Mervento Oy, Vaasa Tuulivoimalan melun leviämisen mallinnus Projektinumero: WSP Finland Oy

Transkriptio

1 Mervento Oy, Vaasa Tuulivoimalan melun leviämisen mallinnus

2 2 (6) Sisällysluettelo 1 Johdanto Lähtötiedot ja menetelmät Äänitehotasojen mittaus Laskentamalli Laskentamallin lähtötiedot Laskentamallin epävarmuus Tulokset Johtopäätökset Viitteet... 6 Liite 1 Meluvyöhykekartat 3,6 MW ja 2,4 MW Heikkiläntie 7 FI Helsinki Puh.: Fax: WSP Finland Y-tunnus: Kotipaikka: Helsinki

3 3 (6) 1 Johdanto mittasi Mervento Oy:n tuulivoimalan aiheuttamia ympäristömelutasoja kolmessa kohteessa Vaasan Sundomissa Samalla ajanjaksolla mittauksia tekivät WSP Akustik Göteborg, joka mittasi voimalan melupäästöjä (emissiotasoja) ja Acoutronic AB, joka teki mittauksia akustisella kameralla sekä mittasi mm. voimalan runkoon kohdistuvaa värähtelyä. Ympäristömelumittauksista on tehty erillinen raportti. Tässä raportissa on esitetty voimalan aiheuttaman melun leviämisen laskennallisen mallinnuksen tulokset. Mallinnuksen lähtö- ja vertailutietoina on käytetty mitattuja tuloksia. Laskennallisen arvioinnin on laatinut DI Tuukka Lyly :stä ja raportin on tarkistanut FM Ilkka Niskanen. 2 Lähtötiedot ja menetelmät 2.1 Äänitehotasojen mittaus Laskennallisessa arvioinnissa käytetyt äänitehotasot on standardin IEC mukaisesti. Mittaukset toteutti DI Hannes Furuholm WSP Akustik Göteborgista. 2.2 Laskentamalli Ympäristömelun laskennallinen arviointi tehtiin Ympäristöministeriön ohjeen Tuulivoimaloiden melun mallintaminen -mukaisesti Cadna A 4.4 ympäristömelun laskentaohjelmistoon kuuluvalla Nord2000-melumallilla. Sääolosuhteina laskennassa on käytetty vallinneita sääolosuhteiden arvoja: Tuulen suunta 345 ja tuulen nopeus 3 m/s (h = 10 m). Muina laskentaparametreina on käytetty seuraavia arvoja (Ympäristöministeriö 2013): Ilman lämpötila + 10 o C, ilman suhteellinen kosteus 70 %, maanpinnan karheus 0.05, Lämpötilagradientti 0.00, maanpinnan absorptio 0,4. Laskennassa ei ole otettu huomioon mahdollista melun impulssimaisuuden tai kapeakaistaisuuden lisäystä. Laskentamallin maastomalli on laadittu Maanmittauslaitoksen maastotietokannasta saadun maastomallin pohjalta, jossa korkeuskäyrien resoluutio on 2,5m. Alueella sijaitsevien rakennusten kattokorkeudet on arvioitu paikan päällä ja ne on arvioitu rakennuksen pinta-alan mukaan. Melulaskenta on tehty noin 3 x 3 km laajuiselle alueelle, johon laskentapisteitä on sijoitettu tasaisin välein 20 metrin etäisyydelle ja 2 metrin korkeudelle maan pinnan tasosta. Laskentamallissa voimalan melupäästönä käytettiin mittaustulosten perusteella laskettuja äänitehotasoja oktaavikaistoittain.

4 4 (6) Laskentamallin lähtötiedot Laskennallinen mallinnus laadittiin vastaamaan tilanteita, joissa voimalan tuottama teho vastaa voimalan täyttä tehotasoa 3,6MW ja rajoitettua tehotasoa 2,4 MW (Cyclic pitchkulma molemmissa tapauksissa 0 ). WSP Akustik Göteborgin mittaamat äänitehotasot olivat mittaushetkellä 108 db (3,6MW tehotaso, tuulen nopeus 9 m/s (@ 10m) ja 106,2 db (2,4 MW tehotaso, tuulen nopeus 8 m/s (@10m) Laskentamallin epävarmuus Laskentamallissa todellista äänilähdettä kuvataan pistemäisenä, ympärisäteilevänä äänilähteenä. Mallissa äänilähteen korkeus on yleensä arvio äänikohteen akustisesta keskipisteestä. Tämän arvion epätarkkuus aiheuttaa epävarmuutta myös äänen leviämisen laskennalliseen arvioon. Tässä tapauksessa pistemäinen äänilähde on sijoitettu voimalan nacellen korkeudelle 125m. Muita vaihtelua aiheuttavia tekijöitä ovat: äänen taajuus, äänilähteen ja kohteen välinen korkeus ja niiden välinen etäisyys sekä niiden välinen topografia. Äänilähteen sijaitessa ympäristöään selvästi korkeammalla topografian vaikutus äänen etenemiseen jää suhteellisen vähäiseksi. Sääolosuhteiden aiheuttama vaihtelu on mallissa pyritty saamaan mahdollisimman pieneksi valitsemalla arvioinnin lähtökohdaksi säätilanne, jossa vaihtelu on mahdollisimman vähäistä. Tämä säätilanne vastaa tilannetta, jossa lievässä inversiotilanteessa vallitsee kohtalainen myötätuuli äänilähteestä kohteeseen päin (tuulen suunta koillinen-pohjoinen). Ympäristöministeriön mallinnusohjeessa on sanottu mallinnusepävarmuudesta seuraavaa: Melupäästön takuuarvoon sisällytetään koko laskennan epävarmuus, vaikka äänen etenemislaskennassa käytetäänkin Nord2000- menetelmään perustuvia sää- ja ympäristöolosuhdelukuarvoja. Mahdollisessa mittauksin suoritettavassa mallinnustulosten oikeellisuuden todentamisessa ei tehdä epävarmuusarviota. Tuulivoimaloista peräisin olevan melun mittaaminen ja mallintaminen ovat haastavia tehtäviä, jossa muuttujina ovat mm. äänilähteestä, äänen etenemistiestä ja sääolosuhteista riippuvat parametrit. Mallinnustuloksia tarkasteltaessa tuleekin huomioida, että mallinnettu tulos ei välttämättä vastaa täysin äänen leviämistä ympäristössä tai mitattuja äänitasoja kaikissa olosuhteissa. Laskennallisella arvioinnilla voi kuitenkin laatia suunta-antavan arvion melun leviämisestä voimaloiden lähiympäristössä. Tässä selvityksessä tarkasteltua suunnittelualuetta voidaan pitää suhteellisen yksinkertaisena laskentaympäristönä. Koska voimalan melupäästö mallinnetaan ympärisäteilevänä pistelähteenä ja melunlaskentaparametrit sekä sääolosuhteet mallintamisessa ovat karkeita arvioita, arvioimme että laskentamallin tarkkuus tuulivoimalan aiheuttaman melun osalta on tässä tapauksessa luokkaa 4 db.

5 5 (6) 3 Tulokset Ympäristömelumittauksissa mittauspaikoilla havaittiin melutasojen voimakasta vaihtelua mittausolosuhteista ja mm. tuulen suunnasta ja taustamelusta riippuen. Taulukossa 2 on esitetty laskennallisen mallinnuksen ja ympäristömelumittausten tulokset. Ympäristömelumittausten tulokset ovat taustamelukorjattuja keskiäänitasoja. Laskennallisen arvion tulokset on mallinnettu 2 metrin korkeudelle. Taulukko 2. Melumallinnusten ja mittaustulosten välinen vertailu. Laskennallinen arvo, 3,6MW Laskennallinen arvo, 2,4MW Taustamelukorjattu Mittaustulos MP1 Stråkantie db 37 db db MP2 Myrgrund 38 db 37 db db MP3 Kylänevantie db 32 db db Taulukon 2 tuloksissa ei ole otettu huomioon kapeakaistaisuuskorjausta. Taulukon 2 tulosten perusteella laskennallinen malli antoi mitattuja arvoja suurempia keskiäänitasoja mittauspaikalla 1 ja mitattuja arvoja pienempiä keskiäänitasoja mittauspaikalle 3. Mittauspaikalla 2 mitatut ja mallinnetut keskiäänitasot olivat samalla tasolla. 4 Johtopäätökset laati Mervento Oy:n tuulivoimalan aiheuttamasta melusta laskennallisen arvion, jossa melupäästön lähtötietona käytettiin akkreditoidusti mitattua voimalan melupäästöä voimalan tehotasoille 2,4MW ja 3,6MW (Cyclic pitch 0) (WSP Akustik, Göteborg). Laskennallisen arvioinnin tuloksia verrattiin ympäristömelumittauspaikoilla mitattuihin mittaustuloksiin. Tulosten perusteella laskentamallin antamat tulokset eroavat jonkin verran mittauspaikalla 1 (laskentamalli yliarvioi) ja mittauspaikalla 3 (laskentamalli aliarvioi). Mittauspaikalla 2 laskennallisen arvioinnin ja mittausten tulokset ovat samalla tasolla. Syitä laskennallisen arvioinnin ja mittaustulosten eroihin ovat mm. Ympäristömelumittausten mittausepävarmuus kasvaa etäisyyden kasvaessa Mittaustulosten epävarmuus noin ± 3 db Melupäästön suuntaavuus ei vastaa laskentamallin oletus ympärisäteilevästä pistelähteestä Laskentamallin sääasetukset eivät vastaa mittausolosuhteita Laskentamallin laskentaparametrit eivät vastaa mittausolosuhteita Melulähde mallinnetaan ympärisäteilevänä pistelähteenä (ei suuntaavuutta)

6 6 (6) Tuulivoimaloista peräisin olevan melun mittaaminen ja mallintaminen ovat haastavia tehtäviä, jossa muuttujina ovat mm. äänilähteestä, äänen etenemistiestä ja sääolosuhteista riippuvat parametrit. Mallinnustuloksia tarkasteltaessa tuleekin huomioida, että mallinnettu tulos ei välttämättä vastaa täysin äänen leviämistä ympäristössä tai mitattuja äänitasoja kaikissa olosuhteissa. Laskennallisella arvioinnilla voi kuitenkin laatia suunta-antavan arvion melun leviämisestä voimaloiden lähiympäristössä. Laskentamallin tuloksiin ei ole tehty kapeakaistaisuuskorjausta. Melulaskennoissa käytettyihin päästöarvioihin ei ole lisätty laskennallisen arvioinnin epävarmuudesta johtuvia lisäyksiä. 5 Viitteet Ympäristöministeriö 2014: Tuulivoimaloiden melun mallintaminen. Ympäristöhallinnon ohjeita 2/2014, Ympäristöministeriö, Helsinki DELTA, Nordic Environmental Noise Prediction Methods, Nord 2000 Summary report, Lyngby, Denmark, Ympäristöministeriö 1995: Ympäristömelun mittaaminen. - Ympäristöministeriö, ympäristönsuojeluosasto. Ohje 1/1995. Helsinki Tuukka Lyly

7 MERVENTO OY, VAASA Tuulivoimalan meluselvitys 2014 Turbiini: Mervento Power 3.6 MW, Cyclic pitch 0 LWA = db Napakorkeus: 125m Tuulen nopeus: 9 m/s Storfallsvägen Laskentamalli: NORD2000 Tuulen suunta: 345 Tuulen 10m: 3 m/s Lämpötila: 10 c Ilman kosteus: 70% Roughness lenght: 0.05 Lämpötilagradientti: 0.00 Maanpinnan absorptio: 0.40 Laskentakorkeus: 2m Laajasuontie Myrgrundintie Stråkantie MP Asuinrakennukset Vapaa-ajan rakennukset Päivä- ja yöajan keskiäänitasot, LAeq07-22 ja LAeq22-07 [db] MP > 35.0 db > 40.0 db > 45.0 db > 50.0 db > 55.0 db > 60.0 db MP : (A3) Kronvikintie

8 MERVENTO OY, VAASA Tuulivoimalan meluselvitys 2014 Turbiini: Mervento Power 2.4 MW, Cyclic pitch 0 LWA = db Napakorkeus: 125m Tuulen nopeus: 9 m/s Storfallsvägen Laskentamalli: NORD2000 Tuulen suunta: 345 Tuulen 10m: 3 m/s Lämpötila: 10 c Ilman kosteus: 70% Roughness lenght: 0.05 Lämpötilagradientti: 0.00 Maanpinnan absorptio: 0.40 Laskentakorkeus: 2m Laajasuontie Myrgrundintie Stråkantie MP Asuinrakennukset Vapaa-ajan rakennukset Päivä- ja yöajan keskiäänitasot, LAeq07-22 ja LAeq22-07 [db] MP > 35.0 db > 40.0 db > 45.0 db > 50.0 db > 55.0 db > 60.0 db MP : (A3) Kronvikintie