KAUPUNKIALUEELLA SIJAITSEVAN SUUREN

Samankaltaiset tiedostot
1 JOHDANTO 2 MELUHISTORIA HILJAISEN MOOTTORITEHTAAN YMPÄRISTÖMELUT MITÄ TODELLA MITATAAN JA MITEN TULOKSIA PITÄISI ANALYSOIDA

Hiljainen moottoritehdas meluavassa kaupunkiympäristössä. Melupäivät / Kari Saine

SIIRTOMATRIISIN JA ÄÄNENERISTÄVYYDEN MITTAUS 1 JOHDANTO. Heikki Isomoisio 1, Jukka Tanttari 1, Esa Nousiainen 2, Ville Veijanen 2

ÄÄNENVAIMENTIMIEN VAIMENNUK- SEN MITTAUSOHJELMA

WÄRTSILÄ JA AKUSTIIKKA - KATSAUS AJANKOHTAISIIN HAASTEISIIN

Kansainvälinen Työturvallisyyspäivä 2018 Vaasa

(1) Novia University of Applied Sciences, Vaasa,

Parempaa äänenvaimennusta simuloinnilla ja optimoinnilla

IMUAUTON RUUVIKOMPRESSORIN KAPEAKAISTAISEN MELUN

ÄÄNTÄ VAHVISTAVAT OLOSUHDETEKIJÄT. Erkki Björk. Kuopion yliopisto PL 1627, Kuopion 1 JOHDANTO

PIEKSÄMÄEN MELUSELVITYKSEN MELUMITTAUKSET

RASKAAN LIIKENTEEN MELUPÄÄSTÖ. Sirpa Jokinen, Erkki Björk

SWEPT SINE MITTAUSTEKNIIKKA (NOR121 ANALYSAATTORILLA)

DIESELMOOTTORIN MELUN HALLITSEMINEN KONEAKUSTIIKAN OSAA- MISTA HYÖDYNTÄEN

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN

lindab we simplify construction Akustiset ratkaisut Äänenvaimentimet

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSRAPORTTI

Kuva 1: Helmholtzin käyttämä HR [2] sekä HR:n arkkityyppi Tatti.

AMPUMAMELUN TUTKIMUKSIA. Timo Markula 1, Tapio Lahti 2. Kornetintie 4A, Helsinki

TUULIVOIMALOIDEN MELUVAIKUTUKSET

VOIMALAITOSMELUN AJANKOHTAISIA HAASTEITA. Esa Nousiainen, Ville Veijanen. Wärtsilä Finland Oy Power Plants Tarhaajantie 2, VAASA 1 JOHDANTO

Mikonkeitaan tuulivoimaloiden matalataajuinen melu

ÄÄNEKKÄÄMMÄN KANTELEEN MALLINTAMINEN ELEMENTTIME- NETELMÄLLÄ

AMMUNNAN JA RÄJÄYTYSTEN AIHEUTTAMA TÄRINÄ. Timo Markula, Tapio Lahti, Timo Peltonen

Mitä tulisi huomioida ääntä vaimentavia kalusteita valittaessa?

Mittaukset: Sääolosuhteet mittausten aikana ( klo 14 17):

Tuulivoimaloiden matalataajuinen melu

ELOKUVATEATTEREIDEN MELUTASOT 2018 PROJEKTIYHTEENVETO

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSRAPORTTI

E-Power. Vibroakustisesti ympäristötehokkaan voimalaitoksen tuoteprosessi. Tommi Rintamäki General Manager Power Plant Technology Wärtsilä Finland Oy

(5)+liitteet

Valtatie Pyhäjoen keskustan pääliittymän kohdalla (vt8 Virastotie Annalantie), Pyhäjoki Melutarkastelu

Endomines Oy:n Pampalon kultakult kaivoksen ympäristömeluselvitys

MITEN ÄÄNTÄVAIMENTAVAT AKUSTIIKKALEVYT TEKEVÄT PORRASKÄYTÄVÄSTÄ PAREMMAN KUULOISEN.

MIV Ilmanvaihdon modernit parannus- ja kunnostusratkaisut

Infraäänimittaukset. DI Antti Aunio, Aunio Group Oy

KAIRAKONEEN AIHEUT- TAMA MELU VAIKUTUS KALOIHIN

TUULIVOIMAMELUN MITTAUS- JA MALLINNUSTULOSTEN

PORAPAALUTUKSEN AIHEUTTAMAN MELUN MITTAUS Pasilan Uusi Silta YIT Rakennus Oy

TAMPEREEN ETELÄPUISTON MELUSELVITYS Projektinumero307322

OMINAISUUDET

MÄNTÄMOOTTORIVOIMALAITOKSEN YMPÄRISTÖMELU SUHTEESSA 1 JOHDANTO 2 MÄNTÄMOOTTORIVOIMALAITOKSEN ERITYISPIIRTEITÄ MUIHIN JÄRJESTELMIIN

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

PAKOPUTKEN PÄÄN MUODON VAIKUTUS ÄÄNENSÄTEILYYN

Kristiinankaupungin ja Isojoen tuulivoima-alueiden matalataajuinen melu

Meluselvitys Pajalantien ja Hulikankulman alueet

TESTAUSSELOSTUS Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen Lasiseinä liukuovella, Fasad 30

PAKOÄÄNENVAIMENTIMEN KEHITYSPROSESSI

AKUSTISEN ABSORPTIOSUHTEEN MÄÄRITYS LABORATORIOSSA

KAPSELIKUORMAMENETELMÄ MOOTTORIN AKUSTISTEN LÄH- DEOMINAISUUKSIEN MÄÄRITTÄMISEEN

4G LTE-verkkojen sisätilakuuluvuusvertailu 1H2014

EMC Säteilevä häiriö

Raportti. Kiinteistö Oy Kalevan Airut 8479 asemakaavatyön meluselvitys. Projektinumero: Donna ID

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

Eritasoliittymän suunnittelu kantatielle 67 Joupin alueelle, Seinäjoki MELUSELVITYS Seinäjoen kaupunki

ÄÄNENVAIMENTIMIEN MALLINNUSPOHJAINEN MONITAVOITTEINEN MUODONOPTIMOINTI 1 JOHDANTO. Tuomas Airaksinen 1, Erkki Heikkola 2

TUULIVOIMALAMELU MITTAUS JA MALLINNUS VELI-MATTI YLI-KÄTKÄ

GRÄSBÖLEN TUULIVOIMAHANKE. Meluselvitys. Lounaisvoima Oy

MURSKAUKSEN MELUMITTAUS Kivikontie Eritasoliittymä Destia Oy

AKTIIVISEN ÄÄNENHALLINNAN PSYKOAKUSTINEN ARVIOINTI

Latamäen Tuulivoimahanke, Luhanka

Helsingin kaupunki Pöytäkirja 17/ (5) Ympäristölautakunta Ysp/

RAKENNUSAKUSTIIKKA - ILMAÄÄNENERISTÄVYYS

1 db Compression point

Turun ammattikorkeakoulu, sisäympäristön tutkimusryhmä Lemminkäisenkatu B Turku

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti

HIRVASKANKAAN (VT 4/UURAISTENTIE) MELUSELVITYS

VTT EXPERT SERVICES OY

1 JOHDANTO 3 2 LÄHTÖTIEDOT JA MENETELMÄT 4

MOSKOVAN P. I. TCHAIKOVSKY KONSERVATORION SUUREN 1 JOHDANTO 2 YLEISKUVAUS SALISTA SALIN AKUSTIIKKA

LUUVANIEMENTIE 2-6, HELSINKI MELUSELVITYS

MÄNTÄMOOTTORIVOIMALAITOKSEN MELUNTORJUNNAN PARAS 1 MELUNTORJUNNAN MERKITYS KÄYTETTÄVISSÄ OLEVA TEKNIIKKA

Kuva 1. Henkilöauton moottoriäänen taajuuspainottamaton spektri.

Kouvolan ratapihan melumittaukset

Ilmakanaviston äänenvaimentimien (d= mm) huoneiden välisen ilmaääneneristävyyden määrittäminen

Motocrosspyörien melupäästömittaukset

vakioilmamääräjärjestelmiin Malli RN

Pienitaajuinen melu. Versio Päivämäärä Tekijät Hyväksytty Tiivistelmä. Rev CGr TBo Tuulivoimapuiston pienitaajuisen

Tuulivoimaloiden ympäristövaikutukset

Melun huomioon ottaminen tuulivoimahankkeiden kaavoituksessa ja lupakäytännöissä. Ilkka Niskanen

Akustiikka ja toiminta

Luonnonkuidut akustisissa tuotteissa, Kalevi Kulonpää YesEco Oy

Sörnäistenrannan-Hermanninrannan osayleiskaavaehdotus, vaikutusten arvioinnit. Selvitys liikennemelusta osayleiskaava-alueella 16

Kristiinankaupungin Mikonkeitaan ja muiden tuulivoima-alueiden melun yhteisvaikutukset

LIIKKEENVAHVISTUSKUVAUS

Lappfjärdin tuulivoimahanke, Kristiinankaupunki

VALIO OY/ADVEN OY SEINÄJOEN TEHTAAN MELUSELVITYS

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Lattianpintarakenteen askeläänen parannusluvun määrittäminen

Mittausverkon pilotointi kasvihuoneessa

ILMAÄÄNENERISTÄVYYDEN ROUND ROBIN -TESTI 2016

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen HSL Alu db-liukuovi Rw 37dB

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset

TUULIVOIMALAMELU. Tuulivoimalan tavoiteseminaari Denis Siponen Teknologian tutkimuskeskus VTT

Melumallinnus Kauramäki / Etelä-Keljo

ILMANVAIHTOLAITOKSEN ÄÄNITEKNIIKKAA

Termex Zero -seinärakenteen ilmaääneneristävyyden määrittäminen

TESTAUSSELOSTUS Nro VTT-S Ilmaääneneristävyyden määrittäminen Yksilasinen siirtolasiseinä, SCM L-35-ACUSTO

Oppipojankuja 6, Kuopio puh TIKALAN OY:N YMPÄRISTÖMELUMITTAUS. Mittausaika:

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

ASIAKASRAPORTTI VTT-CR Mervento tuulivoimalan aiheuttaman melun immissiomittaukset

Transkriptio:

KAUPUNKIALUEELLA SIJAITSEVAN SUUREN DIESELMOOTTORITEHTAAN TUOTTAMAN MATALATAAJUISEN MELUN KARTOITUS JA MELUNTORJUNTATOIMENPITEIDEN TOTEUTUS Sami Oksanen 1, Zengxin Gao 1, Jouni Hartikainen 2, Kari Saine 1 1 Wärtsilä Finland Oy PL 252 FI-65101 VAASA etunimi.sukunimi@wartsila.com 2 JTK Power Oy Teollisuustie 6 66600 VÖYRI jouni.hartikainen@jtk-power.fi Tiivistelmä Viime vuosina lisääntynyt julkinen tieto melusta ja sen aiheuttamista ympäristövaikutuksista on asettanut lukuisia haasteita teollisuusyrityksille. Melusta aiheutuvia valituksia ei kaikissa tapauksissa voida välttää vaikka ympäristömeluun liittyvän lainsäädännön asettamat raja-arvot täyttyvät. Artikkelissa tarkastellaan Vaasan keskustassa sijaitsevan dieselmoottoritehtaan aiheuttamaa ympäristömelupäästöä ja sen vaikutusta lähellä sijaitsevaan asutukseen. Tämän lisäksi tehtaan melupäästöä verrataan muihin kaupungissa tyypillisesti esiintyviin melulähteisiin. Tarkastelussa havaittiin että liikenteen aiheuttama melupäästö läheisiin asuinhuoneistoihin on tasoltaan huomattavasti korkeampaa kuin moottoritehtaan tuottama. Alhaisemmasta melutasosta huolimatta moottoritehtaan koeajon yhteydessä syntyvään pakomeluun on kiinnitettävä erityistä huomiota sen matalataajuisen sisällön vuoksi, joka on todettu häiritseväksi. Matalataajuisen pakomelun torjuntaan suunniteltiin joukko reaktiivisia vaimentimia joiden viritystaajuudet asetettiin pakomeluspektrin eniten dominoiville taajuuksille. Vaimentimien toteutus oli haasteellista tilarajoitusten ja vaimentimien suuren koon vuoksi. Uusien pakovaimentimien avulla tehtaan melupäästöä saatiin madallettua huomattavasti ja sen ansiosta Vaasassa on nyt hiljainen moottoritehdas keskellä meluista kaupunkiympäristöä. 1 JOHDANTO Lisääntynyt julkinen tietämys melusta ja kiristyneistä melusäädöksistä yhdistettynä kasvaneeseen tarpeeseen lisätä asumisen mukavuutta alentamalla melutasoja asettaa haasteita keskellä kaupunkia sijaitsevalle moottoritehtaalle. Ympäristömeluvaatimusten täyttäminen vaatii melurajojen alittamista tehtaan normaalioloissa. Tämän lisäksi moottorien

Kuva 1: Pakomelun mittausjärjestely eräässä mittapisteessä (vasemmalla) ja tyypillinen pakomeluspektri kahdelle moottorityypille, y-akselin viivaväli on 10 db (oikealla). koeajon tuottama matalataajuinen pakomelu aistitaan häiritsevänä vaikka kokonaistaso on alle asetettujen raja-arvojen. Wärtsilä on kehittänyt yhteistyössä APL systems Oy:n kanssa Aures-melunvalvontajärjestelmää [1,2], joka koostuu neljästä tehdasalueelle sijoitetusta mikrofoniyksiköstä, tiedonkeruujärjestelmästä ja analyysiohjelmistosta. Ympäristömelulle asetetut A-painotetut raja-arvot on melko helposti alitettavissa kaupunkialueella sijaitsevassa moottoritehtaassa, kunhan rakennusten riittävästä ääneneristävyydestä on huolehdittu jo suunnitteluvaiheessa. Useissa tapauksissa esimerkiksi liikenteen aiheuttama ympäristömelu ylittää asetetut raja-arvot. Matalataajuiselle melulle ei ole asetettu selkeää raja-arvoa. Moottoritehtaan koeajon tuottama pakomelu on tyypillisesti matalataajuista, jonka ansiosta se voi edetä pitkiä matkoja heikosti vaimentuen ja aiheuttaa häiritsevää melualtistusta laajalla alueella. Tämän vuoksi on erittäin tärkeää varustaa moottorien koeajolaitteisto oikein suunnitelluilla ja laadukkailla äänenvaimentimilla. 2 DIESELMOOTTORIN PAKOMELU Dieselmoottorin pakomelu luokitellaan tyypillisesti erittäin häiritseväksi lähialueen asukkaiden toimesta, sen häiritsevyyttä lisää impulssimainen ja matalataajuinen sisältö, tyypillisesti suurin heräte on alle 200 Hz:n taajuusalueella. Matalataajuinen melu koetaan häiritseväksi kun se ylittää kuulokynnyksen, mikäli sen taso kasvaa suureksi, koettua häiritsevyyttä lisää herätteen aikaansaama kevyiden rakenteiden värähtely. Kuvassa 1 on esitetty Wärtsilän käyttämän pakomelun mittausjärjestelmä ja tyypillinen lähdespektri kahdelle eri moottorityypille. Pakomelu mitataan SESAM-anturilla [3] kuudesta ennalta määritetystä pisteestä jotka sijaitsevat moottorin ja äänenvaimentimen välissä, menetelmällä saavutetaan tarkempia mittaustuloksia verrattuna perinteiseen yhden mittapisteen menetelmään. Ympäristömelun tarkkailuun tarkoitetun Aures-järjestelmän ominaisuutena on haluttujen kynnysarvojen asetus meluvaroituksille ja -hälytyksille. Kuvassa 2 on esitetty eri ajanjaksoina mitatut keskiarvotetut äänipainetasot Diesel-koeajon katolla sijaitsevassa mittapisteessä (A4) 14.4.2014, siihen on merkitty sekä hälytys- että varoitustasot kolmasosaoktaavikaistoittain. Kyseiset tasot on valittu aiemman kokemuksen perusteella taajuusalueelle jossa moottorin pakomelu on hallitsevinta. Mitatuissa äänipainetasoissa ei ole merkittävää eroa yli 100 Hz:n taajuuksilla, suurimmat erot on havaittavissa matalilla taajuuksilla, joilla melutaso nousee tyypillisesti noin 15 db moottorin koeajon aikana. Kokonaistasoja tarkasteltaessa huomataan että A-painotettu arvo nousee merkittävästi vähemmän kuin painottamattomat tasot.

Kuva 2: Diesel-koeajon katolla pisteessä (A4) mitatut äänipainetasot 14.4.2014 sekä varoitus ja hälytystasot pakomelulle. Kokemuksen perusteella Wärtsilässä on valittu painottamattomat tasot matalataajuisen pakomelun analyysiin ja häiritsevyyden arviointiin. Kuvasta nähdään myös uuden tehokkaamman W32E moottorin aiheuttama hälytysrajan ylittämä melutaso. Lisääntyneet hälytykset paljastivat että koeajon äänenvaimentimiin oli tehtävä muutoksia jotta W32E moottorin tuottama pakomelu saataisiin siedettävälle tasolle. Huomioitavaa on myös se, ettei W32E moottorin kokonaismelu ylittänyt A-painotettua varoitustasoa LAeq ja että tehtaan aiheuttama kokonaismelu on viranomaisten asettaman raja-arvon alapuolella vaikka naapurusto kokee melun häiritsevänä [2]. Useat dominoivat taajuuskomponentit ovat äänenvaimennuksen kannalta haasteellista, tämän lisäksi koeajossa testataan useita erityyppisiä moottoreita joiden lähdespektrit poikkeavat toisistaan. Käytettävissä oleva vapaa tila putkistossa on rajallinen jo asennettujen komponenttien ja vaimentimien johdosta. 3 REAKTIIVISET ÄÄNENVAIMENTIMET MATALATAAJUISEN MELUN VAIMENNUKSEEN Diesel-koeajon pakomelun lisä-äänenvaimennustarve on taajuusalueella 30 60 Hz jossa sijaitsee moottoriherätteen voimakkaimmat taajuuskomponentit. Matalien taajuuksien vaimentamiseen sopivat parhaiten reaktiiviset äänenvaimenninratkaisut [4,5], joissa vaimennus perustuu pääsääntöisesti ääniaaltojen heijastumiseen ja vastakkaisvaiheiseen summautumiseen. Tyypillisiä reaktiivisia vaimennintyyppejä ovat: laajennuskammio, Helmholtz-resonaattori ja neljännesaaltoresonaattori. Kuvassa 3 on esitelty näiden vaimennintyyppien rakenne. Reaktiivisten vaimentimien toimintaperiaatteet poikkeavat toisistaan kuten myös niiden suorituskyky. Suurimmat eroavaisuudet vaimennintyyppien välillä ovat vaimennuskyvyssä, elementin mitoissa sekä painehäviössä. Moottoritehtaan koeajon pakokanaviin on jo asennettu useita äänenvaimentimia, lisäksi pääosa suorista putkiosuuksista oli jo käytetty, joten tärkeimmäksi rajoittavaksi tekijöiksi jäi tilanahtaus ja rajallinen vastapainebudjetti.

Kuva 3: Reaktiiviset vaimennintyypit: (a) laajennuskammio, (b) Helmholtz-resonaattori ja (c) neljännesaaltoresonaattori. Kuva 4: Reaktiivisten vaimentimien vaimennuskyky taajuuden funktiona (transmission loss). Laajennuskammiot Tyypillisin reaktiivinen vaimennintyyppi on laajennuskammio [5], joka koostuu sisääntulon pinta-alan epäjatkuvuuskohdasta, pitkästä kammio-osasta ja ulostulon pinta-alan epäjatkuvuuskohdasta, kuva 3(a). Laajennuskammio voidaan myös toteuttaa jatkamalla sisään- ja ulostulon putkia kammion sisälle, näiden avulla voidaan parantaa laajennuskammion vaimennuskykyä. Esimerkki laajennuskammion vaimennuskyvystä on esitetty kuvassa 4 pisteviivalla. Kyseinen elementti on viritetty toimimaan 30 60 Hz taajuusalueella. Vaimennuskäyrässä nähdään melko loivat mutta laajakaistaiset vaimennusmaksimit, suuruusluokaltaan noin 5 db, viritystaajuuden ja parittomien monikertojen ympäristössä. Vaimennuskykyä voidaan parantaa muuttamalla putken ja kammion välistä pintaalasuhdetta. Tehtaan moottorikoeajon tapaukseen laajennuskammio ei ollut soveltuva, koska ongelmallisille taajuuksille tarvittiin suurempi vaimennus. Käytännössä vaimentimesta olisi tullut halkaisijaltaan epäkäytännöllisen suuri ja elementin vastapainetaso olisi noussut liian korkeaksi. Helmholtz-resonaattori Helmholtz-resonaattorin toiminta perustuu massa-jousijärjestelmään ja se poikkeaa toiminnollisuudeltaan jonkin verran heijastukseen perustuvista laajennuskammiosta ja neljännesaaltoresonaattorista. Helmholtz-resonaattorille on tyypillistä erittäin korkea vaimennus viritystaajuudella, kuva 4, tämän ansiosta se sopii tapauksiin joissa meluspektrissä on yksi erittäin voimakas taajuus joka halutaan vaimentaa. Diesel-moottorin tapauksessa Helmholtz-resonaattori ei ole kaikkein optimaalisin vaihtoehto, koska moottorin pakomeluspektrissä on useita voimakkaita harmonisia taajuuksia, eikä useiden Helmholtz-resonaattorien toteuttamien ole aina käytännöllistä. Helmholtz-resonaattoria voidaan käyttää erittäin matalilla taajuuksilla, koska vaimenninelementti pysyy kokonsa puolesta toteuttamiskelpoisena verrattuna neljännesaaltoresonaattoriin josta voi tulla epäkäytännöllisen pitkä. Toisaalta Helmholtz-resonaattorit eivät lisää vastapainetta merkittävästi.

DIESELMOOTTORITEHTAAN MELUKARTOITUS JA -TORJUNTA Kuva 5: Paikalleen asennettu CSS-lisävaimennin (vasemmalla) ja vaimentimen teoreettinen vaimennuskyky (transmission loss). Neljännesaaltoresonaattori ja CSS-elementti Neljännesaaltoresonaattorin toiminta perustuu ääniaaltojen vastakkaisvaiheiseen summautumiseen aaltoputken avulla, kuva 3(c). Neljännesaaltoresonaattorilla on vaimennuksen huippukohtia viritystaajuudella ja sen parittomilla harmonisilla, kuva 4 katkoviiva. Dieselmoottorin harmonisen pakomelun vaimentaminen on mahdollista virittämällä neljännesaaltoresonaattoreita halutuille herätetaajuuksille. Samalla elementin viritystaajuuden parittomat monikerrat vaimentavat viritystaajuuden yläpuolella sijaitsevia pakomelun harmonisia taajuuksia mahdollistaen paremman kokonaisvaimennuksen verrattuna Helmholtz-resonaattoriin. Wärtsilän Compact Silencer System (CSS) [6,7] hyödyntää tätä tekniikkaa. CSSvaimennin todettiin sopivimmaksi vaihtoehdoksi tehtaan moottorikoeajon pakomelun vaimentamiseen sen suorituskyvyn, alhaisen vastapaineen ja skaalautuvan tilantarpeen ansiosta. CSS-vaimentimet suunniteltiin ja valmistettiin yhteistyössä JTK Power Oy:n kanssa, niiden vaimennusominaisuudet varmistettiin valmistuksen yhteydessä vaimennintehtaalla sekä varsinaisissa käyttöolosuhteissa asennettuna moottorikoeajolaitteistoon. Kuvassa 5 on esitelty eräs tehtaan katolle asennettu CSS-elementti (vasen) ja sen teoreettinen vaimennuskyky. Vaimennuskäyrästä erottuu selkeät maksimit 50 Hz alueella sekä näiden parittomat monikerrat korkeammilla taajuuksilla. 4 ÄÄNENVAIMENTIMIEN SUORITUSKYKY Tehtaan moottorikoeajon uudet vaimentimet asennettiin kesän 2014 aikana. Vaimentimet toimivat suunnitellulla tavalla, reaktiivisten elementtien todelliset viritystaajuudet vastasivat tarkasti suunniteltuja arvoja. Valmistuksen yhteydessä elementtien vaimennuskyvyksi (transmission loss) mitattiin pakokanavan sisällä yli 20 db viritystaajuuksilla ja niiden parittomilla monikerroilla. Vaimennusarvot vastasivat hyvin aiemman kokemuksen perusteella tiedettyä käytännön raja-arvoa. Laskennallisesti viritystaajuudella oleva vaimennusarvo tulisi olla noin 40 db, mutta käytännön toteutuksissa ei päästä samalle tasolle. Pääosa laskennallisen mallin ja suorituskyvyn erosta selittyy mallinnusvaiheessa tehdyistä yksinkertaistuksista sekä vaimentimen fysikaalisista ominaisuuksista. Vaimentimien suorituskyky mitattiin myös käyttöolosuhteissa elementtien asennuksen jälkeen. Kuvassa 6 on esitetty kymmenen päivän keskiarvotetut äänipainetasot ennen (sininen) ja jälkeen (punainen) lisävaimentimien asennusta, mittauksissa on käytetty samaa moottorityyppiä W32E ja ajankohdaksi valittiin melko tyyni ilma jolloin ympäristömelun vaikutus mittaustuloksiin saatiin minimoitua. Mittaustuloksista huomataan merkittävä parannus elementtien viritystaajuuksien läheisyydessä alueella 20 50 Hz. Uudet vaimenninelementit vähentävät merkittävästi häiritsevänä koettua matalataajuista melua. Merkittävästä parannuksesta huolimatta kokonaistasoissa on 4 db:n ero.

Kuva 6: Kymmenen päivän keskiarvotetut äänipainetasot ennen (sininen) ja jälkeen (punainen) lisävaimentimien asennusta. Arvot on mitattu tehtaan katolta pisteestä (A4) 6/2014 ja 10/2014. 6 JOHTOPÄÄTÖKSET Ympäristömelulle asetetut A-painotetut raja-arvot on melko helposti alitettavissa kaupunkialueella sijaitsevassa moottoritehtaassa. Useissa tapauksissa jo liikenteen aiheuttama ympäristömelu ylittää asetetut raja-arvot. Matalataajuinen pakomelu asettaa haasteita häiritsevyytensä vuoksi, vaikkei melun A-painotettu kokonaistaso ylitä raja-arvoja. Wärtsilä on oma-aloitteisesti kantanut vastuun lähiympäristön meluhaittojen rajoittamisessa ja on suunnitellut sekä toteuttanut yhteistyössä JTK Power Oy:n kanssa pakovaimentimet matalataajuiselle melulle. Nykypäivän tekniikka mahdollistaa useiden häiritsevien taajuuksien tehokkaan vaimentamisen tila- ja vastapainerajoituksista huolimatta. Huomioimalla suunnittelussa sekä A-painotetun kokonaisäänitason että matalataajuisen melupäästön on mahdollista toteuttaa hiljainen moottoritehdas meluisaan kaupunkiympäristöön. VIITTEET [1] Z. Gao, M. Aura, T. Peltonen and A. Leskinen, Novel environmental noise surveillance system, Internoise, (2011) [2] A. Leskinen, R. Hjort, K. Saine and Z. Gao, Aures The Advanced Environment Noise Monitoring System Leq(A) or new measurement technology?, Internoise, (2014) [3] C.-G. Johansson, K. Saine, P. Johansson, and M. Åbom, Exhaust noise a new novel insitu measurement technology in duct, ICSV 12, (2005) [4] H.P. Wallin, U. Carlsson, M. Åbom, H. Boden and R. Glav, Sound and Vibration, KTH, Aeronautical and Vehicle Engineering, (2011) [5] M. L. Munjal, Acoustics of Ducts and Mufflers with Application to Exhaust and Ventilation System Design, Wiley-Interscience, (1987) [6] P.-O. Berglund, A code for acoustic analysis of ship exhaust systems, Report, KTH Dept. of Vehicle Engineering, (1999). [7] S. Oksanen and J. Holmberg, Towards More Optimized Exhaust Silencer Realizations onboard Ships Status Update on the Compact Silencer System (CSS), BNAM2014, (2014)