TUULIVOIMALAPUISTON YMPÄRISTÖMELUSELVITYS

Transkriptio

1 113 Ympäristömelu Raportti PR-Y Rajakiiri Oy Turku Vaula Väänänen Frilundintie 7 Sivu 1(13) Vaasa TUULIVOIMALAPUISTON YMPÄRISTÖMELUSELVITYS Kohde: Röyttä, Tornio Raportin vakuudeksi Jani Kankare Toimitusjohtaja, FM HELSINKI Porvoonkatu 9 A HELSINKI puh (09) fax (09) TURKU Rautakatu 5 A TURKU puh (02) fax (02) promet@promethor.fi

2 2/13 Sisällysluettelo 1 Yleistä Tuulivoimaloiden sijainnit ja ympäristö Ympäristömelun arviointi Mittaus ja laskenta Melua kuvaavat suureet Meluhaittojen arviointi Tuulivoimaloiden melun suunnitteluohjearvot Ulkoalueiden melutaso Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Melutasojen laskenta Laskentamenetelmät Lähtötiedot Maastoprofiili ja rakennukset Melulähteet Tuuliolosuhteiden huomioiminen Suoritetut laskennat Laskentatulokset Ulkoalueiden melutaso Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Tulosten tarkastelua Ulkoalueiden melutaso Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Lisätietoja Kirjallisuus Liite 1. Suunniteltujen viiden tuulivoimalan aiheuttama keskiäänitaso L Aeq. Liite 2. Nykyisten- ja suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitaso L Aeq. Liite 3. Nykyisten- ja suunniteltujen tuulivoimaloiden sekä tehdasalueen toiminnan yhdessä aiheuttama yöajan keskiäänitaso L Aeq. Liite 4. Suunniteltujen viiden tuulivoimalan aiheuttama äänitason kasvu verrattuna nykyiseen äänitasoon. Liite 5. Tuulitiedot.

3 3/13 1 YLEISTÄ Tässä selvityksessä esitetään Tornion Röytän alueelle suunniteltujen viiden tuulivoimalan ja alueella jo olevien melulähteiden aiheuttama ympäristömelu. Laskennallisesti on tarkasteltu: 1. suunniteltujen viiden tuulivoimala aiheuttamaa melua 2. nykyisten (8 kpl) ja suunniteltujen (5 kpl) tuulivoimaloiden yhdessä aiheuttamaa melua 3. nykyisten ja suunniteltujen tuulivoimaloiden ja alueen teollisuuden melulähteiden yhdessä aiheuttamaa melua. Meluselvitys perustuu laskennalliseen mallinnukseen, joka tehtiin tuulivoimaloiden osalta käyttäen standardia ISO [1]. Teollisuusalueen melutasot on laskettu käyttäen yhteispohjoismaisia teollisuus- ja tieliikennemelumalleja [2, 3]. Melumallinnuksen lähtötietoina on käytetty tuulivoimaloiden osalta tilaajalta saatuja äänitehotasoja ja tehtaan toiminnan osalta aikaisempaa Promethor Oy:n tekemää meluselvitystä [4]. Selvityksen ovat tehneet Tero Virjonen ja Jani Kankare.

4 4/13 2 TUULIVOIMALOIDEN SIJAINNIT JA YMPÄRISTÖ Kuvassa 1 on esitetty tuulivoimaloiden sijainnit sekä lähimmät mahdollisesti häiriintyvät kohteet. Tuulivoimaloiden sijainnit on lisäksi esitetty melukarttaliitteissä. Kuva 1. Nykyiset tuulivoimalat A1 A8 on merkitty punaisella ja suunnitellut tuulivoimalat A9 A14 sinisellä. Lomarakennusryhmät on ympyröity vihreällä ja vakituisen asumisen alue ruskealla. Pienitaajuisen melun tarkastelupisteet 1 3 on numeroitu purppuralla.

5 5/13 3 YMPÄRISTÖMELUN ARVIOINTI 3.1 Mittaus ja laskenta Teollisuuslaitoksen, liikenteen tms. aiheuttamaa melua voidaan arvioida mittaamalla melutasoa haitalle mahdollisesti altistuvissa kohteissa ja vertaamalla mittaustulosta ohjearvoon. Saatavat tulokset voivat kuitenkin vaihdella mittausajankohdasta riippuen monestakin eri syystä. Melun eteneminen vaihtelee suurilla etäisyyksillä mm. sääolosuhteiden takia. Lisäksi taustamelu saattaa häiritä mittauksia ja luotettavaa tulosta tarkasteltavasta toiminnasta ei saada. Ympäristömelua voidaan arvioida myös laskennallisesti. Laskennallisen mallinnuksen tulos on yksittäisestä säätilasta riippumaton (laskennassa säätilan oletetaan olevan melun leviämiselle suotuisa). Lisäksi laskennalla saadaan melutaso selvitettyä myös muissakin pisteissä, kuin pelkästään mittauspisteissä. Arvioitaessa uuden toiminnan aiheuttamaa melutasoa, on laskennallinen mallinnus ainoa vaihtoehto. 3.2 Melua kuvaavat suureet Ympäristömeluun liittyvistä käsitteistä tärkeimmät ovat melulähteen melupäästö eli meluemissio melun kohteena olevan paikan melutaso eli meluimmissio keskiäänitaso eli ekvivalentti A-äänitaso. Melupäästö on melulähteen voimakkuus, joka yleensä ilmaistaan äänitehotasona. Äänitehotaso on äänilähteen oma, sijoituspaikasta ja ympäristöstä riippumaton perusominaisuus. Kokonaismelupäästönä ilmoitetaan tavallisesti A-painotettu äänitehotaso L WA. Melutaso on kohteen tai kuuntelupisteen äänitaso, joka yleensä ilmaistaan A-painotettuna äänenpainetasona. A-painotus on tarkoitettu ihmisen kokeman meluhäiriön arviointiin. Äänenpainetasomittarissa se toteutetaan mittaussignaalin suodattimella, joka jäljittelee ihmisen korvan ja kuuloaistin herkkyyttä erikorkuisille äänille.

6 6/13 Kuva 2. Melun leviäminen lähteestä havaintopisteeseen. Huomioitavaa on, että sekä havaittavan äänitason että äänitehotason yksikkö on desibeli (db). Suureita ei tule sekoittaa keskenään! Äänitehotaso on äänilähteen oma, sijoituspaikasta ja ympäristöstä riippumaton perusominaisuus. Havaittava äänitaso sen sijaan riippuu mm. äänilähteen äänitehotasosta, etäisyydestä sekä muista ääntä vaimentavista/vahvistavista tekijöistä. 3.3 Meluhaittojen arviointi Ympäristömelun häiritsevyyden arviointiin käytetään melun A-äänitasoa. Kun pitkän ajanjakson aikana esiintyvää vaihtelevaa melua ja ihmisen kokemaa terveys- tai viihtyvyyshaittaa kuvataan yhdellä luvulla, käytetään keskiäänitasoa. Keskiäänitason muita nimityksiä ovat ekvivalentti A-äänitaso ja ekvivalenttitaso ja sen tunnus on L Aeq. Keskiäänitaso ei ole pelkkä melun äänitason tavallinen keskiarvo. Määritelmään sisältyvä neliöön korotus merkitsee, että keskimääräistä suuremmat äänenpaineet saavat korostetun painoarvon lopputuloksessa. Keskiäänitaso siis korostaa suurimpia hetkellisiä äänitasoja. Toisaalta, jos melulähde toimii vain osan ajasta, sen pitkälle aikavälille (esim. päiväajalle klo 7 22) laskettu keskiäänitaso on pienempi kuin toiminnan aikana vallitseva hetkellinen A-äänitaso. Tuulivoimaloiden osalta tulee tapauskohtaisen harkinnan perusteella myös arvioida asuntojen sisätiloihin aiheutuvan pienitaajuisen melun voimakkuus.

7 7/13 4 TUULIVOIMALOIDEN MELUN SUUNNITTELUOHJEARVOT Tuulivoimalan sijoituksen suunnitteluun ei ole olemassa määräysarvoja, joita melun tulisi täyttää. Ympäristöministeriön raportissa 19/2011 [5] on todettu, että melun häiritsevyydestä johtuen yleisesti käytettyjä valtioneuvoston päätöksen 993/1992 ohjearvoja ei tule soveltaa tuulivoimaloiden tapauksessa. 4.1 Ulkoalueiden melutaso Ympäristöministeriö on raportissaan [5] esittänyt suunnitteluohjearvot tuulivoimaloiden ympäristömelutasolle ulkoalueille. Arvot on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Suunnitteluohjearvot melun keskiäänitasolle L Aeq ulkona Alueen käyttötarkoitus Asumiseen käytettävät alueet, virkistysalueet taajamissa ja taajamien välittömässä läheisyydessä Hoito- tai oppilaitoksia palvelevat alueet Loma-asumiseen käytettävät alueet, leirintäalueet, taajamien ulkopuolella olevat virkistysalueet ja luonnonsuojelualueet A-painotettu keskiäänitaso L Aeq [db] Klo 7 22 Klo Raportissa on lisäksi kirjoitettu: Mikäli tuulivoimalan äänen spektri sisältää melulle häiriintyvässä kohteessa tonaalisia tai kapeakaistaisia taajuuskomponentteja tai ääni on impulssimaista tai selvästi amplitudimoduloitua (äänen voimakkuus vaihtelee ajallisesti), lisätään laskenta- tai mittaustulokseen 5 db ennen suunnitteluohjearvoon vertaamista. 4.2 Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Ympäristöministeriön raportissa [5] on annettu suunnitteluohjearvot pienitaajuiselle melulle asuntojen sisätiloissa. Taulukko 2. Suunnitteluohjearvot pienitaajuiselle melulle sisätiloissa Terssikaista keskitaajuus (Hz) , L eq,1h (db)

8 8/13 5 MELUTASOJEN LASKENTA 5.1 Laskentamenetelmät Tuulivoimaloiden melutasojen mallinnus tehtiin laskentaohjelmalla Datakustik Cadna 4.2 käyttäen standardia ISO Mallissa melun leviäminen lasketaan myötätuuliolosuhdetta vastaavassa tilanteessa. Teollisuusalueen melulähteiden melutasot on laskettu käyttäen yhteispohjoismaisia teollisuus- ja tiedeliikennemelumalleja. Melumallinnuksen lähtötietoina on käytetty tuulivoimaloiden osalta tilaajalta ja kirjallisuudesta saatuja äänitehotasoja sekä tehdasalueen osalta aikaisemman selvityksen tietoja. 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. Laskentatulokset vastaavat pitkän ajanjakson keskiäänitasoa. Laskentatuloksen epävarmuus on sitä suurempi, mitä kauempana tarkastelupiste sijaitsee. Taulukossa 3 on esitetty laskennassa käytetyt laskenta-asetukset. Taulukko 3. Laskenta-asetukset Parametri Käytetty arvo Laskentaruudukon koko 10 x 10 m 2 Laskentakorkeus 2 m Melutason laskentaetäisyys 4000 m Maanpinnan akustinen kovuus Veden pinta 0 (kova) Muu ympäristö 1 (pehmeä) Rakennusten heijastus Absorptiokerroin 0,2 (lähes täysin kova) Heijastusten lukumäärä Lähtötiedot Maastoprofiili ja rakennukset Laskennassa käytettiin vuonna 2011 teollisuusalueelle laaditun selvityksen maastomallia. Melukarttaliitteissä on merkitty: asuinrakennukset mustalla lomarakennukset sinisellä muut rakennukset harmaalla. Merkinnät perustuvat Maanmittauslaitoksen aineistoon. Melukartoissa on lisäksi lähimmät lomarakennusalueet ympyröity sinisellä viivalla ja asuinalue mustalla viivalla.

9 9/ Melulähteet Teollisuusalueen melulähteiden tehotasot on esitetty vuoden 2011 meluselvityksessä [4]. Nykyiset ja suunnitellut tuulivoimalat ovat kaikki 3,6 MW:n voimaloita. Nykyisten tuulivoimaloiden napakorkeus on 100 m ja uusien m. Yhden 3,6 MW:n tuulivoimalan äänitehotaso on esitetty taulukossa 4. Käytettävien tuulivoimaloiden osalta tiedossa oli kokonaisäänitehotaso 108 db. Terssikaistakohtaiset äänitehotasot on määritetty kirjallisuuden perusteella 2,5 MW:n voimalan tiedoista. Taulukko 4. Tuulivoimalan äänitehotaso terssikaistoittain f [Hz] L W (db) f [Hz] L W (db) A-painotettu kokonaisäänitehotaso L wa = 108 db 5.3 Tuuliolosuhteiden huomioiminen Liitteessä 5 on esitetty Suomen Tuuliatlaksesta otettu tuulitieto. Laskennassa tuulen suuntajakauma on huomioitu Kemin tietojen mukaisesti. 5.4 Suoritetut laskennat Raportissa on mallinnettu seuraavat tilanteet Liite 1. Suunniteltujen viiden tuulivoimalan aiheuttama keskiäänitaso L Aeq. Liite 2. Nykyisten- ja suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitaso L Aeq. Liite 3. Nykyisten- ja suunniteltujen tuulivoimaloiden sekä tehdasalueen toiminnan yhdessä aiheuttama yöajan keskiäänitaso L Aeq. Liite 4. Suunniteltujen viiden tuulivoimalan aiheuttama äänitason kasvu verrattuna nykyiseen äänitasoon. Huom. Melukartoissa ei ole esitetty melutasoja vesialueiden päällä. Lisäksi pienitaajuisen melun sisä-äänitasoja tarkasteltiin kolmessa pisteessä. Tarkastelupisteiden sijainnit on esitetty kuvassa 1.

10 10/13 6 LASKENTATULOKSET 6.1 Ulkoalueiden melutaso Laskentatulokset on esitetty liitteinä olevissa melukartoissa. Melukartoissa keskiäänitasot on esitetty 5 db:n välein melualueina. Seuraavassa esitetään laskentatulokset tiivistetysti. Suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitaso L Aeq on alle 35 db(a) kaikilla vakituisilla asuinrakennuksilla yli 40 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen länsi- ja itäpuolella yli 35 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen luoteispuolella. Nykyisten ja suunniteltujen tuulivoimaloiden yhdessä aiheuttama keskiäänitaso L Aeq on alle 35 db(a) kaikilla vakituisilla asuinrakennuksilla yli 40 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen länsi- ja itäpuolella yli 35 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen luoteispuolella. Nykyisten ja suunniteltujen tuulivoimaloiden sekä koko teollisuusalueen toiminnan yhdessä aiheuttama keskiäänitaso L Aeq on alle 45 db(a) kaikilla vakituisilla asuinrakennuksilla yli 45 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen länsipuolella yli 50 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen itäpuolella yli 45 db(a) useilla lomarakennuksilla teollisuusalueen luoteispuolella. Uusien tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitason kasvu on kaikilla loma- ja asuinkiinteistöillä alle 1 db(a). Käytettävissä olevien tietojen perusteella (tuulivoimaloiden sijaintitiedot ja teollisuuden aiheuttama suuri taustamelutaso) on epätodennäköistä, mutta mahdollista, että tuulivoimaloista aiheutuu havaittavissa olevaa amplitudimoduloitua melua, jolloin laskentatuloksiin tulisi tehdä +5 db korjaus.

11 11/ Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Taulukossa 5 on esitetty tarkastelupisteisiin lasketut pienitaajuiset ( Hz) melutasot sekä arviot sisämelutasoista. Tarkastelussa on melulähteinä huomioitu suunnitellut uudet tuulivoimalat. Tuloksien voidaan kuitenkin arvioida vastaavan kaikkien tuulivoimaloiden aiheuttamaa melutasoa tiettyyn tarkastelupisteeseen. Laskennassa käytettyihin tarkastelupisteisiin tulee samanaikaisesti melua kaikista viidestä uudesta tuulivoimalasta. Todellisuudessa tuulen suunnan mukaan melua tulee kulloinkin vain tietyistä voimaloista. Näin ollen laskennan voidaan arvioida vastaavan kaikkien voimaloiden aiheuttamaa pienitaajuista melua tiettyyn tarkastelupisteeseen, koska todellisuudessa tuulen suunnan mukaan vain osasta voimaloista aiheutuu samanaikaisesti melua tiettyyn tarkastelusuuntaan / tarkastelupisteeseen. Pienitaajuisen melun osalta tarkastelu on tehty taajuusvälille Hz. Taajuusvälin Hz tietoja ei ole käytettävissä. Sisämelutasot on arvioitu käyttäen hyväksi tanskalaisen rakennuksen keskimääräistä äänieristystä pienillä taajuuksilla [6]. Tanskalaisen rakennuksen eristävyyden voidaan arvioida vastaavan suomalaisen lomarakennuksen keskimääräistä äänieristystä. Taulukon 5 arvioidut sisämelutasot ovat 4 17 db pienempiä kuin suunnitteluohjearvojen mukaiset suurimmat sallitut arvot. Taulukko 5. Suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttamat melutasot sekä sisätilojen arvioidut melutasot tarkastelupisteissä Taajuuspainottamaton äänitaso [db] Taajuus 50 Hz 63 Hz 80 Hz 100 Hz 125 Hz 160 Hz Piste Julkisivuun kohdistuvat keskiäänitaso Sisätiloihin arvioidut keskiäänitasot Taulukko 6. Tanskalaisen rakennuksen julkisivun keskimääräinen ääneneristävyys Taajuus 50 Hz 63 Hz 80 Hz 100 Hz 125 Hz 160 Hz ΔL 11 db 14 db 18 db 18 db 18 db 18 db

12 12/13 7 TULOSTEN TARKASTELUA 7.1 Ulkoalueiden melutaso Laskentatulosten perusteella (ilman mahdollista +5 db korjausta) suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttaman ympäristömelun keskiäänitaso ylittää Ympäristöministeriön esittämän suunnitteluohjearvon 35 db(a) useilla lomakiinteistöillä suunniteltujen tuulivoimaloiden ja nykyisten tuulivoimaloiden yhdessä aiheuttaman ympäristömelun keskiäänitaso ylittää Ympäristöministeriön esittämän suunnitteluohjearvon 35 db(a) useilla lomakiinteistöillä suunniteltujen tuulivoimaloiden ja nykyisten tuulivoimaloiden yhdessä tai erikseen aiheuttaman ympäristömelun keskiäänitaso alittaa Ympäristöministeriön esittämät päivä- ja yöajan suunnitteluohjearvot 45 ja 40 db(a) kaikilla vakituisilla asuinrakennuksilla tuulivoimaloiden vaikutus teollisuusalueen ympäristön kokonaismelutasoon on hyvin pieni. Tuulivoimalat lisäävät melua lähimmillä loma- tai asuinrakennuksilla vain 0 1 db(a) moderneissa tuulivoimaloissa tonaalisia, kapeakaistaisia tai impulssimaisia ääniä ei pitäisi syntyä, joten siltä osin 5 db lisäys laskenta- tai mittaustulokseen on epätodennäköistä. Tulosten tarkastelussa tulee huomioida, että: tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitason lisäys ympäristön nykyiseen melutasoon on hyvin pieni. Näin ollen, vaikka useilla lomarakennuksilla ylitetään tuulivoimaloiden yöajan suunnitteluohjearvo, on tuulivoimaloiden meluhaittavaikutus todennäköisesti vähäinen. 7.2 Asuntojen pienitaajuinen sisämelutaso Laskentatulosten perusteella suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttaman pienitaajuisen melun taso alittaa tarkastelupisteillä Ympäristöministeriön esittämät suunnitteluohjearvot eri taajuuksilla 4 17 db. Pienitaajuisen melun osalta ei ole tarkasteltu taajuusaluetta Hz, koska tietoa tuulivoimaloiden äänitehotasoista ko. taajuusalueella ei ollut. Tästä johtuen pienitaajuisen melun osalta tulee harkita melutasojen mittausta nykyisten tuulivoimaloiden ympäristössä ja lähimmillä lomarakennuksilla. Mahdollisilla mittauksilla tarkennettaisiin pienitaajuisen melun voimakkuus lähimpien lomarakennuksien sisätiloissa.

13 13/13 8 LISÄTIETOJA Jani Kankare Promethor Oy puh sp. jani.kankare@promethor.fi 9 KIRJALLISUUS 1. ISO :1996. Acoustics -- Attenuation of sound during propagation outdoors - - Part 2: General method of calculation. 2. Kragh J, Andersen B & Jacobsen J, Environmental noise from industrial plants. General prediction method. Danish Acoustical Laboratory, report 32. Lyngby s. + liitt. 35 s. 3. Nielsen H. L et al., Railway Traffic Noise. The Nordic Prediction Method. TemaNord 1996:524. Århus s. + liitt. 8 s. 4. Promethor Oy, Ympäristömeluselvitys PR-Y1741, Tapojärvi Oy, Tornion terästehdasalue, Ympäristöministeriö. Raportti 19/2011. Tuulivoimarakentamisen suunnittelu. 6. Ympäristöministeriö, Ari Saarinen. Tuulivoimaloiden meluvaikutukset, tuulivoimarakentamisen neuvottelupäivä , powerpoint-esitys.

14 A A A A A1 A A2 A A3 A A5 A A Liite > 35 db(a) > 40 db(a) > 45 db(a) > 50 db(a) > 55 db(a) > 60 db(a) > 65 db(a) PR-Y Mittakaava 1:20000 (A3) Tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitaso LAeq Suunnitellut tuulivoimalat A9, A10, A12, A13 ja A Laskentakorkeus 2 m maan pinnasta

15 A A A A A1 A A2 A A3 A A5 A A Liite > 35 db(a) > 40 db(a) > 45 db(a) > 50 db(a) > 55 db(a) > 60 db(a) > 65 db(a) PR-Y Mittakaava 1:20000 (A3) Tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitaso LAeq Nykyiset ja suunnitellut tuulivoimalat A1 - A Laskentakorkeus 2 m maan pinnasta

16 A A A A A1 A A2 A A3 A A5 A A Liite > 35 db(a) > 40 db(a) > 45 db(a) > 50 db(a) > 55 db(a) > 60 db(a) > 65 db(a) PR-Y Mittakaava 1:20000 (A3) Tuulivoimaloiden sekä teollisuuden aiheuttama keskiäänitaso LAeq (yöaika) Kaikki melulähteet Laskentakorkeus 2 m maan pinnasta

17 A A A A A1 A A2 A A3 A A5 A A Liite > 0 db(a) > 1 db(a) > 2 db(a) > 3 db(a) > 4 db(a) > 5 db(a) > 6 db(a) > 7 db(a) PR-Y Mittakaava 1:20000 (A3) Laskentakorkeus 2 m maan pinnasta Suunniteltujen tuulivoimaloiden aiheuttama keskiäänitason kasvu

18 Raportti PR-Y // Liite 5 Sivu 1/ Tuulitiedot (Suomen Tuuliatlas).