TUULIVOIMALOIDEN YMPÄRISTÖ JA SISÄMELUSELVITYS

Transkriptio

1 154 Loppuraportti PR Y Turku Sivu 1(54) TUULIVOIMALOIDEN YMPÄRISTÖ JA SISÄMELUSELVITYS Loppuraportti mittausajanjaksolta Selvityksen kohde: Hamina, Petkele HELSINKI HELSINKI puh (09) TURKU TURKU puh (02) fax (02) promet@promethor.fi

2 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 2/54 Sisällysluettelo 1 Johdanto Tausta Tehtäväkuvaus Selvityksen osapuolet Tuulivoimaloiden ääni Äänen synty ja erikoispiirteet Suunnitteluohjearvot Tarkasteltavat tuulivoimalat Mittauskohteet Tuulivoimaloiden melun laskennallinen arvio ja tulosten vertailu mittaustuloksiin Suoritetut äänitasomittaukset Lyhytkestoisten äänitasomittausten tulokset Säätiedot Mittauspiste 1 (Bernerinkuja) Mittauspiste 2 (työmaatila) Mittauksen äänitasokuvaajien tarkastelua Pitkäkestoisten äänitasomittausten tulokset Mittausjakso Tuulen suunnan ja nopeuden jakauma mittausjakson aikana Mittaustulokset Tapahtuman äänitasokuvaajien tarkastelua Mittaustulokset aikaväliltä Tuulivoimalan pysäytyksen aikainen melumittaus Julkisivun ääneneristävyys Johtopäätökset Kirjallisuus Lisätietoa Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

3 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 3/54 Liite 1. Liite 2.1. Liite 2.2. Liite 3.1. Liite 3.2. Liite 4. Liite 5. Liite 6. Sisämittauspisteiden sijainnit pohjapiirroksiin merkittyinä, mittaustilojen julkisivujen ääneneristävyydet ja jälkikaiunta ajat. Pitkäkestoisen mittauksen A painotetun kokonaisäänitason tulokset mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja). Pitkäkestoisen mittauksen terssikaistan f = 125 Hz äänitason tulokset mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja). Pitkäkestoisen mittauksen A painotetun kokonaisäänitason tulokset mittauspisteessä 2 (työmaatila). Pitkäkestoisen mittauksen terssikaistan f = 125 Hz äänitason tulokset mittauspisteessä 2 (työmaatila). Ulko ja sisämittauspisteiden A painotetut päivä ja yöajan keskiäänitasot. Erilaisten kevyiden seinärakenteiden ääneneristävyysarvoja. Käytetty mittauslaitteisto ja analysointiohjelmisto. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

4 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 4/54 TIIVISTELMÄ Tuulivoima on ympäristön kannalta hyvä tapa tuottaa energiaa. Tuulivoimalat tuottavat sähköä saasteettomasti ja vähentävät sähköntuotannon tarvetta hiilellä, öljyllä ja kaasulla. Suomessa tuulivoiman osuus sähkön kokonaistuotannosta on vielä huomattavan pieni. Osuutta pyritään nostamaan merkittävästi jo vuoteen 2020 mennessä. [1] Ympäristöministeriön laatimassa tuulivoimarakentamisen suunnitteluohjeessa 4/2012 on annettu äänitasojen suunnitteluohjearvot, joita suositellaan käytettävän tuulivoimarakentamisen suunnittelussa. Suunnitteluohjearvot ovat pienempiä kuin valtioneuvoston päätöksessä 993/1992 esitetyt melutason yleiset ohjearvot. Tuulivoimarakentamisesta saatujen kokemusten ja melun häiritsevyystutkimusten perusteella on todettu, että melutason yleisten ohjearvojen käyttäminen suunnittelussa johtaa liian suureen meluhäiriöön [1]. Suunnitteluohjeessa on esitetty suunnitteluohjearvot myös pienitaajuisen äänen suuruudelle asuintilojen sisätiloissa. Suomessa on tällä hetkellä käynnissä suuri määrä tuulivoimaloiden suunnitteluhankkeita, joista merkittävä osa on kohdannut vastustusta mm. lähialueiden asukkailta. Usein asukkaat esittävät epäilyksenä tuulivoimaloiden tulevan aiheuttamaan heille kohtuuttoman meluhaitan. Lisäksi laskennallisesti mallintaen laadittujen meluselvityksien epäillään usein antavan virheellisen tai puutteellisen kuvan tuulivoimaloiden aiheuttamasta melusta. Tuulivoimaloille laadittaville meluselvityksille ei vielä ole esitetty yksityiskohtaisia sisältövaatimuksia viranomaistahojen toimesta. Laadittujen (joihin tämän selvityksen laatija on tutustunut) selvityksien sisältöjen ja käytettyjen laskentamenetelmien voidaankin todeta hieman vaihtelevan. Tämä ei kuitenkaan automaattisesti tarkoita, että toiset selvitykset antaisivat oikeamman kuvan todellisesta tilanteesta. Sen sijaan käytettävissä ei vielä ole riittävästi selkeää tietoa tuulivoimaloiden melusta, sen luonteesta ja vaihtelusta suomalaisessa asuinympäristössä. Suoritetuilla melumittauksilla määritettiin Haminan Petkeleen alueella olevien neljän tuulivoimalan (nimellistehoiltaan 3 MW) aiheuttamaa ympäristömelua ja sisämelua kahdessa rakennuksessa eri etäisyydellä tuulivoimaloista. Mittausta suoritettiin yhtäjaksoisesti Mittauspisteiden etäisyydet lähimmästä voimalasta olivat 600 m ja 1100 m. Mittauskohteina olleet voimalat ovat keskenään samanlaisia ja niiden melupäästöä ei rajoitettu mittausten aikana. Suoritettujen mittausten ja tehtyjen havaintojen perusteella tuulivoimaloista oli havaittavissa oleellista ääntä tuulen nopeuden noustessa arvoon yli 8 m/s. Tätä pienemmillä tuulen nopeuksilla tuulivoimaloiden ääni oli pääosin hyvin vähäistä (noin 35 db(a)) ja peittyi vähintään osittain vaimeaankin taustaääneen. Tarkasteltavissa voimaloissa tuulen nopeuden kasvaessa pienitaajuinen ääni nousi hyvin merkittäväksi. Oleellista pienitaajuista ääntä syntyi tuulen nopeuden noustessa yli 8 m/s. Tällöin erityisesti terssikaistan f = 125 Hz äänitasossa havaittiin merkittävää voimistumista. Nyt tehtyjen mittausten perusteella amplitudimodulaatiota ei ole tarvetta huomioida arvioitaessa ulkoalueiden melutasoa tarkastelukohteena olevien tuulivoimaloiden osalta. Sisätilojen A painotettua kokonaisäänitasoa arvioitaessa amplitudimodulaatio on tarpeen huomioida. Ampli Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

5 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 5/54 tudimoduloitunutta ääntä havaittiin sisätiloissa pienillä taajuuksilla suurilla tuulen nopeuksilla (noin yli 8 m/s). Laskennallisen mallinnuksen ja mittaustulosten vertailun perusteella laskennallinen arvio antaa keskimäärin kohtalaisen oikean kuvan ympäristön A painotetusta kokonaisäänitasosta. Yksittäisinä ajanhetkinä (muutaman tunnin jakso) äänitaso voi olla suurempi, mutta koska suunnitteluohjearvot on annettu 15 ja 9 tunnin keskiäänitasoina, voidaan tilanteen arvioida hieman tasoittuvan. Tällä tarkoitetaan sitä, että usean tunnin tarkastelujaksoon useasti tulee myös jaksoja, jolloin voimalan aiheuttama äänitaso ei ole niin suuri kuin se suurimmillaan on. Tällöin keskiäänitaso asettuu vastaamaan laskennallista arviota. Laskennallisen mallinnuksen ja mittaustulosten vertailun perusteella laskennallinen arvio saattaa antaa virheellisen kuvan (liian pienen äänitason) ympäristön pienitaajuisen äänen voimakkuudesta. Mittaustulosten perusteella laskennallisten meluselvitysten laadinnassa tuleekin kiinnittää erityistä huomioita asuintilojen sisälle aiheutuvan pienitaajuisen melun arvioimiseen. Suoritetuilla mittauksilla saatiin mielenkiintoista ja tärkeää tietoa tuulivoimaloiden meluista. Huomioitavaa kuitenkin on, että tulokset, havainnot ja johtopäätökset pätevät vain mittauskohteena olleille voimaloille. Johtopäätösten yleispätevyyden osalta tarvitaan lisää nyt tehdyn tai vastaavan kaltaisia mittaustutkimuksia myös muiden valmistajien (samankin valmistajan uudemmasta mallista), hieman eri tehoisista (2 5 MW) ja rakenteeltaan erilaisista voimaloista. Lisäksi uusien tuulivoimaloiden sijoitussuunnittelussa käytetään usein niin sanottuja vaimennusstrategioita, joissa voimalan melupäästöä rajoitetaan tehontuoton kustannuksella mm. lapakulmia säätämällä. Vaimennusstrategioiden vaikutukset havaittavaan meluun tulisi tutkia yksityiskohtaisesti ja esittää ymmärrettävästi. Muun muassa näillä toimenpiteillä voidaan parantaa tuulivoimahankkeiden etenemistä ja pienentää väärin perustein toteuttamatta jättämisen riskiä. Lisäksi puhuttaessa ja kirjoitettaessa tuulivoimaloista, tulisi tulevaisuudessa nykyistä tarkemmin määrittää minkä kokoista (teho) ja minkälaisella toimintastrategialla käytettävää voimalaa milloinkin tarkastellaan. Ilman yksityiskohtaista määritystä voi tapahtua niin, että suurien voimaloiden ominaisuuksia käytetään arvioitaessa pienempien voimaloiden vaikutuksia ja vastaavasti vaimentamattomien voimaloiden ominaisuuksia vaimennettuihin. Toisin sanoen virheellisesti yhdenmukaistetaan kaikki voimalat ominaisuuksiltaan samanlaisiksi. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

6 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 6/54 1 JOHDANTO 1.1 Tausta Tuulivoima on ympäristön kannalta hyvä tapa tuottaa energiaa. Tuulivoimalat tuottavat sähköä saasteettomasti ja vähentävät sähköntuotannon tarvetta hiilellä, öljyllä ja kaasulla. Suomessa tuulivoiman osuus sähkön kokonaistuotannosta on vielä huomattavan pieni. Osuutta pyritään nostamaan merkittävästi jo vuoteen 2020 mennessä. Valtioneuvoston vuonna 2008 hyväksymässä Suomen ilmasto ja energiastrategiassa asetetaan tavoitteeksi nostaa tuulivoiman asennettu kokonaisteho noin 2000 megawattiin vuoteen 2020 mennessä, jolloin vuotuinen sähkön tuotanto tuulivoimalla olisi noin 6 terawattituntia. [1] Tuulivoimaloista aiheutuvat vaikutukset riippuvat pitkälti tuulivoimaloiden sijainnista, koosta ja alueen ympäristöarvoista. Tuulivoimarakentamisen ohjauksen keskeisenä tavoitteena on eri toimintojen yhteensovittamisen kautta löytää tuulivoimarakentamiselle parhaiten soveltuvat alueet. Samalla ehkäistään tuulivoimaloista luonnolle ja ihmisten elinympäristölle aiheutuvia haitallisia vaikutuksia. [1] Tuulivoimalatyyppejä on erilaisia, mutta tunnetuimmat niistä ovat kolmilapainen vaakaakselinen potkurityyppinen ja pystyakselinen kierteinen Savonius tyyppinen voimala. Teollisessa kokoluokassa käytetään pääasiassa kolmilapaisia potkurityyppisiä tuulivoimaloita. Suomeen jo pystytettyjen tuulivoimaloiden tehot vaihtelevat 200 kilowatista 3 megawattiin, tyypillisimmin laitokset ovat kokoluokkaa 1 3 megawattia. Nykyisin suunniteltavien ja rakennettavien tuulivoimaloiden koko ja tehokkuus ovat kasvaneet huomattavasti aikaisempaan verrattuna. Tällä hetkellä suunnitteilla olevien laitosten teho vaihtelee välillä 3 5 megawattia, jolloin tornin korkeus on noin metriä ja roottorin lapojen pituus noin metriä. [1] Tuulivoimalat vaikuttavat ympäristöönsä muuttamalla maisemaa sekä tuottamalla ääntä ja välkettä. Tuulivoimalarakentamisella voi olla myös vaikutuksia luonnonarvoihin ja ihmisten elinoloihin. Vaikutukset voivat olla myönteisiä tai kielteisiä. Tuulivoimarakentamisen vaikutukset voidaan jakaa suunnitteluvaiheen, rakennusvaiheen, käyttövaiheen ja käytöstä poiston vaikutuksiin. Myös tuulivoimarakentamiseen olennaisena osana kuuluvista voimajohdoista aiheutuu erityisesti maisemaan ja luonnonarvoihin kohdistuvia vaikutuksia. [1] Tuulivoimarakentamisen vaikutusten merkittävyys riippuu kohdealueen herkkyydestä ja rakentamisen aiheuttaman muutoksen suuruudesta. Tähän vaikuttavat hankkeen koon lisäksi sijaintialue, sen ympäristöarvot sekä muu alueiden käyttö. Yhteen sovitettavia alueidenkäyttöintressejä tuulivoimarakentamisen kanssa ovat useimmiten asutus, luonnon ja maisemansuojelu sekä lentoliikenteen ja puolustusvoimien tarpeet. [1] Suomessa on tällä hetkellä käynnissä suuri määrä tuulivoimaloiden suunnitteluhankkeita, joista merkittävä osa on kohdannut vastustusta mm. lähialueiden asukkailta. Usein asukkaat esittävät epäilyksenä tuulivoimaloiden tulevan aiheuttamaan heille kohtuuttoman meluhaitan. Lisäksi laskennallisesti mallintaen laadittujen meluselvityksien epäillään usein antavan virheellisen tai puutteellisen kuvan tuulivoimaloiden aiheuttamasta melusta. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

7 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 7/54 Tuulivoimaloille laadittaville meluselvityksille ei ole esitetty yksityiskohtaisia sisältövaatimuksia viranomaistahojen toimesta. Laadittujen (joihin tämän selvityksen laatija on tutustunut) selvityksien sisältöjen ja käytettyjen laskentamenetelmien voidaankin todeta hieman vaihtelevan. Tämä ei kuitenkaan automaattisesti tarkoita, että toiset selvitykset antaisivat oikeamman kuvan todellisesta tilanteesta. Sen sijaan käsityksemme on, että riittävästi selkeää tietoa tuulivoimaloiden melusta, sen luonteesta ja vaihtelusta suomalaisessa asuinympäristössä ei ole. Lisäksi ulkomailta saatujen tietojen mukaan tuulivoimaloiden tehon kasvaessa merkittäväksi tekijäksi nousee pienitaajuisen melun voimistuminen ja tämän vaikutukset. Erityisesti pienitaajuisen melun tarkasteluja on tietojemme mukaan tehty Suomessa vähän. Tällä meluselvityksellä pyritään osaltaan tuottamaan lisätietoa tuulivoimaloiden melusta. 1.2 Tehtäväkuvaus Suoritetuilla melumittauksilla määritettiin Haminan Petkeleen alueella olevien neljän tuulivoimalan aiheuttamaa ympäristömelua ja sisämelua kahdessa rakennuksessa eri etäisyydellä tuulivoimaloista. Kuvan 1 yleiskartassa on esitetty tarkasteltavien tuulivoimaloiden sijainnit (punaiset numerot 2 5) sekä melumittauspisteiden sijainnit (siniset MP1 ja MP2). Tuulivoimalaa numero 1 ei ole rakennettu. 3 MP1 MP Kuva 1. Tuulivoimaloiden ja melumittauspisteiden sijainnit. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

8 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 8/54 Laaditun selvityksen työsisältö on tiivistetysti seuraava: Tuulivoimaloiden aiheuttaman ympäristömelun laskennallinen mallinnus. Äänitasomittauksien suorittaminen: Mittausta varten paikalle tuodun työmaatilan ulkopuolella ja sisällä (etäisyys lähimpään tuulivoimalaan numero 2 on 600 m). Asuinrakennuksen pihalla ja sisällä (etäisyys lähimpään tuulivoimalaan numero 2 on 1100 m). Mittausta suoritettiin yhtäjaksoisesti ja lisäksi muutamina 1 4,5 tunnin pituisina valvottuina mittauksina. Mittaustuloksien vertaaminen laskentamallin tuloksiin ja suunnitteluohjearvoihin (erityishuomio sisämelutasoissa ja amplitudimodulaatiossa). Mittauskohteena olleiden rakennuksien sekä kuuden muun rakennuksen julkisivujen ääneneristävyysmittauksien suorittaminen. Tuulivoimalan aiheuttaman melun tarkastelu pitkällä aikajaksolla. Raportin laadinta. 1.3 Selvityksen osapuolet Hankkeen rahoittajina ja yhteyshenkilöinä toimivat: Ympäristöministeriö: Ari Saarinen Sosiaali ja terveysministeriö: Jari Keinänen Haminan kaupunki: Tapio Glumoff Kotkan kaupunki: Eeva Linkola Loviisan kaupunki: Ulf Blomberg TuuliSaimaa Oy: Aapo Koivuniemi Haminan Energia Oy: Timo Toikka. Tietoa tuulivoimaloista saatiin WinWind Oy:stä, jossa yhteyshenkilönä toimi Otto Vorimo. Säätietoja mittausalueelta saatiin Insinööritoimisto Erkki Haapanen Oy:stä (Tuulitaito). Kaikki raportissa esitetyt tuulitiedot ovat Tuulitaidon säämaston arvoja 93 m korkeudella maan pinnasta mitattuna ellei toisin asiayhteydessä mainita. Selvityksen on laatinut, jossa työhön osallistuivat: Vesa Viljanen, Tero Virjonen, Olli Laivoranta, Anne Metsämäki, Kalle Lehtonen, Juha Poijärvi ja Jani Kankare. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

9 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 9/54 2 TUULIVOIMALOIDEN ÄÄNI 2.1 Äänen synty ja erikoispiirteet Tuulivoimalan ääni koostuu lapojen aiheuttamasta aerodynaamisesta äänestä sekä koneiston eri osien aiheuttamasta mekaanisesta äänestä. Näistä aerodynaaminen ääni on usein merkittävämpi, ja sen merkitys lisääntyy tyypillisesti tuulivoimalan roottorin koon kasvaessa. Aerodynaaminen ääni syntyy ilmamassojen paine erojen synnyttämistä pyörteisistä ilmavirtauksista roottorin lapojen tuntumassa. Äänen voimakkuuteen vaikuttavat muun muassa roottorin pyörimisnopeus sekä lavan muoto ja kulma. Tuulivoimalan koneistossa on useita äänilähteitä. Ääntä syntyy muun muassa vaihteiston toiminnasta, jäähdytysjärjestelmistä ja muuntajan toiminnasta. Osa äänilähteistä voi synnyttää ns. kapeakaistaista melua. Tuulivoimalan runko voi toimia ääntä säteilevänä pintana ja se voi myös siirtää värähtelyä maahan tai veteen. Tuulivoimaloiden äänelle tyypillisiä piirteitä ovat pienitaajuinen melu sekä äänenvoimakkuuden ajallinen vaihtelu. Pienitaajuinen ääni vaimenee etäisyyden suhteen korkeataajuista ääntä hitaammin ja läpäisee hyvin rakenteita, mistä johtuen se voi aiheuttaa häiritsevyyttä sisätiloissa. Voimakkuudeltaan oleellista pienitaajuista melua syntyy tämän hetkisen tiedon mukaan yli 2 megawatin voimaloista. Ajallisesti vaihteleva melu puolestaan koetaan yleisesti ottaen häiritsevämmäksi kuin yhtä voimakas tasainen melu. Mikäli tuulivoimalan ääni koetaan häiritseväksi, on se melua. Melu on ääntä, jonka ihminen kokee epämiellyttävänä tai häiritsevänä tai joka on muulla tavoin ihmisen terveydelle vahingollista taikka hänen muulle hyvinvoinnilleen haitallista. Melua koskevat kokemukset ovat subjektiivisia, ja ne riippuvat äänen ominaisuuksien lisäksi muun muassa altistusajasta ja paikasta. [1] Tutkimuksien perusteella tuulivoimaloiden ääni koetaan liikennemelua häiritsevämpänä. Toisin sanoen tietty häiritsevyysaste saavutetaan tuulivoimaloilla pienemmillä melualtistuksilla kuin liikennemelulla. Lisäksi tuulivoimaloiden melusta häiriintyvien määrä melualtistuksen funktiona kasvaa huomattavasti nopeammin kuin liikennemelussa. [2] 2.2 Suunnitteluohjearvot Valtioneuvoston päätös melutason ohjearvoista (VNp 993/1992) ei suoraan sovellu tuulivoimamelun häiritsevyyden arviointiin. Tuulivoimarakentamisesta saatujen kokemusten ja melun häiritsevyystutkimusten perusteella on todettu, että näiden melutason ohjearvojen käyttäminen suunnittelussa johtaa liian suureen meluhäiriöön. [1] Taulukossa 1 on esitetty oppaassa [1] annetut suunnitteluohjearvot, joita suositellaan käytettävän tuulivoimarakentamisen suunnittelussa. Suunnitteluohjearvot ovat riskienhallinnan ja suunnittelun apuväline. Niiden avulla voidaan tunnistaa tuulivoimarakentamiseen parhaiten soveltuvat alueet. Suunnitteluohjearvoilla pyritään varmistamaan, ettei tuulivoimaloista aiheudu kohtuutonta häiriötä ja että esimerkiksi asuntojen sisämelutasot pysyvät asumisterveysohjeen mukaisina. [1] Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

10 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 10/54 Taulukko 1. Tuulivoimarakentamisen ulkomelutason suunnitteluohjearvot Tuulivoimarakentamisen ulkomelutason suunnitteluohjearvot Asumiseen käytettävillä alueilla, loma asumiseen käytettävillä alueilla taajamissa, virkistysalueilla Loma asumiseen käytettävillä alueilla taajamien ulkopuolella, leirintäalueilla, luonnonsuojelualueilla L Aeq päiväajalle (klo 7 22) L Aeq yöajalle (klo 22 7) 45 db(a) 40 db(a) 40 db(a) 35 db(a) Muilla alueilla Ei sovelleta Ei sovelleta Huomautukset Yöarvoa ei sovelleta luonnonsuojelualueilla, joita ei yleisesti käytetä oleskeluun tai luonnon havainnointiin yöllä Tuulivoimarakentamisen ulkomelutason suunnitteluohjearvot on annettu absoluuttisina lukuarvoina eli taustamelutason vaikutusta ei ole huomioitu. Ilmakehän stabiilisuus ja ilman virtausnopeuden korkeussuuntainen vaihtelu vaikuttavat merkittävästi ympäristön taustaäänitasoon ja siten napakorkeudeltaan suurten tuulivoimaloiden äänen havaittavuuteen maanpinnan tasossa. Nykytietämyksellä tätä taustamelun vaikutusta suurten tuulivoimaloiden äänen havaittavuuteen ei pystytä riittävän luotettavasti ennakoimaan. Taustamelu voidaan kuitenkin ottaa huomioon sovellettaessa suunnitteluohjearvoja satama ja teollisuusalueiden tai muiden melun kannalta vastaavien alueiden läheisyydessä. Ulkomelutason suunnitteluohjearvot määritetään keskiäänitasona L Aeq erikseen yhden vuorokauden päiväajan (klo 7 22) ja yöajan (klo 22 7) osalta. Kyse ei ole hetkellisistä enimmäisäänitasoista. Tämä tarkoittaa, että kunkin vuorokauden päiväajan 15 tunnin (klo 7 22) ja yöajan 9 tunnin (klo 22 7) keskimääräisen ulkomelutason (L Aeq ) on tarkoitus pysyä annettujen suunnitteluohjearvojen mukaisina. Mikäli tuulivoimalan ääni on laadultaan erityisen häiritsevää eli ääni on tarkastelupisteessä soivaa (tonaalista), kapeakaistaista tai impulssimaista tai se on selvästi sykkivää (amplitudimoduloitua eli äänen voimakkuus vaihtelee ajallisesti), lisätään laskenta tai mittaustulokseen 5 desibeliä ennen suunnitteluohjearvoon vertaamista. Pienitaajuisen melun osalta asuntojen sisätiloissa käytetään lisäksi asumisterveysohjeen [3] mukaisia terssikaistoittain määritettyjä taajuuspainottamattomia tunnin keskiäänitasoon L eq,1h perustuvia suunnitteluohjearvoja (taulukko 2). Taulukko 2. Pienitaajuisen melun suunnitteluohjearvot sisätiloissa Terssikaistan keskitaajuus (Hz) , L eq,1h Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

11 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 11/54 3 TARKASTELTAVAT TUULIVOIMALAT Tarkasteltavat tuulivoimalat ovat Haminan Energia Oy:n omistuksessa olevia nimellisteholtaan kolmen megawatin (3 MW) voimaloita. Voimalat ovat tyyppimerkinnältään WWD3 D100 H100 ja niiden valmistaja on WinWind Oy. Voimalat ovat lapakulmasäädöllä olevia ylävirtakoneita, joissa roottori toimii maston ylävirtapuolella. Voimaloiden melupäästöä ei ole rajoitettu esimerkiksi jonkin vaimennusstrategian mukaisesti. Voimaloiden roottorin maksimipyörimisnopeus on 17 kierrosta minuutissa. Roottorin korkeus (napakorkeus) maanpinnasta on 100 m ja siipien pituus 50 m. Haminassa voimaloiden tornirakenteena on alaosasta betoninen lieriö ja yläosasta teräsrakenteinen lieriö. Muita mahdollisia tornien rakenneratkaisuja ovat teräsrakenteinen lieriötorni ja ristikkorakenteinen terästorni. Kuva 2. Voimala numero 2 kuvattuna mittauspisteeltä 2. Kuva 3. Voimala numero 2. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

12 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 12/54 Suoritettujen ympäristömelumittausten sekä jatkuvatoimisten äänitasomittareiden tarkistusten yhteydessä tehtiin voimalan numero 2 läheisyydessä samassa pisteessä äänitasomittauksia. Mittauspisteen etäisyys voimalasta oli 50 m. Lähimittauksien tarkoituksena oli ainoastaan toimia kalibraatiotietona ja tuottaa selvityksen tekijöille tietoa lähtömelutasoista eri toimintatilanteissa. Tuloksia ei ollut tarkoitus esittää. Koska mittauksissa havaittiin mielenkiintoista tietoa, jota voidaan käyttää hyödyksi varsinaisten mittausten analysoinnissa, päätettiin tuloksia esittää. Taulukossa 3 on esitetty kolmen mittauskerran aikainen tuulen nopeus ja A painotettu keskiäänitaso. Kuvassa 4 on esitetty näiden mittauksien A painotetut äänitasot terssikaistoittain taajuusvälillä Hz. A painotus on tehty, jotta kuvasta havaitaan helpommin kuulohavainnon kannalta merkittävimmät taajuuskaistat. Taulukko 3. A painotettu kokonaisäänitaso 50 m etäisyydellä tuulivoimalasta numero 2 eri roottorin pyörimisnopeuksilla Roottorin pyörimisnopeus Tuulen nopeus A painotettu keskiäänitaso 6 rpm 4,7 m/s 45 db(a) 11 rpm 8,3 m/s 50 db(a) 15 rpm 10,0 m/s 59 db(a) 60 Tuulivoimalan numero 2 läheisyydestä mitatut A painotetut keskiäänitasot eri pyörimisnopeuksilla 50 Äänitaso (db(a)) rpm 11 rpm 6 rpm , Terssikaistan keskitaajuus f (Hz) Kuva 4. A painotetut keskiäänitasot L Aeq,120s terssikaistoilla roottorin eri pyörimisnopeuksilla. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

13 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 13/54 Taulukon 3 perusteella lähtömelutaso kasvaa roottorin pyörimisnopeuden ja tuulen nopeuden kasvaessa. Huomioitavaa on myös se, että äänitaso on varsin alhainen pienellä ja myös keskimmäisellä mitatulla pyörimisnopeudella. Kuvan 4 perusteella pyörimisnopeuksilla 6 ja 11 rpm terssikaistaäänitasoissa ei ole havaittavissa erityisiä korostumia. Sen sijaan pyörimisnopeudella 15 rpm terssikaistat f = 100 ja 125 Hz ovat selvästi koholla verrattuna pienempien pyörimisnopeuksien arvoihin. Lisäksi terssikaistan f = 125 Hz äänitaso on suurin A painotuksenkin jälkeen (ts. merkitsevin). Kaikilla taajuuskaistoilla äänitaso nousee pyörimisnopeuden kasvaessa. Tämä on luonnollista seurausta siipien leikatessa ilmaa suuremmalla nopeudella ja toisaalta myös koneiston suuremmasta sähköntuotosta. Mielenkiintoinen ilmiö on terssikaistojen f = 100 ja 125 Hz merkittävä nousu suurimmalla mitatulla pyörimisnopeudella 15 rpm. Valmistajan ilmoittamaa maksimipyörimisnopeutta 17 rpm ei havaittu mittauksien yhteydessä. Lähietäisyydellä tehtyjen mittausten tulosten, ympäristön mittauspisteissä tehtyjen mittausten tuloksien ja näiden yhteyksissä tehtyjen havaintojen perusteella selvityksessä tarkastellaan A painotetun kokonaisäänitason lisäksi terssikaistan f = 125 Hz äänitasoa. Tämän terssikaistan määritettiin olevan merkittävin oleellisilla tuulen nopeuksilla (yli 8 m/s). Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

14 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 14/54 4 MITTAUSKOHTEET Mittauspiste 1, Bernerinkuja Mittauskohde on vuonna 1962 rakennettu asuintalo. Mittaukset suoritettiin ulkona piha alueella ja talon sisällä toisen kerroksen asuinhuoneessa. Kuvissa 5 ja 6 on punaisella rajattu ulkomittauspisteen ja asuinhuoneen sijainnit. Asuinhuone on rakennuksen tuulivoimaloiden puoleisella julkisivulla. Mittauspisteen etäisyys lähimpään tuulivoimalaan numero 2 on 1100 m. Mittausta suoritettiin nelikanavaisella äänitasomittarilla. Yksi mikrofoni sijoitettiin ulos piha alueelle ja kolme mikrofonia oli samassa asuinhuoneessa sijoitettuina eri kohtiin huonetta. Aikajaksolla mittausta suoritettiin kaksikanavaisella äänitasomittarilla, jolloin yksi mikrofoni oli ulkona ja toinen asuinhuoneessa. Kuva 5. Ulkomittauspisteen ja mittaukseen käytetyn asuinhuoneen sijainnit. Kuva 6. Sateelta suojattu mikrofoni on kiinnitetty tamppaustelineeseen. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

15 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 15/54 Mittaushuoneen lattiapinta ala oli 13,6 m 2 ja tilavuus 33,4 m 3. Ulkoseinän pinta ala oli 7,9 m 2, josta ikkunaa oli 2,3 m 2. Huoneessa oli sänky, lattiamatto, ikkunaverhot ja kaksi kaappia. Huonetta ei käytetty mittausten aikana. Talossa ei ole koneellista ilmanvaihtoa, joka olisi voinut aiheuttaa taustamelua. Lisäksi merkittävän osan mittausjaksosta asunto oli tyhjillään, jolloin minkäänlaista oleellista taustamelua ei ole syntynyt. Mikrofonien sijainnit huoneen sisällä on esitetty liitteessä 1. Ulkona mikrofoni oli kiinnitettynä mattojen tamppaustelineeseen. Ulkomittauspisteen ympäristö on toiselta puolelta laaja nurmikenttä, jonka suunnassa tuulivoimalat sijaitsevat. Toisella puolella on asuinrakennus ja hieman nouseva maanpinta asuintalon etupihalle. Paikalla tehtyjen kuulohavaintojen ja käsimittarin kanssa tehtyjen mittausten perusteella käytetty mittauspiste vastaa aukealla nurmikentällä vallitsevaa äänitasoa. Pitkästä mittausjaksosta johtuen mikrofonia ei voitu sijoittaa keskelle pihaa ilman kohtuutonta haittaa talon asukkaalle. Mittaushuoneen mitatut jälkikaiunta ajat on esitetty liitteessä 1. Jälkikaiunta aika vastasi normaalin asuinhuoneen arvoja ja erityistä korostumaa millään taajuusalueella ei ole. Mittaushuoneen ulkoseinän ääneneristävyys mitattiin standardin SFS EN ISO mukaisesti. Mittaustulos eli normalisoitu tasoero terssikaistoittain on esitetty liitteessä 1. Standardin mukaisesti määritetty kokonaistasoero on 41 db ja spektrisovitustermin C Tr arvo on 6 db. Spektrisovitustermi on ilmaääneneristävyyksistä laskettava luku, joka ottaa huomioon eristettävän melun äänispektrin. Ulkoseinän ääneneristävyys on kohtalaisen hyvä ja erityisen suurta ääneneristävyyskuoppaa millään taajuusalueella ei ole havaittavissa. Mittauspiste 2, työmaatila Mittauspisteeseen 2 tuotiin mittausta varten työmaatila (kuva 7). Kuvassa työmaatilan vieressä on tuulisuusmittausasema, joka on viety pois kesäkuun loppupuolella. Kuva 8 on otettu työmaatilan edestä kohti lähintä tuulivoimalaa. Mittauspisteen etäisyys lähimpään tuulivoimalaan numero 2 on 600 m. Mittausta suoritettiin kaksikanavaisella äänitasomittarilla. Toinen mikrofoni sijoitettiin ulos noin 20 m etäisyydellä työmaatilasta ja toinen työmaatilan sisälle. Aikajaksolla mittausta suoritettiin nelikanavaisella äänitasomittarilla, jolloin yksi mikrofoni oli ulkona ja kolme mikrofonia oli sisällä sijoitettuina eri kohtiin työmaatilaa. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

16 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 16/54 Kuva 7. Mittauksessa käytettävä työmaatila (harmaa rakennus). Vieressä oleva valkoinen perävaunu on tuulisuusmittausasema, joka siirrettiin pois Tuulisuusmittausaseman aiheuttama häiriöääni poistettiin mittaustuloksista. Kuva 8. Näkymä työmaatilan edestä kohti lähintä tuulivoimalaa. Työmaatilan lattiapinta ala oli 16,7 m 2 ja tilavuus 40,0 m 3. Ulkoseinän pinta ala oli 41,6 m 2, josta ikkunaa oli 2,9 m 2. Lähintä tuulivoimalaa kohden oli työmaatilan pitkä seinä (14,0 m 2 ), jossa ei ole ikkunaa. Ikkunat olivat päätyseinillä ja kulkuovi suojan puoleisella pitkällä sivulla. Tilaan tuotiin huoneakustiikan parantamiseksi sänky, lattiamatto, työpöytä ja 3,5 neliömetriä 50 mm paksua mineraalivillaa. Mikrofonien sijainnit työmaatilan sisällä on esitetty liitteessä 1. Ulkona mikrofoni oli kiinnitettynä telineeseen noin 20 m etäisyydelle työmaatilasta. Mittauspisteen edusta on puustotonta hiekka heinikkoa. Mittauspisteen takana on nuorta metsää. Alueen molemmilla sivuilla on täysikasvuista metsää. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

17 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 17/54 Liitteessä 1 on esitetty mittaushuoneen mitattu jälkikaiunta aika. Erityistä korostumaa millään taajuusalueella ei ollut. Työmaatilan ulkoseinän ja katon ilmaääneneristävyys mitattiin standardin SFS EN ISO mukaisesti. Mittaustulos eli normalisoitu tasoero terssikaistoittain on esitetty liitteessä 1. Standardin mukaisesti määritetty kokonaistasoero on 25 db ja spektrisovitustermin C tr arvo on 4 db. Mitattu ääneneristävyys on kohtalainen. Taajuusalueilla ja Hz on havaittavissa merkittävät ääneneristävyyskuopat. Toisin sanoen rakenteen ääneneristävyys näillä taajuusalueilla on pieni verrattuna rakenteen kokonaisääneneristävyyteen. Työmaatilan ääneneristävyys vastaa kevyen kesämökkirakennuksen tai oikeammin vierasmajan ääneneristävyyttä. Erilaisten kesämökkirakennusten ulkoseinien ääneneristävyyttä on tarkasteltu luvussa 10. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

18 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 18/54 5 TUULIVOIMALOIDEN MELUN LASKENNALLINEN ARVIO JA TULOSTEN VERTAILU MITTAUSTULOKSIIN Tuulivoimaloiden aiheuttamaa ympäristömelua tarkasteltiin laskentaohjelmalla DataKustik CadnaA 4.2 käyttäen yhteispohjoismaista teollisuusmelumallia [4]. Laskennassa kaikki neljä voimalaa ovat toiminnassa samaan aikaan. Lähtötietojen perusteella määritetään äänilähteiden aiheuttama äänenpainetaso tarkastelupisteissä erilaiset ääntä vaimentavat ja vahvistavat tekijät huomioiden. Vaimennustekijöinä huomioidaan mm. geometrinen leviäminen, estevaimennus ja maavaimennus. Puuston melua vähentävää vaikutusta ei ole huomioitu. Laskentatuloksen epävarmuus on sitä suurempi, mitä kauempana tarkastelupiste sijaitsee. Laskennassa käytetyt lähtöarvot ovat tarkasteltavien tuulivoimaloiden valmistajan ilmoittamia äänitehotasoja. Näin ollen laskentatuloksia ja mittaustuloksia voidaan verrata keskenään. Laskennassa käytetyt äänitehotasot on esitetty taulukossa 4 tuulen voimakkuudelle 8 m/s kymmenen metrin korkeudella maan pinnasta mitattuna. Tuulen voimakkuus 8 m/s 10 m korkeudella vastaa noin m/s tuulta tuulivoimalan napakorkeudessa. Äänitehotasojen mittausraportin [6] perusteella tuulen voimakkuudella 9 m/s kokonaisäänitehotaso on noin 1 db suurempi, mutta terssikaistakohtaisia äänitehotasoja ei ole esitetty. Taulukko 4. Taajuuspainottamaton äänitehotaso terssikaistoittain tuulen voimakkuudelle 8 m/s kymmenen metrin korkeudella maan pinnasta mitattuna Taajuus [Hz] L W (db) 110,5 106,0 105,7 114,8 114,9 104,6 106,0 105,1 101,9 99,0 96,7 92,6 Taajuus [Hz] L W (db) 90,9 90,0 90,0 89,2 87,7 85,9 83,7 80,1 76,6 73,2 71,6 72,2 A painotettu kokonaisäänitehotaso L WA = 105,6 db(a) Taulukon 4 perusteella tarkasteltavien tuulivoimaloiden äänitehotasossa (melupäästössä) on kohouma terssikaistoilla f = 100 ja 125 Hz. Taulukossa 5 on esitetty melutasojen laskennassa käytetyt laskenta asetukset. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

19 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 19/54 Taulukko 5. Laskenta asetukset Parametri Käytetty arvo Laskentaruudukon koko 5 x 5 m 2 Laskentakorkeus Melutason laskentaetäisyys Maanpinnan akustinen kovuus Rakennusten heijastus Heijastusten lukumäärä 1 2 m 2000 m Veden pinta 0 (kova) Rakennusten alue 0 (kova) Muu ympäristö 1 (pehmeä) Absorptiokerroin 0,2 (lähes täysin kova) Laskennallisen mallinnuksen tulokset, A painotettu kokonaisäänitaso Kuvassa 9 on esitetty tuulivoimaloiden ympäristömelun A painotettu keskiäänitaso käytetyillä lähtöarvoilla. Laskennan mukaan A painotettu keskiäänitaso on ulkona: Mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja) 32 db(a). Tulos alittaa asumiseen käytettävien alueiden päivä ja yöajan suunnitteluohjearvot 45 ja 40 db(a). Mittauspisteessä 2 (työmaatila) 37 db(a). Tulos ylittää taajamien ulkopuolella loma asumiseen käytettävien alueiden, leirintäalueiden sekä oleskeluun ja havainnointiin käytettävien luonnonsuojelualueiden yöajan suunnitteluohjearvon 35 db(a). Tulos alittaa taajamien ulkopuolella loma asumiseen käytettävien alueiden, leirintäalueiden sekä oleskeluun ja havainnointiin käytettävien luonnonsuojelualueiden päiväajan suunnitteluohjearvoa 40 db(a). Tulos alittaa asumiseen käytettävien alueiden, taajamissa loma asumiseen käytettävien alueiden ja virkistysalueiden yöajan suunnitteluohjearvoa 40 db(a). Tulos alittaa asumiseen käytettävien alueiden päiväajan suunnitteluohjearvon 45 db(a). Mittaustulokset, A painotettu kokonaisäänitaso Liitteessä 4 on esitetty mittauspisteiden A painotetut päivä ja yöajan keskiäänitasot. Keskiäänitasojen määrittämisessä on selvät häiriötaustamelut poistettu sekä tehty taustamelun osalta vakiokorjaus (kts. liite 5). Kaikkea taustamelua ei ole voitu poistaa keskiäänitasoista, koska mittaukset suoritettiin pääosin valvomattomina. Alkuperäisenä suunnitelmana ei ollut määrittää koko mittausjaksolle keskiäänitasoja mm. taustamelun tuomasta epävarmuudesta johtuen. Tulosten esittämiseen kuitenkin päädyttiin selvityksen osapuolien kanssa käydyn keskustelun perusteella. Mittauspisteen 1 (Bernerinkuja) ulkomittauspisteen koko mittausjakson : Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

20 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 20/54 Päiväajan keskiäänitasojen keskiarvo on 42 db(a). Yöajan keskiäänitasojen keskiarvo on 37 db(a). Laskennallisen mallinnuksen tulos (kts. edellinen sivu) on 32 db(a). Mittauspisteen 2 (työmaatila) ulkomittauspisteen koko mittausjakson : Päiväajan keskiäänitasojen keskiarvo on 40 db(a). Yöajan keskiäänitasojen keskiarvo on 37 db(a). Laskennallisen mallinnuksen tulos (kts. edellinen sivu) on 37 db(a). Mittauspisteen 1 (Bernerinkuja) sisämittauspisteen koko mittausjakson : Päiväajan keskiäänitasojen keskiarvo on 19 db(a). Yöajan keskiäänitasojen keskiarvo on 18 db(a). Mittauspisteen 2 (työmaatila) sisämittauspisteen koko mittausjakson : Päiväajan keskiäänitasojen keskiarvo on 27 db(a). Yöajan keskiäänitasojen keskiarvo on 24 db(a). Taustamelu mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja): Sisämittauspisteessä häiriöiden määrä oli hyvin vähäinen, sillä asunto oli suuren osan mittausjaksosta tyhjillään. Ulkomittauspisteessä häiriötekijöinä ovat olleet yleinen tieliikenne, asuinrakennusten piha alueella tapahtunut toiminta ja luonnon äänet (linnut, tuulen aiheuttama humina puissa, yms.) sekä mahdollisesti satunnaisesti jokin muu melulähde. Taustamelu mittauspisteessä 2 (työmaatila): Sisämittauspisteessä häiriöiden määrä oli vähäinen johtuen siitä, että tila oli koko mittausjakson tyhjillään. Ulkomittauspisteessä oleellisten häiriöiden määrä oli vähäinen johtuen paikan syrjäisyydestä. Satunnaisina häiriötekijöinä ovat olleet yleinen tieliikenne, sähkömuuntoaseman piha alueella tapahtunut toiminta ja luonnon äänet (linnut, tuulen aiheuttama humina puissa, yms.) sekä mahdollisesti jokin muu melulähde. Läheisen sataman toiminta on myös ajoittain aiheuttanut taustamelua, mutta tämän suuruus on tehtyjen havaintojen perusteella pieni. Lisäksi mittausjakson alkupuolella tuulisuusmittausaseman äänisignaali aiheutti taustamelua, mutta signaalin kapeakaistaisuudesta johtuen se kyettiin luotettavasti poistamaan mittausdatasta. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

21 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 21/54 Laskennallisen mallinnuksen ja mittaustuloksien vertailu, A painotettu kokonaisäänitaso, ulkoalueiden melutaso Mittauspisteessä 2 (työmaatila) mittaustulosten yöajan keskiarvo on juuri mallinnustuloksen suuruinen. Päiväajan keskiäänitason mittaustulos on kolme desibeliä mallinnustulosta suurempi. Tulosten perusteella mallinnuksen tulos vastaa varsin hyvin mittauksilla saatua keskimääräistä keskiäänitasoa. Mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja) mittaustulokset ovat selvästi mallinnustulosta suurempi. Tämä johtuu hyvin todennäköisesti erilaisten taustamelulähteiden vaikutuksesta, joita ei varmuudella voitu poistaa mittausdatasta. Laskennallisen mallinnuksen tulokset, terssikaistan f = 125 Hz äänitaso Kuvassa 10 on esitetty tuulivoimaloiden ympäristömelun keskiäänitaso terssikaistalla f = 125 Hz käytetyllä lähtöarvolla. Mallinnuksen mukaan keskiäänitaso on ulkona: mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja) 42 db mittauspisteessä 2 (työmaatila) 47 db. Laskennallisen mallinnuksen ja mittaustuloksien vertailu, terssikaistan f = 125 Hz äänitaso, ulkoalueiden melutaso Mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja) terssikaistan f = 125 Hz yhden tunnin keskiäänitaso on noin 48 db tuulen nopeuden ollessa yli 10 m/s (katso kuvat 18 ja 26). Näin ollen mittaustulos on noin kuusi desibeliä mallinnustulosta suurempi. Mittauspisteessä 2 (työmaatila) terssikaistan f = 125 Hz yhden tunnin keskiäänitaso on noin 55 db tuulen nopeuden ollessa yli 10 m/s (katso kuvat 17 ja 24). Näin ollen mittaustulos on noin kahdeksan desibeliä mallinnustulosta suurempi. Tulosten perusteella mallinnuksen antamat terssikaistan äänitasot ovat (selvästi) pienempiä kuin mitatut voimakkaan tuulen (yli 10 m/s) aikaiset äänitasot. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

22 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 22/54 Kuva 9. Tuulivoimaloiden ympäristömelun A painotettu keskiäänitaso tuulen nopeudella 8 m/s. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

23 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 23/54 Kuva 10. Tuulivoimaloiden ympäristömelun keskiäänitaso terssikaistalla f = 125 Hz tuulen nopeudella 8 m/s. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

24 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 24/54 6 SUORITETUT ÄÄNITASOMITTAUKSET Äänitasomittauksia suoritettiin kolmella tavalla: Jatkuvatoimisesti molemmissa mittauspisteissä. Äänitasomittausta suoritettiin samaan aikaan molemmissa mittauspisteissä ulkona ja sisällä. Mittauslaitteiston toimivuushäiriön johdosta mittauspisteessä 2 (työmaatila) tuloksia ei saatu yhteensä seitsemältä vuorokaudelta. Lyhytaikaisesti tuulivoimaloiden toimiessa mittaajan ollessa läsnä tekemässä havaintoja Lyhytaikaisesti pysäyttäen tuulivoimala mittaajan ollessa läsnä tekemässä havaintoja. Mittausten pääpaino oli jatkuvatoimisissa mittauksissa, joiden avulla voitiin kerätä mittaus ja säätietoa pitkältä aikaväliltä. Tuulivoimaloiden kohdalla erityisesti tuulen nopeudella on oleellinen vaikutus melupäästöön ja toisaalta myös melun leviämiseen. Näin ollen mittauskokonaisuus päätettiin suunnitelmasta hieman poiketen tehdä pitkillä jatkuvatoimisilla mittauksilla, joita täydennettiin mittaajan havainnoilla ja lyhytkestoisilla mittauksilla. Lyhytkestoisia mittauksia suoritettiin yhteensä seitsemänä ajankohtana. Kaikki lyhytkestoiset mittaukset suoritti Jani Kankare. Osassa mittauksista mukana oli Vesa Viljanen tai Anne Metsämäki. Näin ollen kaikki havainnot on tehnyt sama henkilö, jolloin subjektiivista eroa havaintojen arvioinnissa ei ole syntynyt. Tuulivoimaloiden aiheuttamaa melua havainnoitiin mittauskertojen lisäksi jatkuvatoimisten mittauslaitteiden asennuksien, tarkistusten ja poiston yhteydessä. Pysäytysmittauksessa ainoana toiminnassa ollut tuulivoimala pysäytettiin ja käynnistettiin pyynnöstä. Mittauksella määritettiin tuulivoimalan toiminnan vaikutus A painotetun kokonaisäänitason ja terssikaistojen äänitasoihin. Tarkoituksena oli erityisesti varmistaa pitkäkestoisissa mittauksissa esille tulleen terssikaistan f = 125 Hz äänenvoimakkuuden suhde tuulivoimalaan; toisin sanoen voidaanko terssikaistan äänitasojen päätellä olevan tuulivoimaloista peräisin. Mittauspisteessä 1 Bernerinkujalla usein toistuvia taustamelulähteitä havaittiin olevan ajoittainen tieliikenne ja tuulen aiheuttama kohina puissa. Vastaavasti mittauspisteessä 2 työmaatilalla jatkuvana taustamelulähteenä oli sataman toiminta, joka oli ajoittain kuultavissa ja ajoittain ei. Kaikkina kuulohavaintokertoina sataman aiheuttama melutaso oli alle 35 db(a). Lisäksi tuulen aiheuttama kohina aiheutti suuremmilla tuulennopeuksilla taustamelua myös mittauspisteellä 2. Mittausjakson alussa mittauspisteellä 2 häiriötä aiheutti tuulisuusmittausaseman äänisignaali, mutta signaalin kapeakaistaisuudesta johtuen se kyettiin luotettavasti poistamaan mittausdatasta ja ko. aikajaksonkin tuloksia voitiin käyttää. Jatkuvatoimisten mittaustulosten voidaan näin ollen arvioida kokonaisuudessaan myös ulkomittauspisteiden osalta olevan vähintäänkin kohtalaisen edustavia oleellisten tuloksien kannalta. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

25 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 25/54 7 LYHYTKESTOISTEN ÄÄNITASOMITTAUSTEN TULOKSET Lyhytkestoisten äänitasomittausten tarkoituksena oli kerätä tietoa tuulivoimaloiden toiminnasta ja melutasosta erilaisissa tuuliolosuhteissa. Näiden lisäksi mittaaja teki kuulohavaintoja taustamelulähteistä ja näiden vaikutuksista kokonaismelutasoon sekä tuulivoimaloiden melun luonteesta. Mittauksia suoritettiin pääasiassa mittauspisteessä 2 (työmaatila), koska tämä oli lähempänä tuulivoimaloita. Lyhyemmän etäisyyden johdosta tulosten ja havaintojen oletettiin olevan luotettavampia ja edustavampia. Tulokset ja havainnot mittauksista on esitetty taulukoissa 6 9. Tämän lisäksi yhden mittauskerran ( ) äänitasokuvaajat on esitetty molemmista mittauspisteistä luvussa 7.4. Kyseisenä mittauskertana äänitasoa mitattiin ja tarkkailtiin ensin kahden tunnin ajan työmaatilalla ja sen jälkeen Bernerinkujalla. Lounais länsituulen nopeus 7.8. oli 9 11 m/s. 7.1 Säätiedot Säätietojen osalta tuulen nopeutena on käytetty mittauspisteen 2 läheisyydessä olevan Tuulitaidon säämaston tietoja mittauskorkeudelta 93 m maan pinnasta ja muiden tietojen osalta Ilmatieteen laitoksen Haapasaaren sääaseman sekä mittaajan omia havaintoja (poikkeuksena äänitasokuvaajat 7.8., joiden tuulitieto on voimalasta 2). Tuulitietojen osalta tehtiin havainto, että Ilmatieteen laitoksen säähavaintoasemien (Rankki ja Haapasaari) ilmoittamat keskimääräiset tuulennopeudet olivat 1 2 m/s suurempia kuin säämaston. Seuraavissa luvuissa esitetyt tuulitiedot ovat 10 minuutin mittausjakson keskimääräisiä tuuliarvoja. Puuskatietoja (hetkellisiä maksimiarvoja) säämaston aineistosta ei ollut käytettävissä. Ilmatieteen laitoksen havainnoissa puuskanopeudet olivat 2 5 m/s keskimääräistä tuulennopeutta suurempia. Toisin sanoen esimerkiksi 10 m/s olevan keskimääräisen tuulennopeuden aikana puuskassa nopeus on voinut nousta ajoittain arvoon 15 m/s. 7.2 Mittauspiste 1 (Bernerinkuja) Mittausta suoritettiin yhtenä kertana Tämän lisäksi havaintoja tehtiin mittareiden asennuksien ja tarkistusten yhteydessä 6.6., 12.6., ja Kuulohavaintojen perusteella voimalalla 2 oli merkittävin vaikutus tuulivoimaloista tulleeseen meluun. Suurista etäisyyksistä johtuen havainto ei kuitenkaan ollut täysin selvä ja ajoittain melua saattoikin tulla useammasta voimalasta samaan aikaan. Taulukoissa 6 ja 7 on esitetty mittauksen tulokset ja havainnot. Pihalla tehdyn kuulohavainnon (merkittynä mittausmuistiinpanoihin) mukaan tuulivoimalan äänitaso pieneni noin klo Tämä on yhdistettävissä terssikaistan f = 125 Hz äänitason pienentymiseen samaan aikaan (katso kuva 11). Samaan aikaan tuulen nopeudessa on tapahtunut selvä pienentyminen, joka on vaikuttanut tuulivoimaloiden toimintaan ja voimala 2 on pysähtynyt kokonaan. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

26 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 26/54 Taulukko 6. havainnot Mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja piha alue) suoritetun mittauksen tulokset ja Ajankohta Mittaustulos Sääolosuhde Muut havainnot klo A painotettu kokonaiskeskiäänitaso on 46 db(a). Tuulivoimaloiden aiheuttama A painotettu keskiäänitaso on noin 41 db(a). Taustamelun A painotettu keskiäänitaso on noin 44 db(a). Lounais länsituuli 9 11 m/s, 85 %, 1001 hpa, pilvisyys 7/8. Mittaustulokseen vaikuttavat taustameluna puiden kohina ja lähitiellä kulkevat ajoneuvot. Mittausjakson alkupuolella tuulivoimaloiden melu on jyminää ja kohinaa kuulostaa lentokentältä / helikopterilta. Tuulivoimaloiden äänen taso on db(a). Taulukko 7. havainnot Mittauspisteessä 1 (Bernerinkuja asuinhuone) suoritetun mittauksen tulokset ja Ajankohta Mittaustulos Sääolosuhde Muut havainnot klo A painotettu kokonaiskeskiäänitaso on 19 db(a). Tuulivoimaloiden aiheuttama A painotettu keskiäänitaso on alle 15 db(a). Lounais länsituuli 9 11 m/s, 85 %, 1001 hpa, pilvisyys 7/8. Tuulivoimaloiden ääni on kuultavissa pienitaajuisena äänenvoimakkuudeltaan vaihtelevana. Äänenvoimakkuus ei ole suuri ja mittausjakson loppupuolella kuulohavainnolla ääntä ei kuule. Sisällä ei ole kuultavissa mitään talon sisäisiä tai ulkoa kantautuvia taustamelulähteitä. Mittaajan tekemiä oleellisia havaintoja olivat kaikki havainnointikerrat huomioiden (1100 m etäisyys lähimpään voimalaan): Ulkona Tuulennopeudella 9 11 m/s tuulivoimaloiden ääni oli selvästi kuultavissa. Kuulohavainto oli hieman yllättävä, sillä metsän takana kuulosti olevan lentokenttä tai helikopteri. Äänitaso ja myös kuulohavainnon selkeys ja voimakkuus muuttui kahden tunnin mittauksen aikana. Tuulitietojen perusteella tuulen nopeudessa tapahtui sen verran muutosta, että tämä selittää osittain kuulo ja mittaushavainnot. Lisäksi voimala 2 on pysähtynyt mittauksen aikana ja oli osan mittauksesta kokonaan pysähdyksissä. Kuulohavainnon mukainen vaimentuma ja äänitason pienentyminen tapahtuivat samaan aikaan voimalan 2 pysähtymisen kanssa. Tuulivoimaloiden melu oli pääosin selvästi kuultavissa ylitse tuulen puissa aiheuttaman ajoittaisen taustakohinan. Tuulivoimaloista ei ollut kuultavissa humahdustyyppistä ääntä (joka yhdistetään usein syntyvän siiven ohittaessa tukijalan), vaan kohinaa ja pienitaajuista jyminää. Tuulivoimaloiden ääni ei ollut impulssimaista tai kapeakaistaista. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla

27 Tuulivoimaloiden ympäristö ja sisämelutasoselvitys 27/54 Sisällä Tuulivoimaloiden ääni ei ollut selvästi amplitudimoduloitunutta. Tuulennopeudella 5 7 m/s (etelä länsi luoteistuuli) (havaintokerrat 6.6., ja ) voimaloista ei ollut kuultavissa ääntä. Tuulennopeudella 9 11 m/s tuulivoimaloiden ääni oli kuultavissa tai selvästi kuultavissa pienitaajuisena äänenvoimakkuudeltaan vaihtelevana (amplitudimoduloitunut). Tuulennopeudella 7 8 m/s havaintoja ei tehty. Tuulennopeudella 5 7 m/s tuulivoimaloiden ääntä ei ollut kuultavissa. Tuulivoimaloista sisätiloihin kuulunut ääni oli (silloin kun oli kuultavissa) pienitaajuista (matalaa) ääntä, jossa oli noin 0,8 Hz:n taajuudella oleva amplitudimodulaatio. Toisin sanoen reilun sekunnin välein äänessä oli havaittavissa maksimiarvo ja vastaavasti minimiarvo. Kuuloaistimusta äänenvoimakkuuden vaihtelusta saattaa lisätä se, että minimiarvossa ääntä ei ollut kuultavissa laisinkaan. Näin ollen aistimus tehtyjen havaintojen perusteella oli, että ääni on kuultavissa ei kuultavissa kuultavissa jne Tuulivoimaloiden ääni ei ollut impulssimaista tai kapeakaistaista. 7.3 Mittauspiste 2 (työmaatila) Tuulivoimaloiden äänitasoa mitattiin yhteensä kuutena kertana. Näiden lisäksi havaintoja tehtiin mittareiden asennuksien ja tarkistusten yhteydessä 6.6., 12.6., ja Kuulohavaintojen perusteella voimalalla 2 oli merkittävin vaikutus tuulivoimaloista tulleeseen meluun. Tuulen suunta oli suuressa osaa tehdyistä havaintokerroista lounaan suunnasta eli voimaloiden 2 ja 4 suunnasta. Taulukoissa 8 ja 9 on esitetty mittauksien tulokset ja havainnot. Esimerkkikuvaaja mittauspisteen 2 äänitasosta on esitetty luvussa 7.4, jossa tarkastellaan molempien mittauspisteiden äänitasokuvaajia samalta aikajaksolta. Taulukko 8. havainnot Mittauspisteessä 2 (työmaatilan ulkoalue) suoritettujen mittausten tulokset ja Ajankohta Mittaustulos Sääolosuhde Muut havainnot , klo A painotettu kokonaiskeskiäänitaso on 37 db(a). Tuulivoimaloiden A painotettu keskiäänitaso on alle 32 db(a). Taustamelun A painotettu keskiäänitaso on noin 36 db(a). Lounaistuuli 4 6 m/s, +14 C, 96 % ja 1014 hpa. Voimala 2 pyörii noin 6 rpm ja voimala 4 noin 9 rpm. Tuulivoimaloiden ääni on ajoittain juuri kuultavissa. Tämän asiakirjan osittainen julkaiseminen tai kopiointi on sallittu ainoastaan :n kirjallisella luvalla