asumisoikeus Oy - Sivu 1 (4) Mittauspisteen kuvaus: Mittausjakso: 3-aksiaalinen mittaus maasta Arvioidut runkomelutasot MP1 Suurimmista tärinätapahtumista VTT:n ohjeen mukaiset runkomelun arviointitulokset: Pvm Klo L ASmax Pvm Klo L ASmax Pvm Klo L ASmax z [db] y [db] x [db] : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :28 33 L pa = 28 L pa = 35 L pa = 38 Laskennassa käytetyt VTT:n ohjeen mukaiset lisätekijät: Rakennuksen tyyppi käytetty Perustus kalliolle 0 db Puutalo 1-2 krs -5 db Betonitalo 1-2 krs -7 db Kerrostalo -10 db x Tarkasteltava asuinkerros kerros: Kerrokset db/kerros 1 x Ylemmät kerrokset -1 db/kerros - Rakenneosien resonanssi Lattia, seinät, katto 6 db x Muunto äänenpainetasoksi vakio -28 db x Varmuusvara vakio (maasta) 6 db x * Sovellettu VTT:n ohjeesta. Varmuusvarana käytetään + 6 db mitattaessa värähtelyä maasta Varmuusvarana käytetään + 3 db mitattaessa värähtelyä kantavasta rakenteesta Varmuusvarana käytetään + 0 db mitattaessa värähtelyä valmiin rakennuksen lattialta

19 Ympäristömelu Raportti PR3470 Y01 Sivu 1 (10) TA Asumisoikeus Oy Ari Uotila Turku TIE JA RAIDELIIKENTEEN MELUSELVITYS Tontti AK 78, rek.nro Raportin vakuudeksi Jani Kankare Toimitusjohtaja, FM HELSINKI Viikinportti 4 B Helsinki puh TURKU Rautakatu 5 A TURKU puh promet@promethor.fi

20 Tie ja raideliikenteen meluselvitys Sisällysluettelo 1 Yleistä Kohteen sijainti ja ympäristö Melutason ohjearvot Ulkoalueiden ohjearvot Sisätilojen ohjearvot Melutason laskenta Laskentamenetelmät Maastomalli Liikennetiedot Ympäristömelun laskentatulokset Meluntorjunta Julkisivujen ääneneristävyysvaatimukset Parvekkeiden lasitusvaatimukset Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset Lisätietoa Kirjallisuus Liite 1. Liite 2. Liite 3. Liite 4. Liite 5. Piha alueiden päiväajan keskiäänitaso L Aeq,7 22 (liite 1A) ja yöajan keskiäänitaso L Aeq,22 7 (liite 1B) suunnitellulla maankäytöllä ja ennustevuoden 2030 liikenteellä. Ei lisämeluntorjuntaa. Piha alueiden päiväajan keskiäänitaso L Aeq,7 22 (liite 1A) ja yöajan keskiäänitaso L Aeq,22 7 (liite 1B) suunnitellulla maankäytöllä ja ennustevuoden 2030 liikenteellä. Meluntorjunta on toteutettu. Julkisivuihin kohdistuva päiväajan keskiäänitaso L Aeq,7 22 (liite 2A) ja yöajan keskiäänitaso L Aeq,22 7 (liite 2B) suunnitellulla maankäytöllä ja ennustevuoden 2030 liikenteellä. Julkisivuihin kohdistuva hetkellinen raideliikenteen aiheuttama maksimiäänitaso L AF,maks suunnitellulla maankäytöllä ja ennustevuoden 2030 liikenteellä. Julkisivujen ääneneristävyysvaatimukset liikennemelua vastaan. 2

21 Tie ja raideliikenteen meluselvitys 1 YLEISTÄ Tässä selvityksessä tarkastellaan tie ja raideliikenteen aiheuttamaa melutasoa kohteessa Kurkelankatu 16, Kerava. Nykyiselle rakentamattomalle tontille ollaan suunnittelemassa kolmea asuinkerrostaloa. Selvityksessä on tarkasteltu ennustetilannetta, jossa raideliikennehanke Pasila Riihimäki välityskyvyn nostaminen on toteutettu (yksi lisäraide). Maastomalli ja liikennetiedot vastaavat kyseisen hankkeen yleissuunnitelman tietoja. Selvitys on tehty laskennallisesti mallintaen ohjelmalla Datakustik CadnaA 4.5 käyttäen yhteispohjoismaisia tie ja raideliikennemelumalleja [1 ja 2]. Laskentatuloksia on verrattu valtioneuvoston päätöksessä 993/1992 [3] esitettyihin ympäristömelun ohjearvoihin. Selvityksen ovat laatineet Tero Virjonen, Severi Koskinen ja Jani Kankare. Alueella suoritettiin katselmus ja mittauksia (Virjonen & Koskinen). 2 KOHTEEN SIJAINTI JA YMPÄRISTÖ Tutkittava kohde sijaitsee Keravalla ositteessa Kurkelantie 16 pääradan välittömässä läheisyydessä. Kuvassa 1 on esitetty tarkastelualueen likimääräinen rajaus. Alueelle ollaan suunnittelemassa kolmea uutta kerrostaloa. Tällä hetkellä alue on metsää. Kohde sijaitsee Helsinki Vantaan lentoaseman lentomelualueen ulkopuolella. Kuva 1. Tarkastelualueen sijainti. 3

22 Tie ja raideliikenteen meluselvitys 3 MELUTASON OHJEARVOT 3.1 Ulkoalueiden ohjearvot Lähinnä kaavoituksen ja maankäytön suunnittelussa sovellettavat ohjearvot on annettu valtioneuvoston päätöksessä 993/1992. Taulukossa 1 on esitetty päätöksen sisältämät ohjearvot ulkoalueiden melutasolle. Päätöstä sovelletaan meluhaittojen ehkäisemiseksi ja ympäristön viihtyisyyden turvaamiseksi maankäytön, liikenteen ja rakentamisen suunnittelussa sekä rakentamisen lupamenettelyssä. Päätöksessä ohjearvot on annettu päiväajan klo 7 22 ja yöajan klo 22 7 ekvivalentti eli keskiäänitasoina. Päätöksessä ei ole esitetty ohjearvoja hetkittäisille maksimiäänitasoille. Päätöstä ei sovelleta katu ja liikennealueilla eikä melusuoja alueiksi tarkoitetuilla alueilla. Taulukko 1. Ohjearvot melun keskiäänitasolle L Aeq ulkona Alueen käyttötarkoitus Asumiseen käytettävät alueet, virkistysalueet taajamissa ja taajamien välittömässä läheisyydessä Keskiäänitaso L Aeq Klo 7 22 Klo db(a) 1 50 db(a) 1,2 Hoito tai oppilaitoksia palvelevat alueet 55 db(a) 50 db(a) 2,3 Loma asumiseen käytettävät alueet, leirintäalueet, taajamien ulkopuolella olevat virkistysalueet ja luonnonsuojelualueet 45 db(a) 40 db(a) 4 1 Loma asumiseen käytettävillä alueilla taajamassa voidaan soveltaa näitä ohjearvoja. 2 Uusilla alueilla yöohjearvo on 45 db(a). 3 Oppilaitoksia palvelevilla alueilla ei sovelleta yöohjearvoa. 4 Yöohjearvoa ei sovelleta sellaisilla luonnonsuojelualueilla, joita ei yleisesti käytetä oleskeluun tai luonnon havainnointiin yöllä. Lisäksi päätöksessä on maininta, että jos melu on luonteeltaan iskumaista tai kapeakaistaista, mittaus tai laskentatulokseen lisätään 5 db ennen sen vertaamista edellä mainittuihin ohjearvoihin. Tulokseen tehtävä 5 db:n lisäys johtuu siitä, että iskumaisuus ja/tai kapeakaistaisuus lisää melun häiritsevyyttä. Tie ja raideliikenteen aiheuttama melu ei ole normaalisti impulssimaista tai kapeakaistaista. Ohjearvojen tulkinnasta Tarkastelukohde voidaan tulkita alueeksi, jossa yöajan keskiäänitason ohjearvona voidaan käyttää 50 db(a). Uusien alueiden yöajan keskiäänitason ohjearvo on 45 db(a). Esimerkiksi ELY:n tulkinta uusista alueista on seuraava (OPAS 02 / 2013): Uudella alueella tarkoitetaan pääsääntöisesti vähintään korttelin kokoista aluetta, jolla on ennestään hyvin vähän tai ei lainkaan asuinrakennuksia, jolle luodaan uutta infrastruktuuria ja jolla laajennetaan kaavoitettua aluetta tai luodaan uutta. Tulkintaan vaikuttaa lisäksi alueen sijainti muihin alueisiin nähden. 4

23 Tie ja raideliikenteen meluselvitys 3.2 Sisätilojen ohjearvot Valtioneuvoston päätöksessä 993/1992 on annettu ohjearvot ulkoa sisätiloihin kantautuvasta melusta (taulukko 2). Ohjearvot on annettu ekvivalentti eli keskiäänitasoina ja tarkastelujakso on jaettu kahteen osaan eli päiväaikaan klo 7 22 ja yöaikaan klo Taulukko 2. Valtioneuvoston päätöksen ohjearvot keskiäänitasolle L Aeq sisätiloissa Huoneen käyttötarkoitus Keskiäänitaso L Aeq Klo 7 22 Klo 22 7 Asuinhuoneissa, potilas ja majoitushuoneissa 35 db(a) 30 db(a) Opetus ja kokoontumistilat 35 db(a) Liike ja toimistohuone 45 db(a) Asumisterveysohjeessa on esitetty lisäohjeita yöaikaiselle melulle: Melu voi vähentää unen ja levon virkistävää vaikutusta, jos se vaikeuttaa nukahtamista, vähentää unen syvyyttä tai aiheuttaa ylimääräisiä tai ennenaikaisia heräämisiä. Yksittäisten melutapahtumien unenhäirinnän todennäköisyys riippuu melun voimakkuuden lisäksi muun muassa melutapahtumien kestosta ja määrästä sekä samanaikaisen taustamelun voimakkuudesta ja laadusta. Unenhäirintää alkaa esiintyä, kun unen tai levon aikainen LAeq taso ylittää db(a) tai, kun yksittäisten melutapahtumien enimmäistaso ylittää, tapahtumien kestosta ja toistuvuudesta riippuen, db(a). Alaraja pätee usein toistuville, pitkään kerrallaan kestäville tai oudoille meluille, yläraja kerran tai pari yöaikana toistuville lyhytaikaisille tutuille meluille, joihin nukkuja on tottunut olemaan reagoimatta. [4] Hetkelliset maksimiäänitasot tulee huomioida yleisen käytännön mukaisesti junaliikenteen aiheuttamalle melulle. 4 MELUTASON LASKENTA 4.1 Laskentamenetelmät Mallinnus tehtiin laskentaohjelmalla Datakustik Cadna 4.5 käyttäen yhteispohjoismaisia tie ja raideliikennemelumalleja. Laskentaohjelmassa maastomalli syötetään ohjelmaan digitaalisena tiedostona, jolloin maasto muodostuu kolmiulotteisesti. Ohjelmaan voidaan antaa lisäksi syöttötietoina mm. laskentaalueen maastopinnat ja suunnitellut melusuojaukset. Laskennassa käytetään lähtötietoina tie ja raideliikennetietoja, joiden perusteella määritetään ns. lähtömelutasot. Lähtötasojen perusteella määritetään äänilähteiden aiheuttama äänenpainetaso tarkastelupisteissä erilaiset ääntä vaimentavat ja vahvistavat tekijät huomioiden. Tekijöinä huomioidaan mm. geometrinen leviäminen, este ja maavaimennus sekä heijastukset erilaisista pinnoista. Laskentatulokset vastaavat pitkän ajanjakson keskiäänitasoa. Laskentatuloksen epävarmuus on sitä suurempi, mitä kauempana tarkastelupiste sijaitsee. Taulukossa 3 on esitetty käytetyt laskenta asetukset. 5

24 Tie ja raideliikenteen meluselvitys Taulukko 3. Laskenta asetukset Parametri Käytetty arvo Laskentaruudukon koko 2 x 2 m 2 Laskentakorkeus Melutason laskentaetäisyys (maks) Maanpinnan akustinen kovuus Rakennusten heijastus Heijastusten lukumäärä 1 Piha alueet 2 m, julkisivut kerroksittain 1000 m Tien pinta 0 (kova) Alue rakennusten alapuolella 0 (kova) Muu ympäristö 1 (pehmeä) Absorptiokerroin 0,2 (lähes täysin kova) 4.2 Maastomalli Alueen maastomallina käytettiin yleissuunnitelmahankkeen Pasila Riihimäki välityskyvyn nostaminen aineistoa, jossa on huomioitu uusi lisäraide. Lisäksi malliin lisättiin tilaajan arkkitehdin toimittama rakennusten alustava massoittelut. Malliin ei ole lisätty ratahankkeen yleissuunnitelman mukaisia meluesteitä, sillä niiden toteutuminen ei ole varmaa. 4.3 Liikennetiedot Tieliikenne Taulukossa 4 on laskennassa käytetyt tieliikennetiedot (KVL= keskimääräinen vuorokausiliikenne). Tiedot perustuvat Keravan kaupungin aiemmin toimittamiin tietoihin. Ennusteen tekohetki on jo melko vanha (v. 1999), joten arvioihin tulee suhtautua varauksellisesti. Raskaan liikenteen määrä on arvioitu. Liikennetiedoissa on oletettu, että 90 % liikenteestä tapahtuu päiväaikaan. Taulukko 4. Liikennetiedot ennustetilanteessa Tie/katu KVL ennustetilanteessa vuonna 2030 [ajon.] Raskaan liikenteen osuus [%] Nopeusrajoitus [km/h] Kurkelankatu (pohjoiseen) Kurkelankatu (etelään) Karkea arvio. Raideliikenne Laskennassa käytetyt raideliikenteen tiedot on esitetty taulukossa 5. Liikennetiedot perustuvat hankkeen Pasila Riihimäki välityskyvyn nostaminen yleissuunnitelmaan. Laskennassa junat on jaettu yleissuunnitelman mukaisille raiteille suoritetun katselmuksen aikana eri junatyyppien todellisia kulkunopeuksia mitattiin tutkalla. Havaintojen mukaan tällä hetkellä IC ja Pendolino junien todelliset nopeudet ovat välillä km/h. Lähijunien nopeudet ovat keskimäärin 80 km/h. Mitatut nopeudet ovat hieman pienempiä kuin ennustevuoden laskennassa käytetyt nopeudet. On todennäköistä, että radan parannustyöt mahdollistavat suurempien todellisten kulkunopeuksien käytön kuin tällä hetkellä. 6

25 Tie ja raideliikenteen meluselvitys Taulukko 5. Laskennassa käytetyt liikennemäärätiedot ennustevuonna 2030 Tyyppi Selite Päivä [kpl] Yö [kpl] Pituus [m] Nopeusrajoitus [km/h] Sr Sr Sr1 tai Sr2 veturin vetämät henkilöliikenteen junat (punaiset, siniset) Sr1 tai Sr2 veturin vetämät henkilöliikenteen junat (punaiset, siniset) Pen Pendolino (Sm3) Sm4 Sm4 sähkömoottorijunat IC2 F TaJu Sr2 veturin vetämät IC vaunuista koostuvat junat Suomalaisista tavaravaunuista koostuvat tavarajunat F TaJu Suomalaisista tavaravaunuista koostuvat tavarajunat 1 Pysähtyvät asemalle, jolloin nopeus pienempi YMPÄRISTÖMELUN LASKENTATULOKSET Seuraavassa on esitetty tiivistetysti laskentatulokset suunnitellulla maankäytöllä ennusteliikenteellä. Melun leviämiskartat on esitetty liitteinä. Päiväajan keskiäänitason ohjearvo piha alueille on 55 db(a) ja yöajan ohjearvo on 50 db(a). Piha alueiden melutaso: Melukarttaliitteissä 1A ja 1B on esitetty päivä ja yöajan keskiäänitasot suunnitellulla maankäytöllä ja ennustetulla liikenteellä ilman lisämeluntorjuntaa. Laskennan mukaan päiväajan keskiäänitaso on leikkija oleskelupiha alueella db(a) eli osittain ohjearvoa 55 db(a) suurempi. Vastaavasti yöajan keskiäänitaso on db(a) eli osittain ohjearvoa 50 db(a) suurempi. Melukarttaliitteissä 2A ja 2B on esitetty päivä ja yöajan keskiäänitasot suunnitellulla maankäytöllä ja ennustetulla liikenteellä, kun esityksemme piha alueen lisämeluntorjunnasta on huomioitu. Laskennan mukaan oleellisessa osassa piha aluetta tällöin päiväajan keskiäänitaso on alle 55 db(a) ja yöajan keskiäänitaso on alle 50 db(a). Julkisivuihin kohdistuva melutaso: Asuinkerrostalojen julkisivuihin kohdistuva päiväajan keskiäänitaso on mallinnuksen perusteella suurimmillaan 65 db(a) ja yöajan keskiäänitaso 61 db(a) junaradan puoleisilla julkisivuilla (taso vaihtelee vain vähän kerroksittain). Vastakkaisella puolella julkisivuun kohdistuva keskiäänitaso on päivällä db(a) ja yöllä db(a). Raideliikenteen aiheuttamat hetkelliset maksimiäänitasot ovat mallinnuksen mukaan suurimmillaan junaradan puoleisilla julkisivuilla db(a) ja rakennusten vastakkaisilla puolilla db(a). Katselmuksen aikana IC2 ja Pendolino junista mitatut suurimmat maksimiäänitasot (oletettuun julkisivuun) olivat db(a). Sr veturin aiheuttama maksimitaso oli 81 db(a). Mitatut tasot olivat siten ainakin 5 db mallinnettuja pienempiä, mikä osin johtuu alhaisemmista todellisista ajonopeuksista ja osin todennäköisesti laskentamallin toiminnasta. 7

26 Tie ja raideliikenteen meluselvitys 6 MELUNTORJUNTA Meluntorjunnaksi kerrostalojen väleihin esitetään +50 korkea (eli 4 m korkea) meluaita. Lisäksi leikki ja oleskelupihan molempiin päihin esitetään samankorkuista meluaitaa (pituudet 10 m). Meluesteet ovat näkyvillä melukarttaliitteissä 2A ja 2B. Alueella tehdyn äänitasomittauksen perusteella on todennäköistä, että raideliikenteen aiheuttama keskiäänitaso on todellisuudessa vähintään muutamia desibelejä pienempi kuin laskennallisen mallinnuksen tulos. Ilman lisämeluntorjuntaa leikki ja oleskelualueen keskiäänitaso ylittää mallinnuksen mukaan ohjearvotasot 1 3 db(a) (päiväaikaan osalla aluetta ohjearvo täyttyy). Ylitys on näin ollen melko pieni ja siten on mahdollista, (ja melko todennäköistäkin) että todellisuudessa asuinrakennusten valmistuttua keskiäänitaso leikki ja oleskelupiha alueella ei ylitäkään ohjearvoja. Uudet asuinrakennukset muodostavat piha alueen kannalta melko suuren äänivarjon. Näin ollen on harkitsemisen arvoista, että kohde rakennetaan ilman edellä esitettyjä meluesteitä ja rakennusten valmistumisen jälkeen piha alueella tehdään riittävän laajat äänitasomittaukset. Jos mittauksissa ohjearvotason havaitaan ylittyvän, tehdään tarvittavat lisämeluntorjuntatoimenpiteet melutason alentamiseksi ohjearvojen mukaiselle tasolle. 7 JULKISIVUJEN ÄÄNENERISTÄVYYSVAATIMUKSET Julkisivun äänitasoerovaatimus on laskettu (valitaan suurin arvo): julkisivuun kohdistuvan tie ja raideliikenteen keskiäänitason ja sisällä sallitun keskiäänitason erotuksena tai julkisivuun kohdistuvan raideliikenteen maksimiäänitason ja sisällä sallitun maksimiäänitason erotuksena. Laskennassa on käytetty taulukon 2 mukaisia sisä äänitason ohjearvoja ja Asumisterveysohjeen ohjetta noudattaen 45 db(a):n maksimiäänitasoa yöaikaiselle junamelulle. Normaalisti raideliikenteen maksimiäänitasoa sovelletaan asuinhuoneistoille pelkästään yöaikaan, koska suurin osa ihmisistä nukkuu tällöin. Katselmuksen aikana IC2 ja Pendolino junien todelliset kulkunopeudet olivat mallinnuksessa käytettyjä pienempiä. Mitatuista todellisista suurimmista kulkunopeuksista aiheutuva maksimiäänitaso on laskennallisesti noin 3 db pienempi kuin suurimmalla sallitulla nopeudella. Lisäksi katselmuksen aikana mitattiin junien aiheuttamia maksimiäänitasoja ja havaittiin, että mitatut tasot ovat noin 5 db pienemmät kuin mallinnetut (samaa nopeutta kulkevat) melutasot. Mallinnusmenetelmä vaikuttaa siten hieman yliarvioivan melun leviämistä junaradalta. Tehtyjen havaintojen ja mittaustulosten perusteella junaradan puoleisten julkisivujen ääneneristävyysvaatimusta on pienennetty 4 db verrattuna teoreettiseen maksimivaatimukseen. Äänitasoerovaatimukset asuinrakennuksille on esitetty liitteessä 5. Vaatimukset ovat junaradan puolellisilla julkisivuilla db ja sisäpihan puoleisilla julkisivuilla db. Vaatimukset muodostuvat raideliikenteen hetkellisistä maksimiäänitasoista. Mikäli vaatimukset laskettaisiin vain keskiäänitasojen perusteella, olisi ääneneristävyysvaatimus junaradan puoleisilla julkisivuilla 33 db ja päädyissä 30 db. Edellä esitetyn mukaisilla ääneneristävyysvaatimuksilla asuinhuoneistojen sisällä ulkoa tulevan melun keskiäänitaso täyttää (alittaa) ohjearvot 35 db(a) (päivällä) ja 30 db(a) (yöllä). Raideliikenteen aiheuttama maksimiäänitaso tulee suurimmillaan olemaan noin 45 db(a). Vaatimusten vaikutukset julkisivurakentamiseen on esitetty taulukossa 6 [5]. 8

Näytä lisää