KOILLINEN TEOLLISUUSALUE, RAUMA TUULIVOIMAN MELUMALLINNUKSEN PÄIVITYS

Transkriptio

1 Vastaanottaja Rauman kaupunki Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä Viite KOILLINEN TEOLLISUUSALUE, RAUMA TUULIVOIMAN MELUMALLINNUKSEN PÄIVITYS

2 KOILLINEN TEOLLISUUSALUE, RAUMA TUULIVOIMAN Päivämäärä Laatija Tarkastaja Arttu Ruhanen Janne Ristolainen Tuulivoimahankkeen melun mallintaminen asemakaavan laatimista varten Viite Ramboll Terveystie HOLLOLA T F

3 SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 1 2. TUULIVOIMAN MELUVAIKUTUKSISTA 1 3. KOHDE Sijainti Naapurusto Kaavoitus Suunnitellut tuulivoimalat 3 4. MELUN OHJEARVOT Valtioneuvoston päätöksen 993/1992 mukaiset ohjearvot Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvot 4 5. MELUMALLINNUS Melunlaskentaohjelma Laskennan lähtötiedot Melulaskenta Laskennan tulokset 5 6. JOHTOPÄÄTÖKSET JA TULOSTEN TULKINTA 6 LIITTEET Liite 1 Tuulivoimalaitosten laskennalliset meluvyöhykkeet Liite 2 Tieliikenteen laskennalliset päiväajan meluvyöhykkeet vuoden 2030 ennusteliikenteellä Liite 3 Tieliikenteen laskennalliset yöajan meluvyöhykkeet vuoden 2030 ennusteliikenteellä

4 1 1. JOHDANTO Rauman kaupunki on laatimassa asemakaavaa ns. Koillisen (Lakarin) teollisuusalueen ympäristöön. Alueelle on tehty meluselvitys osayleiskaavan valmistelua varten Rambollin toimesta vuoden 2011 alussa (Koillisen teollisuusalue, tuulivoiman meluselvitys, työnro , ). Tässä selvityksessä päivitetään tuulivoimalaitosten tiedot vastaamaan nykyisiä suunnitelmia. Edelliseen selvitykseen verrattuna mallinnuksessa otettiin huomioon yhdeksän voimalaitosta kymmenen sijaan. Myös voimalaitosten sijaintikoordinaatit päivitettiin ja tornin korkeus korotettiin 120 metriin (aiemmin HH 100 m). Aiemman selvityksen tapaan myös valtateiden 8 ja 12 tieliikenteen aiheuttamat melutasot kaavaalueen ympäristössä otettiin huomioon, jotta voidaan arvioida tuulivoimaloiden sijoittamisen mahdollisesti aiheuttamaa muutosta melutilanteessa. Työ on tehty Rauman kaupungin toimeksiannosta, josta yhteyshenkilönä on toiminut kaavoitusarkkitehti Jouni Mäkinen. Työstä on Ramboll Finland Oy:ssä vastannut projektipäällikkö ins. (AMK) Janne Ristolainen. Raportoinnissa on avustanut ja mallinnuksen on tehnyt ins. (AMK) Arttu Ruhanen. 2. TUULIVOIMAN MELUVAIKUTUKSISTA Tuulivoimalaitoksen melu on pääosin laajakaistaista jaksollisesti voimistuvaa ja heikentyvää "kohinaa", joka aiheutuu roottorin lapojen liikkumisesta ilman läpi. Koneiston (turbiini, vaihteisto ym.) aiheuttama melu on vähäisempää. Taustaäänet tai hiljaisuus vaikuttavat merkittävästi tuulivoimalaitoksen äänen havaitsemiseen. Tuulivoimalaitoksen äänen havaittavuutta nostaa sen taustamelusta poikkeava jaksottaisuus (amplitudimodulaatio). Tietyissä olosuhteissa (erityinen pystysuuntainen tuuliprofiili, lehdettömät puut) taustamelu havaintopisteessä saattaa olla niin alhainen, että tuulivoimalaitoksen vaimeakin ääni voi olla havaittavissa. Toisenlaisissa olosuhteissa taas huomattavasti voimakkaampi tuulivoimalaitoksen käyntiääni saattaa peittyä taustamelun (tuulen humina puissa, liikenne ym.) alle. Taustaäänten peittovaikutus riippuu paitsi äänitasosta, myös äänen taajuusjakaumasta. Tästä syystä tuulivoimalaitoksen melun havaittavuus riippuu voimakkaasti havaintopaikasta ja sen ympäristöstä. Ihmisen kuuloalue ulottuu tyypillisesti noin 20 Hz Hz taajuusalueelle ja herkin kuuloalue on taajuusalueella Hz. Matalataajuiseksi ääneksi luokitellaan yleensä alle 200 Hz taajuusalueen äänet ja infraääneksi alle 20 Hz äänet. Kuulon herkkyys vähenee kuuloalueen ylä- ja alapäässä ja matalat äänet lähellä kuuloalueen alarajaa havaitaan vasta varsin kovalla äänenvoimakkuudella. Matalataajuista ääntä (mukaan lukien infraääni) on lähes kaikissa kuunteluympäristöissä ja sen lähteitä ovat mm. koneet ja laitteet (moottorit, pumput ym.), liikenne sekä tuuli, ukkonen, aallot ym. luonnon äänilähteet. Tuulivoimalaitoksen melu painottuu matalille taajuuksille, mutta tuulivoimalaitoksen tuottaman infraäänen on todettu olevan häviävän pientä muutoin kuin aivan voimalaitoksen välittömässä läheisyydessä.

5 2 Tuulivoimalaitoksen melulle tyypillisen amplitudimodulaation syntytavasta on erilaisia käsityksiä, mutta syntytavasta riippumatta juuri melun luonteesta johtuu sen häiritsevyys. Tuulivoimalaitosten melun on todettu olevan häiritsevää alhaisemmilla äänitasoilla kuin esim. liikennemelun. Ruotsalaisten tutkimusten mukaan häiritsevyys nousee voimakkaammin, kun tuulivoimalaitoksen aiheuttama äänitaso ylittää L Aeq db. Tuulivoimalaitoksen melun häiritsevyyteen vaikuttaa tuulivoimalaitoksen aiheuttaman äänitason lisäksi esim. tuulen ja alueen muun toiminnan aiheuttaman taustaäänten peittovaikutus, tuulivoimalaitosten näkyvyys maisemassa ja kuulijan yleinen asenne tuulivoimaa kohtaan. Tuulen nopeus vaikuttaa paitsi taustaääniin, myös tuulivoimalaitoksen meluntuottoon. Kovalla tuulella laitoksen käyntiääni on pääsääntöisesti voimakkaampi kuin hiljaisella tuulella, vaikkei voimalaitoksen käyntiääni seuraakaan suoraan tuulennopeuden kasvua. Tuulivoimalaitoksen meluun vaikuttaa ympäristöolosuhteiden lisäksi myös laitostyyppi ja -koko. Tuulivoimalaitoksen melutaso pääsääntöisesti kasvaa laitoskoon kasvaessa, vaikka eri laitostyypeillä ja laitosvalmistajien voimalaitoksilla onkin eroja. Myös suurempi napakorkeus kasvattaa osaltaan vaikutussädettä. Eri voimalaitostyyppejä voidaan säätää eri tavalla ja tietyillä asetuksilla (mm. lapakulman säätö) tuulivoimalaitosyksikön aiheuttamaa melutasoa voidaan alentaa. Lapakulman säätö vaikuttaa myös voimalaitoksen sähköntuottoon. Myös laitoskokonaisuuden osien valinnalla voidaan vaikuttaa tuulivoimalaitosyksikön meluntuottoon, esimerkkinä turbiinin valinta. 3. KOHDE 3.1 Sijainti Kaava-alue sijaitsee Porintien (VT12) ja Huittistentien (VT8) väliselle alueelle Rauman keskustan koillispuolella. Alueen läpi kulkee myös tavaraliikenteen käytössä oleva rautatie. Kaava-alueen etäisyys Rauman keskustaan on noin 4 km. Kohdealueen sijainti on esitetty kuvassa 1. Maanmittaustoimisto lupa nro 3/MML/11, Logica Suomi Oy Aineiston kopiointi ilman Logica Suomi Oy:n lupaa on kielletty Kuva 1. Kohdealueen sijainti kartalla

6 3 3.2 Naapurusto Alue on nykyisin paljolti metsää, mutta alueella sijaitsee myös asutusta, pienteollisuutta, moottorirata, ampuma-rata, golf-kenttä ja entinen kaatopaikka. Asutusta on lähinnä alueen kaakkois- ja lounaisosassa sekä luoteisosassa. Suunniteltuja tuulivoimalaitosten sijoituspaikkoja on lähimmillään noin metrin päässä yksittäisistä asuinrakennuksista. 3.3 Kaavoitus Kohteeseen on maakuntakaavassa (2010) osoitettu teollisuutta ja varastointia (T). Maakuntakaava tulee korvaamaan seutukaavan 5 (1999), jossa alueelle on myös esitetty teollisuutta ja varastointia (T). Alueella on voimassa oikeusvaikutukseton yleiskaava (2003), jossa alue on teollisuus ja varastoaluetta, jota halkoo itä-länsisuuntainen virkistysalue. Kaavan itäosassa on jätehuollon erityisalue, joka jää kuitenkin nyt suunniteltavana olevan alueen ulkopuolelle. Myös moottorirata on yleiskaavassa merkitty omaksi erityisalueekseen. Edellinen meluselvitys (päivätty ) tehtiin uuden yleiskaavan valmistelua varten. Tämä selvitys tehtiin vireillä olevaa Lakarin logistiikka- ja teollisuuslueen asemakaava varten. 3.4 Suunnitellut tuulivoimalat Kohteeseen ei ole vielä valittu tiettyä voimalamerkkiä tai tyyppiä. Lähtöoletuksena on kuitenkin tilaajan arvio, että voimalat ovat teholtaan 2-3 MW. Tuulivoimalaitosten sijainnit päivitettiin vastaamaan nykyistä suunnitelmaa. Voimalaitosten sijaintipaikat päivitettiin vastaamaan kahdeksan voimalan osalta päivättyä suunnitelmaa (Koillinen teollisuusalue, Tuulivoimaloille mahdollisia sijaintipaikkoja, tarkistettu Tevi/kaavoitus). Mainitun suunnitelman lisäksi mallinnuksessa otettiin huomioon voimala 9C (sähköposti Mäkinen-Westman ja Söderholm ) Tuulivoimaloiden napakorkeudeksi on suunniteltu 120 metriä. Voimalaitosten sijainnit kartalla on esitetty liitteenä olevissa melukuvissa. 4. MELUN OHJEARVOT 4.1 Valtioneuvoston päätöksen 993/1992 mukaiset ohjearvot Valtioneuvosto on antanut melutason yleiset ohjearvot (Valtioneuvoston päätös 993/92). Päätöstä sovelletaan meluhaittojen ehkäisemiseksi ja ympäristön viihtyvyyden turvaamiseksi maankäytön, liikenteen ja rakentamisen suunnittelussa sekä rakentamisen lupamenettelyssä. Päätös ei koske ampuma- ja moottoriurheiluratojen melua. Päätöstä ei myöskään sovelleta teollisuus-, katu- ja liikennealueilla eikä melusuoja-alueiksi tarkoitetuilla alueilla. Taulukossa 1 on esitetty päivä- ja yöajan ohjearvot ulkona ja sisällä. Jos melu sisältää impulsseja tai ääneksiä tai on kapeakaistaista, mittaustuloksiin lisätään 5 db ennen niiden vertaamista ohjearvoihin. Impulssimaisuus- tai kapeakaistaisuuskorjaus tehdään sille ajalle, jolloin melu on impulssimaista tai kapeakaistaista.

7 4 Taulukko 1. VNp 993/1992 mukaiset yleiset melutason ohjearvot L Aeq, enintään Ulkona Päivällä (07 22) Yöllä (22 07) Asumiseen käytettävät alueet, virkistysalueet taajamissa ja niiden 55 db 50 db 1) välittömässä läheisyydessä sekä hoito- tai oppilaitoksia palvelevat alueet Uudet asuinalueet, virkistysalueet taajamissa ja niiden välittömässä 55 db 45 db 1) läheisyydessä sekä hoito- tai oppilaitoksia palvelevat Loma-asumiseen käytettävät alueet 3), leirintäalueet ja virkistysalueet 45 db 40 db 2) taajamien ulkopuolella sekä luonnonsuojelualueet Sisällä Asuin-, potilas- ja majoitushuoneet 35 db 30 db Opetus- ja kokoontumistilat 35 db - Liike- ja toimistohuoneet 45 db - 1) Oppilaitoksia palvelevilla alueilla ei sovelleta yöohjearvoa 2) Yöohjearvoa ei sovelleta sellaisilla luonnonsuojelualueilla, joita ei yleisesti käytetä oleskeluun tai luonnon havainnointiin yöllä 3) Loma-asumiseen käytettävillä alueilla taajamassa voidaan soveltaa asumiseen käytettävien alueiden ohjearvoja L Aeq = melun A-painotettu keskiäänitaso (ekvivalenttitaso) 4.2 Ympäristöministeriön ohje "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" Ympäristöministeriö asetti työryhmän, jonka tehtävänä oli valmistella ehdotus tuulivoimarakentamisen kaavoitusta, vaikutusten arviointia ja lupamenettelyjä koskevaksi ohjeistukseksi. Työryhmän ehdotuksen luonnoksessa on todettu, että VNp 993/1992:ssä annetut melutasojen yleiset ohjearvot soveltuvat huonosti tuulivoimamelun haittojen arviointiin ja suositellaan tiukempia melutasoja tuulivoiman suunnitteluarvoiksi. Lopullinen ohje julkaistaneen keväällä MELUMALLINNUS 5.1 Melunlaskentaohjelma Laskennallisissa tarkasteluissa käytettiin SoundPlan 7.0 melulaskentaohjelmaa ja siihen sisältyviä Nord2000-melulaskentastandardia (tuulivoima) ja yhteispohjoismaista tieliikennemelun laskentamallia. Malli huomioi 3-ulotteisessa laskennassa mm. maastonmuodot sekä etäisyysvaimentumisen, ilman ääniabsorption, esteet, heijastukset ja maanpinnan absorptio-ominaisuudet sekä säätiedot. Nord2000-laskentastandardin on todettu soveltuvan aiemmin käytettyjä laskentamalleja (esim. Pohjoismainen yleinen melulaskentamalli vuodelta 1982 sekä ISO 9613 teollisuusmelun laskentamalli vuodelta 1993) paremmin tuulivoimalaitosten melun mallintamiseen erilaisissa sääolosuhteissa merialueella sekä maa-alueilla (Di Napoli 2007). Nord2000 laskentamallin epävarmuus on noin ±2 db, kun melulähteen ja laskentapisteen välinen etäisyys on maksimissaan 1500 metriä. Nord2000 laskentamallin käyttäminen tuulivoimalamelun laskennassa on validoitu vuonna Raportissa (PSO-07 F&U project no. 7389, Noise and energy optimization on wind farms, Validation of the Nord2000 propagation model for use on wind turbine noise, Final report, 8 October 2009) esitettään laskentamallin paikkansapitävyys mittaus- ja laskentatuloksia vertailemalla. Epävarmuus on määritetty selvityksessä standardipoikkeamana. Tieliikennemelun laskentamallin tarkkuus on alle 500 metrin etäisyyksillä noin ±2 db. Arvioimme, että lähimpien asuinrakennusten kohdalla kokonaislaskentaepävarmuus on ±2 db. 5.2 Laskennan lähtötiedot Maastomalli laadittiin Rauman kaupungin toimittaman numeerisen kantakartta-aineiston pohjalta. Lopullista valintaa tuulivoimalaitoksen tyypistä ei ole vielä tehty, joten tässä selvityksessä käytettiin voimalatyypin osalta samoja lähtötietoja kuin yleiskaavaa varten tehdyssä selvityksessä. Laitosten napakorkeutena käytettiin 120 metriä ja äänitehotasona WinWindin toimittamia tietoa 3 MW voimalaitokselle. Teknisen selosteen mukaan tuulivoimalaitoksen Winwind WWD-3 EU90 äänitehotaso on L WA 104,1 db, kun tuulennopeus on 8 m/s 10 m korkeudella maanpinnasta. Voima-

8 5 loiden suunnitellut sijainnit mallinnettiin tilaajan toimittamien tietojen perusteella (Lakari_ak_luonnos02.dwg ja sähköposti Mäkinen-Westman ja Söderholm ). Tieliikenteen melulaskennoissa käytetyt tiedot ennusteliikenteen (vuosi 2030) määrästä saatiin Koillisen teollisuusalueen liikenteellisestä esiselvityksestä (A-Insinöörit, Lokakuu 2010). Laskennoissa huomioitiin "Valtatien 8 parantaminen, Luostarinkylän ja Impivaaran ohituskaistat, Rauma ja Eurajoki" suunnitelmakartoissa esitetyt meluesteet. Meluesteiden korkeutena käytettiin tsv+2m. Laskennassa käytetyt tieliikennetiedot on esitetty kuvassa 2. Työssä on oletettu, että 90 % liikenteestä tapahtuu päiväaikana klo Raskaan liikenteen osuutena käytettiin 10 %. Kaava-alueen kohdalla valtatie 8 nopeusrajoitus on 80 km/h ja valtatie 12 nopeusrajoitus on 60 km/h. Kuva 2. Vuoden 2030 ennusteliikennemäärät 5.3 Melulaskenta Koska tuulivoimalaitos voi toimia yhtäjaksoisesti läpi vuorokauden, vastaa tuulivoimamelun laskennan tulos päivä- ja yöajan keskiäänitasoja. Tieliikenteestä laskettiin sekä päivä- että yöajan keskiäänitasot. Laskentapisteverkossa pisteiden välinen etäisyys oli 50 metriä. Laskentapisteen korkeus on vakiintuneen tavan mukaisesti 2 metriä maanpinnasta. Tuulivoimalaitosten melun laskennassa tuulennopeudeksi määriteltiin 8 m/s 10 metrin korkeudella maanpinnasta, koska tämä on tuulivoimalaitosten melusta tehtyjen tutkimusten ja selvitysten perusteella melutasoltaan yleensä häiritsevin tilanne, lisäksi useimpien tuulivoimalaitosten äänitehotaso on määritelty tällä tuulennopeudella. Tuulennopeus voimalaitosten napakorkeudella laskettiin logaritmisen tuulennopeusprofiilin mukaisesti. Tieliikenteen laskentamallissa laskentaoletuksena on lievä myötätuuli melulähteestä laskentapisteeseen päin. 5.4 Laskennan tulokset Melulaskennan tulokset on esitetty liitteenä olevissa melukuvissa, liitteet 1-3. Liitteissä melutason vaihtelu on kuvattu 5 db välein vaihtuvin meluvyöhykkein. Esimerkiksi keskiäänitason db meluvyöhyke on esitetty kartassa kirkkaan vihreällä. Tuulivoimamelu, liite 1

9 6 Tuulivoimalaitosten aiheuttamalle yli 45 db meluvyöhykkeelle sijoittuu 4 asuintaloa ja voimakkaimmillaan tuulivoimaloiden aiheuttamat melutasot ovat 46 db lähimpien asuintalojen luona. Voimakkaimmat melutasot ovat voimalan 9C. lounaispuolella sijaitsevan asuintalon kohdalla sekä voimalan 7B. ja 8B. välissä sijaitsevan asuintalon kohdalla. Lisäksi muutamia asuintaloja jää voimalan 4. luoteispuolella 45 db melualueelle. Uotilan ja Kolmiladon asuinalueet jäävät 40 db melualueen ulkopuolelle. Impivaaran asuinalueelta Porintien pohjoispuolella jää asuntoja 40 db melualueelle. Alueen läheisyydessä sijaitsevat loma-asunnot ovat 40 db melualueen ulkopuolella. Tiemelu, liitteet 2-3 Tieliikenteen yöaikana aiheuttama melu rajoittuu pääasiassa valtateiden 8 ja 12 varsilla olevien asuintalojen luo. Yöajan yli 50 db melualueelle jää muutamia asuintaloja molempien teiden varsilla. Tuulivoimalaitosten aiheuttamalle yli 45 db melualueelle jäävät asuintalot valtatie 8 varressa tieliikenne aiheuttaa noin db melutason. Muut 2 asuintaloa joissa tuulivoima aiheuttaa yli 45 db melutason, ovat tieliikenteen 40 db meluvyöhykkeen ulkopuolella. 6. JOHTOPÄÄTÖKSET JA TULOSTEN TULKINTA Tuulivoimalaitoksista aiheutuva laskennallinen melutaso hankealueen ympäristössä lähimpien asuinalueiden kohdalla on noin db. Lähimpien yksittäisten asuintalojen kohdalla melutasot ovat enimmillään 47 db. Lasketut melutasot ovat asuinalueille annettujen VNp 993/1992 mukaisen päivä- ja yöajan ohjearvojen alapuolella. Taustaäänet tai hiljaisuus vaikuttavat merkittävästi tuulivoimalaitoksen äänen havaitsemiseen. Tuulivoimalaitoksen äänen havaittavuutta nostaa sen taustamelusta poikkeava jaksottaisuus. Tietyissä olosuhteissa (erityinen pystysuuntainen tuuliprofiili, lehdettömät puut) taustamelu havaintopisteessä saattaa olla niin alhainen, että tuulivoimalaitoksen vaimeakin ääni voi olla havaittavissa. Toisenlaisissa olosuhteissa taas huomattavasti voimakkaampi tuulivoimalaitoksen käyntiääni saattaa peittyä taustamelun (tuulen humina puissa, maa- ja metsätalouskoneiden ääni, liikenne ym.) alle. Taustaäänten peittovaikutus riippuu paitsi äänitasosta, myös äänen taajuusjakaumasta. Tästä syystä tuulivoimalaitoksen melun havaittavuus riippuu voimakkaasti havaintopaikasta ja sen ympäristöstä. Tieliikenne aiheuttaa yöaikana yli 50 db melutasoja molempien valtateiden varsilla muutamien asuintalojen kohdalla. Tieliikenteen melu peittää tuulivoimalaitosten melua alleen teiden läheisyydessä, mikä pienentää tuulivoimalaitosten aiheuttamaa muutosta alueen melutilanteessa. Valtateiden 8 ja 12 läheisyydessä tuulivoimaloiden vaikutus yöajan keskiäänitasoon on 0-2 db, kauempana tiestä tuulivoimaloiden aiheuttama muutos on suurempi. Suunnittelualueen keskellä sijaitsevien asuintalojen kohdalla tuulivoimaloiden vaikutus melutilanteeseen on suurin. Tuulivoimaloiden vaikutus alueen yhteismelutasoihin on pienempi päiväaikana, koska tieliikenteen melu on voimakkaampaa päiväaikana. Lasketut melutasot ovat sitä luokkaa, ettei tuulivoimalaitosten aiheuttamaa melua pysty erottamaan lähellekään kaikissa sääoloissa, sillä tuulen ja mm. liikenteen aiheuttama taustaääni peittää tuulivoimalaitoksen äänen alleen suurimman osan ajasta. Tietyissä olosuhteissa taustamelun ollessa hiljaista tuulivoimalaitosten ääni saattaa kuitenkin olla kuultavissa lähimpien asuntojen kohdalla. Tuulivoimalaitosten melun on todettu olevan häiritsevää alhaisemmilla äänitasoilla kuin esim. liikennemelun. Tuulivoimalaitoksen melun häiritsevyyteen vaikuttaa tuulivoimalaitoksen aiheuttaman äänitason lisäksi esim. tuulen ja alueen muun toiminnan aiheuttaman taustaäänten peittovaikutus, tuulivoimalaitosten näkyvyys maisemassa ja kuulijan yleinen asenne tuulivoimaa kohtaan. Ruotsalaisten tutkimusten mukaan häiritsevyys nousee voimakkaammin, kun tuulivoimalaitoksen aiheuttama äänitaso ylittää L Aeq db. Tässä tapauksessa lasketut melutasot Uotilan ja Kolmiladon asuinalueiden kohdalla jäävät tämän alle, mutta lähimpien yksittäisten asuintalojen ja osan Impivaaran asuinalueen asuintalojen kohdalla ovat tämän yläpuolella. Hollolassa 20. päivänä joulukuuta 2011

10 7 RAMBOLL FINLAND OY Janne Ristolainen projektipäällikkö Arttu Ruhanen suunnittelija

11

12

13