HAMINAN ENERGIA OY: Summan tuulivoimaloiden ympäristömelumittaukset 25.10.2011 WSP Finland Oy
Sisällysluettelo 1 Toimeksianto... 1 2 Lähtötiedot ja menetelmät... 1 2.1 Yleistietoa tuulivoimaloiden synnyttämästä melusta... 1 2.2 Mittausten toteutus... 1 2.2.1 Mittauskalusto... 2 2.3 Mittausten aikaiset sääolosuhteet... 3 2.4 Ympäristömelumittausten epävarmuus... 3 2.5 Ympäristömelun ohjearvot... 3 3 Tulokset... 4 3.1 Voimaloiden käyntitiedot lyhytaikaisten mittausten aikana... 4 3.2 Lyhytaikaisten mittausten tulokset... 5 3.3 Tuulivoimaloiden aiheuttaman melun taajuusjakauma ja jaksollisuus... 14 3.4 Pitkäaikaisten mittausten tulokset... 16 4 Johtopäätökset... 19 5 Viitteet... 19 Liite 1. Mittausjaksojen aikaiset säähavainnot Liite 2. Pitkäaikaisten mittausjaksojen tulokset 18.3.2011, 19.3.2011, 27.3.2011,5.4.2011, 6.4.2011 ja 20.3.2011 Liite 3. Mittaustulokset 20.9.-21.9.2011 tehdyistä mittauksista WSP Finland Oy Heikkiläntie 7 FI-00210 Helsinki Puh.: +358 207 864 11 Fax: +358 207 864 800 WSP Finland Y-tunnus: 0875416-5 Kotipaikka: Helsinki www.wspgroup.fi
1 1 Toimeksianto WSP Finland Oy on Haminan Energia Oy:n toimeksiannosta mitannut tuulivoimaloiden aiheuttamaa melua. Melumittauksilla on selvitetty Haminan Summan tehdasalueella ja Paksuniemen satama-alueella sijaitsevan neljän tuulivoimalan aiheuttamia ympäristömelutasoja. Mittausten tavoitteena on arvioida tuulivoimaloiden aiheuttamia keskiäänitasoja lähimpien asuinkohteiden piha-alueilla ja tuulivoimaloiden läheisyydessä, sekä tuulivoimaloiden aiheuttaman melun vaihtelua ja melun ominaisuuksia. Mittaukset tehtiin marraskuun 2010 ja syyskuun 2011 välisenä aikana. DI Tuukka Lyly teki suurimman osan selvityksen mittauksista. Ilkka Rekola ja Ilkka Niskanen olivat mukana tekemässä viimeisiä mittauksia 20.9.-21.9.2011. Tulosten käsittelyyn ja raportin kirjoittamiseen ovat osallistuneet Mikko Alanko, Tuukka Lyly, Ilkka Rekola ja Ilkka Niskanen. 2 Lähtötiedot ja menetelmät 2.1 Yleistietoa tuulivoimaloiden synnyttämästä melusta Tuulivoimalaitosten käyntiääni koostuu pääosin laajakaistaisesta lapojen aerodynaamisesta melusta sekä hieman kapeakaistaisemmista sähköntuotantokoneiston yksittäisten osien melusta (mm. vaihteisto, generaattori). Näistä aerodynaaminen melu on hallitsevin lapojen suuren vaikutuspinta-alan ja jaksollisen ns. amplitudimoduloituneen (äänen voimakkuus vaihtelee jaksollisesti ajan funktiona) vuoksi (Di Napoli 2007). Tuulivoimalaitosten jaksollinen käyntiääni on seurausta siiven pyörimisestä, jossa aerodynaamisen melun taso vaihtelee lavan pyörimisnopeuden mukaan. Lavan ohittaessa maston, siiven aerodynaaminen melu aiheuttaa sekä äänen heijastumisen että uuden äänen lavan ja tornin väliin jäävän ilmakerroksen puristuessa. Maston ja lavan välinen ohitusmelu on sitä voimakkaampaa mitä lähempänä lapa on mastoa. Jaksollisuus voi olla jopa noin 6 db luokkaa. Tuulivoimalan lavan yli tapahtuva ilman turbulenttisuus on sitä voimakkaampaa mitä suurempi on lavan profiilin muutos (paksuus) pitkin profiilin pituutta. Lisäksi turbulenssia lisäävät jättöreunan geometria sekä kohtaavan ilman turbulenssi ja nopeus. Koska turbulenssin määrä on suoraan suhteessa kohinamaisen melun määrään, on turbulenssin kokonaishallinnalla merkittävä rooli lapaprofiilisuunnittelussa. Lavan kärkinopeus, joka nykyturbiineissa on noin 60 80 m/s, sekä aerodynaamisen melun taajuus, kasvavat lavan pituuden ja pyörimisnopeuden mukaan. Tällöin kasvaa myös ilman turbulenssi lavan jättöreunalla ja siten myös aerodynaaminen melu. Aivan lavan kärjessä lavan pinta-ala kapenee moderneissa lapaprofiileissa voimakkaasti, jolloin suurimman meluntuoton onkin osoitettu olevan lähellä kärkeä kohdassa, jossa profiili on noin 75 95% jänteen pituudesta. Aerodynaaminen melu kuullaan usein viheltävänä tai viuhuvana äänenä ja on puhtailla lapapinnoilla tasoltaan matalampaa, koska likainen pinta lisää rosoisuutta, josta seuraa turbulenssin kasvu. Generaattorin muuntaja emittoi matalataajuista ja kapeakaistaista melua, mutta voimakkuudeltaan se on yleensä alhaista (Di Napoli 2007). Uusissa lapakulmasäätöisissä laitoksissa voidaan muuttaa lapakulman lisäksi myös pyörimisnopeutta, jolloin molemmilla toiminnoilla on melua vähentävä vaikutus. 2.2 Mittausten toteutus Ympäristömelumittauksia tehtiin kaikkiaan 7 mittauspaikassa, joista 5 sijaitsee tuulivoimalaitosten koillispuolella Hillonkylän ja Petkeleen asuinalueilla. Kaksi mittauspaik-
2 kaa sijoitettiin tuulivoimaloiden luoteispuolelle Mäkelänkankaan ja Neuvottoman alueille. Mittauspaikkojen ja tuulivoimaloiden sijainnit on esitetty kuvassa 1. Lyhytaikaisten mittausten pituus oli kullakin mittauspaikalla vähintään 24 tuntia. Mittausaikana voimalat pyrittiin sammuttamaan, jotta niiden meluvaikutusta voitiin paremmin tutkia. Mittauspaikoilla 1, 2 ja 4 suoritettiin lyhytaikaisten mittausten lisäksi 1 kuukauden kestävät pitkäaikaismittaukset. Kuva 1. Mittauspaikkojen ja tuulivoimaloiden sijainnit. Voimaloiden sijainnit on esitetty punaisilla tähdillä ja mittauspaikkojen keltaisilla ympyröillä. Mittauspaikoilla 1, 2 ja 4 tehtiin lyhytaikaisten mittausten lisäksi pitkäaikaiset, 1kk kestävät mittaukset. Mittaukset suoritettiin seuraavina ajankohtina: 2-3.11.2010, Mittauspaikat 1-4 17 18.11.2010, Mittauspaikka 7 10-11.1.2011, Mittauspaikat 1-3 ja 5 17-18.3.2011, Mittauspaikka 6 20.9.-21.9.2011, Mittauspaikat 1-4 Pitkäaikaiset mittaukset tehtiin ajalla 17.3 12.4.2011 mittauspaikoilla 1,2 ja 4. 2.2.1 Mittauskalusto Tuulivoimaloiden aiheuttamia ympäristömelutasoja mitattiin Norsonic 140, Norsonic 131, Rion NL-32, Larson-Davis 842 ja B&K 2250-äänitasomittareita, jotka täyttävät standardien SFS 2877 / IEC651 ja IEC 804 vaatimukset tarkkuusluokan 1 mittareille. Norsonic 140-, B&K 2250- ja Larson-Davis-äänianalysaattoreilla melun tunnusluvut tallennettiin terssikaistoittain 10 sekunnin jaksoina mittarin muistiin. Mittarit kalibroitiin ennen mittauksia ulkoisella kalibraattorilla. Ympäristömelumittauksissa mittarit asetettiin kolmijalalla noin 1,5 metrin korkeuteen ja ne varustettiin tuulisuojalla.
3 Mittauspaikoilla 1, 2 ja 4 tehdyt 1 kuukauden pituiset pitkäaikaismittaukset tehtiin yhtäaikaisesti Aures-mittausjärjestelmän laitteistoilla, jotka pystyvät toimimaan itsenäisesti maastossa 30 90 päivän ajan. Pitkäaikaismittausten mittaustulokset tallennettiin laitteistojen muistiin 10 sekunnin keskiäänitasoina. Mittauspaikalla 1 sijainneella Aures 2.0-mittarilla voitiin keskiäänitason lisäksi tallentaa äänen taajuussisältö sekä nauhoittaa ympäristön äänet koko mittausajalta. 2.3 Mittausten aikaiset sääolosuhteet Lyhytaikaiset ympäristömelumittaukset pyrittiin suorittamaan ympäristömelun mittausohjeen mukaisissa olosuhteissa (Ympäristöministeriö 1995). Mittausten aikana tuulen suunta tulisi olla 45 asteen sektorissa tuulivoimaloista mittauspaikkojen suuntaan ja tuulen nopeuden tulisi olla alle 5 m/s. Tällöin mittauspaikkojen 1-5 mittaukset tuli suorittaa etelä-/lounaistuulella ja mittauspaikkojen 6-7 itä-/kaakkoistuulella. Mittausten aikaiset sääolosuhteet on esitetty liitteessä 1. Liitteen 1 taulukoista 1 ja 2 havaitaan, että 2-3.11.2010 ja 10 11.1.2011 suoritettujen mittausten aikana on vallinnut etelän/ lounaan puoleinen tuuli. Näin ollen tuulen suunta täyttää mittausohjeen määräyksen. Liitteen 1 taulukosta 3 havaitaan, että 17 18.3.2011 suoritettujen mittausten aikana on vallinnut lännen/ kaakon puoleinen tuuli. Näin ollen tuulen suunta täyttää mittausohjeen määräyksen mittauspaikalle 6. Syyskuussa 2011 tehtyjen mittausten aikaiset sääolosuhteet on raportoitu liitteessä 3. 2.4 Ympäristömelumittausten epävarmuus Ympäristömelumittausten epävarmuus lisääntyy etäisyyden kasvaessa. Ympäristöministeriön mittausohjeen mukaan yksittäisen mittauksen tuloksen epävarmuus on 2 db 30 metrin mittausetäisyydellä, 4 db 100 metrin mittausetäisyydellä ja 7 db 500 metrin etäisyydellä. Mikäli mittausohjeen mukaiset olosuhteet eivät toteudu tai mittausetäisyydet ovat suuremmat kuin ohjeessa esitetyt suurimmat mittausetäisyydet katsotaan mittausepävarmuudeksi 10 db (Ympäristöministeriö 1995). Tuulivoimalat sijaitsivat noin 500 1500 metrin etäisyydellä mittauspaikoista, joten mittausetäisyyden perusteella arvioitu mittausepävarmuus olisi 5-10 db. Mittausohjeen mukaan taustamelun aiheuttama äänitasoindikaatio tulisi olla vähintään 10 db alle mitattavan äänitason. Tuulivoimaloiden aiheuttamaa melua mitattaessa tämä vaatimus voi käytännössä toteutua käytännössä vain, mikäli mittauspaikka sijaitsee tuulivoimalan välittömässä läheisyydessä alle 100 metrin etäisyydellä tuulivoimalasta. 2.5 Ympäristömelun ohjearvot Valtioneuvoston päätöksessä (993/1992) on annettu maankäytön ja rakentamisen, liikenteen suunnittelussa ja rakentamisen lupamenettelyssä sovellettavat melutason ohjearvot. Näitä ohjearvoja sovelletaan myös ympäristölupaharkinnassa (taulukko 1). Melutason ohjearvot on annettu erikseen päiväaikaiselle keskiäänitasolle (klo 7 22) ja yöaikaiselle keskiäänitasolle (klo 22 7). Taulukko 1. Melutason yleiset ohjearvot (Vnp 993/1992). Ulkona Asumiseen käytettävät alueet, virkistysalueet Alueen kuvaus Päiväajan (klo 7 22) keskiäänitason ohjearvot Yöajan (klo 22 7) keskiäänitason ohjearvot
4 taajamissa ja niiden välittömässä läheisyydessä sekä hoito- ja oppilaitoksia palvelevat alueet Loma-asumiseen käytettävät alueet, leirintäalueet, virkistysalueet taajamien ulkopuolella ja luonnonsuojelualueet Sisällä Asuin-, potilas- ja majoitushuoneet 55 db 45 50 db 45 db 40 db 3) 35 db 30 db Opetus- ja kokoustilat 35 db - Liike- ja toimistohuoneet 45 db - 1) Uusilla alueilla melutason yöohjearvo on 45 db. 2) Oppilaitoksia palvelevilla alueilla ei sovelleta yöohjearvoa. 3) Yöohjearvoa ei sovelleta sellaisilla luonnonsuojelualueilla, joita ei yleensä käytetä oleskeluun tai luonnon havainnointiin yöllä. Jos melu on luonteeltaan iskumaista tai kapeakaistaista, mittaus- tai laskentatulokseen lisätään 5 db ennen sen vertaamista ohjearvoon. 1) 2) 3 Tulokset 3.1 Voimaloiden käyntitiedot lyhytaikaisten mittausten aikana Jotta tuulivoimaloiden ympäristöön aiheuttamaa melua voitaisiin paremmin tulkita, pyrittiin voimalat pysäyttämään mittausten aikana noin tunnin ajaksi. Näin ollen on mahdollista tutkia alueella vallitsevaa taustamelutasoa. Mittaus 1: 2.11-3.11.2010, Mittauspaikat 1, 2, 3 ja 4 Mittaukset aloitettiin 2.11.2010 n klo 12.00 13.00 ja ne lopetettiin 3.11.2010 n klo 10.00 11.00. Mittausten alkaessa tuulivoimalat olivat sammutettuina ja kolme voimalaa käynnistettiin seuraavasti: WT1-2.11.2010 klo 16:40 16:50 WT2 - ei käynnissä WT3 2.11.2010 klo 16:20 16:30 WT4 2.11.2010 klo 16:40 16:50 Säätietojen mukaan (liite 1) mittausaikana satoi vettä 3.11.2010 n klo 4.00 5.00 alkaen ja tuulen nopeus oli yli 5 m/s 2.11.2010 klo 21:00 eteenpäin.wt2-voimalan pysähdyksissä olo oli sinänsä harmillista, sillä se sijaitsi lähinnä mittauspaikkaa 1, jonne etäisyyttä oli vain noin 300 metriä. Tämän takia mittaus uusittiin toisella mittauskerralla. Mittaus 2: 10 11.1.2011, Mittauspaikat 1, 2, 3 ja 5 Mittaukset aloitettiin 10.1.2011 klo 14:30 ja lopetettiin 11.1.2011 klo 23:30. Mittausten alkaessa tuulivoimalat olivat käynnissä. Tuulivoimalat pysäytettiin ajalla 22:18 23:00 taustamelutasojen selvittämistä varten.
5 WT1 WT2 WT3 WT4 10.1.2011 klo 12.00 Pysähtynyt 10.1.2011 klo 14:40 14:50 Käynnistys 11.1.2011 klo 22:20 Pysäytys 11.1.2011 klo 23:00 Käynnistys 10.1.2011 klo 12.00 Käynnissä 10.1.2011 klo 14:00 14:10 Pysäytys 10.1.2011 klo 14:50 15:00 Käynnistys 11.1.2011 klo 22:20 Pysäytys 11.1.2011 klo 23:00 Käynnistys 10.1.2011 klo 12.00 Käynnissä 11.1.2011 klo 22:20 Pysäytys 11.1.2011 klo 23:00 Käynnistys 10.1.2011 klo 12.00 Käynnissä 11.1.2011 klo 22:20 Pysäytys 11.1.2011 klo 23:00 Käynnistys Säätietojen mukaan mittausaikana tuuli oli lounaan suuntainen, eli voimaloista mittauspisteisiin päin (liite 1). Tuulen nopeus oli koko mittauksen ajan voimakas. Voimakas tuuli aiheuttaa sen, että voimalaitokset toimivat tehokkaammin ja niiden aiheuttama melupäästö on myös suurempi. Toisaalta, tuulen aiheuttama taustamelu on tällöin myös suurempi. Mittaus 3: 17 18.3.2011, Mittauspaikka 6 Mittaus aloitettiin 17.3.2011 n klo 11:30 ja lopetettiin 18.3.2011 n klo 10:00. Mittauksen aikana tuulivoimalat olivat käynnissä lukuun ottamatta 17.3.2011 klo 20:57 22:06 välistä aikaa, jolloin voimalat sammutettiin. Tilaajalta saadun tiedon mukaan tuulivoimalat olivat käynnissä koko muun mittausajan. Säätietojen mukaan (liite 1 taulukko 3) mittausaikana tuuli oli idän ja kaakon suuntainen, eli voimaloista mittauspisteeseen päin. Tuulen nopeus oli koko mittauksen ajan noin 3-5 m/s. 3.2 Lyhytaikaisten mittausten tulokset Mittauspaikka 1 Mittauspaikka 1 sijaitsi Matinsaarentien läheisyydessä noin 300 metrin etäisyydellä lähimmästä voimalasta teiden risteyksessä. Havaintojen perusteella tuulivoimalan melu erottui taustamelusta matalana jaksottaisena huminana. Mittauspaikassa 1 mitattiin sekä 2-3.11.2010 että 10 11.1.2011, koska ensimmäisellä mittauskerralla ei saatu kunnollista tietoa voimaloiden päällä olon vaikutuksesta melutasoon.
6 Mittauspaikalla 1 2-3.11.2010 mitatut keskiäänitasot on esitetty kuvassa 2 ja 10 11.1.2011 mitatut keskiäänitasot kuvassa 3. Kuvaan 3 on myös merkitty ajankohta, jolloin voimalat pysäytettiin. Tämä ajankohta on esitetty tarkempana kuvassa 4. Lasketut keskiäänitasot kummaltakin mittauskerralta on esitetty taulukossa 2. Säätietojen mukaan tuulen nopeus 2-3.11.2010 klo 21 jälkeen oli yli 5 m/s. Lisäksi mittausaikana alkoi sataa 3.11.2010 n klo 4:00. Nämä muuttujat selittävät keskiäänitason nousun klo 21:00 alkaen. Säästä aiheutuvaa keskiäänitason nousua voidaan havaita muidenkin mittauspaikkojen (paikat 1-4) tuloksissa. Kuva 2. Mittauspaikan 1 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 2-3.11.2010. Nuoli osoittaa ajankohdan, jolloin voimalat WT1, WT3 ja WT4 käynnistyivät. WT2 ei ollut käynnissä mittauksen aikana. Kuva 3. Mittauspaikan 1 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) toisella mittauskerralla 11.1.2011. Voimaloiden pysäyttämisen hetki on osoitettu sinisellä nuolella. Toisella mittauskerralla 11.1.2011 mitattu päiväaikainen keskiäänitaso mittauspaikassa 1 ennen voimaloiden pysäytystä oli 59,1 db. 40 minuutin jaksolla ennen voimaloiden pysäytystä klo 22:20 mittauspaikalla 1 mitattu keskiäänitaso oli 52,6 db. Voimalat
7 olivat pysähtyneinä yhteensä noin 40 minuutin ajan. Tällä ajanjaksolla mittauspaikalla 1 mitattu keskiäänitaso oli 50,6 db. Kyseisenä ajankohtana keskiäänitason arvo putosi siis noin 2 desibeliä mittauspaikalla 1. Kuvassa 4 on tarkasteltu voimaloiden pysäyttämisen ajankohtaa lyhyemmältä tarkastelujaksolta. Kuvasta voidaan havaita, että sammutuksen ansiosta keskiäänitaso (pohjataso) putoaa silmämääräisesti noin 3-4 db mittauspaikalla 1. Mittaustuloksista nähdään myös, että voimalaitoksen pysäytyksen aikana esiintyy hetkellisiä melutapahtumia, joiden keskiäänitasot nousevat yli 55 db tason. Nämä huiput eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia. Edellä mainittu havainto pätee kaikkiin mittauspaikoilla 1, 2, 3, 4, 5 ja 6 tehtyihin mittaustuloksiin: tuulivoimaloiden vaikutukset kokonaismelutasoissa näkyvät vain suotuisissa olosuhteissa äänenpaineen pohjatasojen nousuna mittaustuloksissa esiintyvät hetkelliset yli 50-55 db tasot aiheutuvat muista melulähteistä Kuva 4. Voimalan pysäyttämisen vaikutus keskiäänitasoon (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) mittauspaikassa 1. Voimalat olivat pysähtyneinä nuolien väliin jäävän ajankohdan. Taulukko 2. Keskiäänitasot molemmilta mittauskerroilta mittauspaikalla 1. Päivämäärä LAeq [db] LAeq, päiväaika, 2.11.2010 44,0 LAeq, yöaika, 2-3.11.2010 50,7 LAeq, päiväaika, 3.11.2010 50,7 LAeq, päiväaika, 11.1.2011 (* 59,1 LAeq, 11.1.2011 klo 21:40 22:20 52,6 LAeq, 11.1.2011 klo 22:20 23:00 (Voimalat pysähtyneinä) 50,6 (* voimakas tuuli nosti ääneitasoa! Mittauspaikka 2 Mittauspaikka 2 sijaitsi Hillontien päässä, noin 600 metrin etäisyydellä lähimmästä voimalasta koilliseen. Havaintojen perusteella tuulivoimalan melu erottui heikosti taustamelusta. Mittauspaikassa 2 mitattiin sekä 2-3.11.2010, että 10 11.1.2011, koska ensimmäisellä mittauskerralla ei saatu kunnollista tietoa voimaloiden päällä olon vaikutuksesta melutasoon.
8 Mittauspaikan 2 mittaustulokset 2-3.11.2010 on esitetty kuvissa 5, 6 ja 7. Mittausjaksojen keskiäänitasot on esitetty taulukossa 3. Kuvat 5,6 ja 7. Mittauspaikan 2 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 2-3.11.2010. Nuolella on merkitty ajankohta, jolloin WT1, WT3 ja WT4 käynnistyivät.
9 Taulukko 3. Mittaustulokset mittauspaikalta 2 2-3.11.2010 LAeq [db] LAeq, päiväaika, 2.11.2010 42,6 LAeq, yöaika, 2-3.11.2010 47,0 LAeq, päiväaika, 3.11.2010 47,4 Toisella mittauskerralla 10 11.1.2011 tutkittiin voimaloiden pysäytyksen vaikutusta keskiäänitason arvoon. Kuvassa 8 on esitetty tilanne, jolloin voimalat ovat pysäytetty ja jälleen käynnistetty (voimalat pysähtyneinä nuolien välisen ajan). Kuvasta havaitaan keskiäänitason vähäinen putoaminen, joskaan tason pudotus ei ole kovinkaan merkittävä. Voimalat olivat pysähtyneinä 11.1.2011 ajalla 22:18 23:00 (merkitty kuvaan nuolilla). Kuva 8. Voimaloiden pysäytyksen vaikutus LAeq-tasoihin (10 sekunnin jaksot) mittauspaikassa 2. Mittauspaikka 3 Mittauspaikka 3 sijaitsi Bernerintien päässä noin 1000 metrin päässä lähimmästä voimalasta pohjoiseen. Havaintojen perusteella tuulivoimalan melu erottui heikosti taustamelusta, jota aiheutti mm. läheinen tieliikenne ja tuulen havina puissa. Mittauspaikan 3 keskiäänitasot on esitetty kuvassa 9 ja taulukossa 4. Taulukko 4. Keskiäänitasot mittauspaikassa 3 2-3.11.2010. LAeq [ db] LAeq, päiväaika, 2.11.2010 40,4 LAeq, yöaika, 2-3.11.2010 46,1 LAeq, päiväaika, 3.11.2010 47,6
10 Kuva 9. Mittauspaikan 3 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 2-3.11.2010. Nuolella on merkitty ajankohta, jolloin WT1, WT3 ja WT4 käynnistyivät. Mittauspaikka 4 Mittauspaikka 4 sijaitsi Itälahdentien päästä alkavan huolto-/hiekkatien varrella noin 500 metrin etäisyydellä lähimmästä voimalasta. Läheisessä metsässä toimi metsuri, jonka moottorisahan ääni kantautui mittauspaikalle. Kuvassa 10 ja taulukossa 5 on esitetty mittausdata ajalta, jolloin moottorisahan ääni ei häirinnyt. Tuulivoimaloiden aiheuttamat äänet eivät erottuneet mittausten aikana. Kuva 10. Mittauspaikan 4 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 2-3.11.2010. Nuolella on merkitty ajankohta, jolloin WT1, WT3 ja WT4 käynnistyivät.
11 Taulukko 5 Keskiäänitasot mittauspaikassa 4 2-3.11.2010. LAeq [ db] LAeq, päiväaika, 2.11.2010 38,7 LAeq, yöaika, 2-3.11.2010 45,7 Tuuli ja sade nostivat keskiäänitasoa klo 21:00 alkaen. Mittauspaikka 5 Mittauspaikka 5 sijaitsi Karhunkierroksen ja Itälahdentien välisellä metsäalueella noin 1000 metrin etäisyydellä lähimmästä voimalasta. Mittaukset tehtiin 10 11.1.2011. Tuulivoimaloiden aiheuttamat äänet eivät erottuneet mittausten aikana. Kuva 11. Mittauspaikan 5 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 10 11.1.2011. Voimalat pysäytettiin nuolen osoittamassa ajankohdassa. Voimaloiden pysäyttämisen vaikutuksia keskiäänitasoihin on tarkasteltu kuvassa 12. Kuvasta voidaan havaita, että keskiäänitasot eivät merkittävästi muuttuneet voimaloiden pysäyttämisen vaikutuksesta mittauspaikalla 5. Taulukko 6. Keskiäänitasot mittauspaikassa 5 10 11.1.2011. LAeq [db] LAeq, päiväaika, 10.1.2011 52,2 LAeq, yöaika, 10 11.1.2011 45,5 LAeq, päiväaika, 11.1.2011 50,5
12 Kuva 12. Voimaloiden pysäytyksen vaikutus keskiäänitasoon mittauspaikassa 5. Voimalat olivat pysähtyneinä nuolien välisenä aikana. Mittauspaikka 6 Mittauspaikka 6 sijaitsi Summanlahden länsirannalla noin 900 metrin etäisyydellä lähimmästä voimalasta. Voimalan ja mittauspaikan väliin jäävä alue on suurimmaksi osaksi merenlahtea. Tuulivoimaloiden aiheuttama melu erottui mittauspaikalle selkeästi johtuen osittain erittäin hyvistä mittausolosuhteista ja matalasta taustamelutasosta. Kuva 14. Mittauspaikan 6 keskiäänitasot (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) 17-18.3.2011. Voimalat olivat pysähtyneinä nuolien välisen ajan. Mittausaikana voimalat pysäytettiin 17.3.2011 n klo 20:57. Pysäytyksen vaikutusta keskiäänitasoon on esitetty kuvassa 15. Voimalat olivat pysähdyksissä nuolien väliin jäävän ajan. Kuvasta 15 havaitaan, että voimaloiden pysäytys laski keskiäänitasoa silmämääräisesti arvioituna parilla desibelillä. Laskentojen perusteella keskiäänitason arvo putosi voimaloiden pysäyttämisen seurauksena noin yhden desibelin.
13 Taulukko 7. Keskiäänitasot mittauspaikassa 6 17-18.3.2011. LAeq [db] LAeq, päiväaika, 17.3.2011 36,6 LAeq, yöaika, 17 18.3.2011 36,0 LAeq, päiväaika, 18.3.2011 40,6 Kuva 15. Voimalan pysäytyksen vaikutus keskiäänitasoon (10 sekunnin jaksojen keskiäänitaso) mittauspaikalla 6. Mittauspaikalla 6 mittaustulokset tallennettiin 1 sekunnin jaksoina mittalaitteen muistiin. 1 sekunnin keskiäänitasoja mitattaessa oli mahdollista havaita tuulivoimalan melulle tyypillistä jaksollisuutta (amplitudimodulaatiota) (kuva 17). Kuva 17. Tuulivoimalan amplitudimodulaatiota mittauspaikalla 6 (1 sekunnin keskiäänitaso).
14 Mittauspaikka 7 Mittauspaikka 7 sijaitsi Mäkelänkankaalla noin 3 kilometrin etäisyydellä tuulivoimaloista. Havaintojen perusteella mittauspaikalla vallitseva melu on peräisin pääosin Mäkelänkankaalla sijaitsevasta sahalaitoksesta. Muita äänilähteitä alueella olivat mm. liikenne ja elämisen äänet (koirat, lapset). Mittauspaikalle ei havaittu tuulivoimaloiden aiheuttamaa melua. Koska mittauspaikalle 7 kantautuu melua selkeästi muista lähteistä kuin Summan tuulivoimaloista, emme näe tarpeelliseksi käsitellä mittauspaikan tuloksia. Syyskuussa 2011 tehtyjen mittausten tulokset on raportoitu liitteessä 3. 3.3 Tuulivoimaloiden aiheuttaman melun taajuusjakauma ja jaksollisuus Tuulivoimaloiden sammutuksen aikana voitiin analysoida voimaloiden aiheuttaman melun taajuuksia vertaamalla käynnissä olon ja sammutuksen aikana mitattuja äänitasoja toisiinsa. Parhaiten tuulivoimaloiden melun ominaisuudet saatiin selville lähellä voimalaa mitatusta pisteestä, kauempana sijaitsevissa mittauspisteissä näkyivät lähinnä melun voimakkaimmat, matalataajuiset komponentit. Mittauspaikalla 1 mitatuissa tuloksissa näkyi selvästi tuulivoimalan melun aiheuttamat komponentit (kuva 16). Tuulivoimalan aiheuttama melu erottuu taustaäänistä erityisesti 100 Hz ja 125 Hz terssikaistoilla. A-painotus leikkaa matalat taajuudet melutasoista, sen vuoksi A-painotettujen melutasojen ero on ainoastaan 0,5 db, mikä johtuu tosin suurimmaksi osaksi korkeahkosta taustamelutasosta. Painottamattomien keskiäänitasojen L Feq erotus oli 4 db. Kuva 16. Mittauspaikalla 1 mitatut, taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaistoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Tuulivoimalan aiheuttama melu on luonteeltaan matalataajuista, alle 1 khz melua, joka näkyy kuvassa korkeina, sinisinä palkkeina. Painottamattomien keskiäänitasojen erotus on 4 db. Mittauspaikalla 3 mitatuissa tuloksissa (kuva 17) havaitaan tuulivoimalan vaikutus 100 Hz ja 125 Hz terssikaistoilla. Painottamattomien keskiäänitasojen L Feq erotus oli 2 db. Mittauspaikalla 5 mitatuissa tuloksissa (kuva 18) voitiin tuulivoimalan vaikutus havaita vain 125 Hz taajuuskaistalla. Painottamattomien keskiäänitasojen erotuksessa ei vaikutusta kuitenkaan havaittu. Mittauspaikalla 6 mitatuissa tuloksissa näkyi selvästi tuulivoimalan melun aiheuttamat komponentit 100 Hz ja 125 Hz terssikaistoilla (kuva 19). Painottamattomien keskiäänitasojen erotus oli 2 db.
15 Kuva 17. Mittauspaikalla 3 mitatut taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaistoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Tällä mittauspaikalla erottuvat selvimmin 100 Hz ja 125 Hz taajuuspiikit. Painottamattomien keskiäänitasojen erotus oli 2 db. Kuva 18. Mittauspaikalla 5 mitatut taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaitoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Mittauspisteeseen erottuu heikosti 125 Hz terssikaistalla voimalaitoksen toimiessa. Kuva 19. Mittauspaikalla 6 mitatut, taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaistoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Painottamattomien keskiäänitasojen erotus oli 2 db.
16 3.4 Pitkäaikaisten mittausten tulokset Haminan Summassa suoritettiin pitkäaikaisia mittauksia ajalla 17.3 12.4.2011. Pitkäaikaismittausten tavoitteena oli seurata tuulen suunnan ja nopeuden, sekä voimaloiden tehotason vaikutusta melutasoihin lähialueilla. Pitkäaikaismittaukset suoritettiin mittauspaikoilla 1,2 ja 4. Kuvassa 20 on esitetty pitkäaikaisten mittausten tunnin jaksojen keskiäänitasot, jotka vaihtelivat välillä 28-58 db. Pitkäaikaiset keskiäänitasot olivat suurimmat tuulivoimaloiden lähellä sijainneella mittauspaikalla 1 (taulukko 8). Taulukko 8. Pitkäaikaisen mittausjakson keskimääräiset ja suurimmat päivä- ja yöaikaiset keskiäänitasot mittauspaikoilla 1, 2 ja 4. Mittaus- Keskimäärin Suurimmat paikka LAeq 7-22 LAeq 22-7 LAeq 7-22 LAeq 22-7 MP1 49 50 53 55 MP2 43 42 47 46 MP4 45 44 50 50 Tunnin keskiäänitasojen vaihtelumittauspaikoilla oli varsin laajaa (± 30 db) ja suuri osa äänenpainetason vaihtelusta aiheutui muusta kuin tuulivoimaloiden aiheuttamasta melusta. Kuvassa 20 esitetty mittauspaikkojen keskiäänitasot, tuulennopeudet sekä ajankohdat, jolloin tuulen suunta on ollut tuulivoimaloilta mittauspaikan suuntaan. Mittaustuloksista voidaan tehdä seuraavia havaintoja: Mittauspaikalla 1 mitatut äänenpainetasot ovat suurempia kuin paikoilla 2 ja 4 Tuulen nopeus vaikuttaa mitattuihin äänenpainetasoihin kaikilla mittauspaikoilla. Erityisen selvästi tämä näkyy mittausjakson alussa 17.-21.3. ja jakson lopussa 10.-11.4, jolloin tuulen suunnat ovat olleet epäsuotuisat mittausten kannalta. Suotuissa olosuhteissa mitatut melutasot eivät poikkea merkittävästi muissa tilanteissa mitatuista tasoista. Mittauspaikalla 1 tuulivoimaloiden aiheuttama melu näkyy mittaustuloksissa todennäköisesti 28.3. ja 2.4.-6.4. jaksoilla. Mittauspaikalla 2 mitatuissa äänenpainetasoissa ei ole suurta vaihtelua, eivätkä voimalaitosten pysäytysten vaikutukset erotu mittaustuloksissa Mittauspaikalla 4 voimalaitosten todennäköiset vaikutukset erottuvat 28.3. ja 2.4.-6.4. jaksojen tuloksissa, jolloin tunnin keskiäänitasot vaihtelivat voimalaitoksen toimiessa (WT4) välillä 40 52 db
17 Kuva 20. Tunnin keskiäänitasot (db) ja keskimääräiset tuulennopeudet (m/s) mittauspaikoilla 17.3. 12.4.2011. Mustilla vaakaviivoilla on esitetty ajankohdat, joilloin tuulen suunta on ollut tuulivoimaloista mittauspaikan suuntaan. Värillisillä viivoilla on merkitty jaksot, jolloin tuulivoimalat eivät olleet käynnissä.
18 Liitteeseen 2 on poimittu yksittäisten mittauspäivien tuloksia tarkempaan tarkasteluun. Poimittujen päivien aikana tuulen suunta on ollut etelän puoleinen. Tuloksia tarkasteltaessa on huomattava, että mitatuista äänenpainetasoista ei voida erottaa tuulen aiheuttaman taustakohinan osuutta tuulivoimaloiden aiheuttamasta äänestä. 18.3.2011 Tuulen nopeus on ollut 3-6 m/s ja suunta etelän ja kaakon välinen. Tässä tilanteessa melu kantautuu ensisijaisesti voimaloista WT2 ja WT3 kohti mittauspaikkaa 1. Liitteen 2 sivulta 1 havaitaan, että voimalat WT2 ja WT4 ovat toimineet voimaloista suurimmilla tehotasoilla (jopa 3000 W aikana 16:00 23:00) ja WT3 noin 2000 W tehotasolla. Vastaavalla ajanjaksolla tuulen nopeus on kasvanut noin 6 m/s:iin. Voimaloiden ja tuulen synnyttämä keskiäänitaso on noussut alle 50 db tasolta noin 55 db:iin mittauspaikassa 1. Mittauspaikoissa 3 ja 4 nousu on maltillisempaa. 19.3.2011 19.3.2011 tuulen suunta on ollut etelän-kaakon puoleinen ja tuulen nopeus on ollut noin 3 m/s lukuun ottamatta iltaa (n klo 18 ->) jolloin tuuli on tyyntynyt. Tuulivoimaloiden tehotaso on päivän aikana pudonnut tasaisesti, kunnes ne ovat pysähtyneet n klo 19.00. Mitatuissa keskiäänitasoissa havaitaan tasojen tasainen putoaminen voimaloiden tehotasojen pudotessa. Mittauspaikan 1 tulokset ovat hyvinkin tarkasti linjassa voimaloiden WT2 ja WT3 tehotasojen kanssa (nämä voimalat sijainneet myötätuulessa mittareihin nähden). Mittauspaikalla 1 tunnin keskiäänitasot putoavat tasolta 55 db tasolle 45 db. Myös mittauspaikka 4 sijaitsee myötätuulen suunnassa voimaloista WT2 ja WT3 ja myös tässä mittauspaikassa havaitaan tasojen tasaista putoamista. Mittauspaikassa 4 tunnin keskiäänitasot putoavat tasolta n 50 db tasolle 45 db. 27.3.2011 27.3.2011 tyynen yön jälkeen tuulen nopeus on noussut noin 6-7 m/s:iin noin klo 07:00 alkaen. Tuulen suunta on ollut etelän ja lounaan välinen. Tässä tilanteessa melu kantautuu ensisijaisesti voimaloista WT2 ja WT4 kohti mittauspaikkoja 1 ja 2. Voimalasta WT1 melu kantautuu mittauspaikalle 4. Mittaustuloksista havaitaan, että kaikki voimalat ovat ajalla 00:00 10:00 pyörineet matalalla teholla <1400W, mutta niiden tehotasot ovat nousseet n klo 10 alkaen. Tuulen nopeuden ja voimaloiden tehotason kasvu havaitaan kaikissa mittauspaikoissa keskiäänitason kasvuna. Mittauspaikalla 1 keskiäänitaso nousee tasolta 45 db tasolle 55 db. Mittauspaikoilla 2 ja 4 keskiäänitasot nousevat alle 40 db tasolta tasolle yli 45 db. 5.4.2011 5.4.2011 tuulen suunta on ollut etelän ja lounaan välinen ja tuulen nopeus on ollut noin 3-5 m/s. Voimaloiden tehotaso on laskenut yön aikana, kunnes taso on noussut n klo 10 alkaen (lukuun ottamatta voimalaa WT3, joka on ollut loppupäivän pysähdyksissä). Voimaloiden tehotason nousu havaitaan mittauspaikkojen 1 ja 2 keskiäänitasoissa tason pienenä nousuna. Mittauspaikalla 4 tason nousu on matalampaa. 6.4.2011 6.4.2011 tuulen suunta on ollut ajalla 00:00-16:00 ollut etelänpuoleinen, jonka jälkeen tuuli on kääntynyt kohti länttä ja sen nopeus on laskenut noin 4 m/s:stä 1 m/s:iin. Vastaavana ajankohtana voimaloiden tehotaso on pudonnut ja lopulta voimalat ovat pysähtyneet. Tuulen nopeuden ja voimaloiden tehotason putoaminen havaitaan myös mittauspaikkojen 1 ja 4 keskiäänitasoissa, joissa tasot putoavat vastaavina ajankohtina.
19 20.3.2011 Liitteen 2 viimeisellä sivulla on esitetty keskiäänitasojen arvot, kun tuulivoimalat ovat olleet pysähtyneinä koko vuorokauden ajan. 20.3.2011 tuulen nopeus on pysynyt alle 3 m/s tasolla ja sen suunta on vaihdellut. Tuulen nopeuden muutokset voidaan havaita mittauspaikan 1 keskiäänitason tuloksista. Tuloksista voidaan havaita, että tyynenä päivänä, jolloin tuulivoimalat eivät ole käytössä, keskiäänitaso Summan alueella on noin 35 40 db. 4 Johtopäätökset Tuulivoimaloiden aiheuttama ääni oli selvästi kuultavissa ja mittauksin todennettavissa lähimmässä mittauspaikassa, joka sijaitsi noin 300 metrin etäisyydellä lähimmästä tuulivoimalasta. Tällä mittauspaikalla tuulivoimalan aiheuttamasta melusta voitiin havaita äänen jaksottaisuutta ja matalataajuiset komponentit. Tällä lähimmällä mittauspaikalla voitiin myös erottaa tuulivoimalan vaikutukset melun kokonaistasoihin ja tuulivoimalan todettiin nostavan taustaäänitasoa noin 3 5 db. Tuulivoimaloiden aiheuttamien äänien vaikutukset kokonaismelutasoihin eivät erottuneet lyhytaikaisissa mittauksissa mittauspaikoilla 2, 3, 4 ja 5 (etäisyydet tuulivoimalaitoksiin 600 1000 metriä). Mittauspaikkojen 1, 2 ja 3 tuloksista voitiin erottaa tuulivoimaloiden äänen aiheuttama taustatasosta poikkeavat taajuushuiput 125 ja 200 Hz terssikaistoilla. Mittaustuloksista hetkellisesti erottuva kapeakaistainen komponentti ei kuitenkaan kuulohavaintojen perusteella erottunut selvästi. Mittauspaikalla 6 tuulivoimalan aiheuttama poikkeava taajuusjakauma voitiin myös todeta mittaustuloksista, vaikka äänenpainetasot olivat matalia (alle 40 db). Sekä lyhyt- että pitkäaikaismittauksista havaittiin, että keskiäänitasojen arvot noudattelevat tuulen nopeuden ja voimalan tehotason kanssa samaa käyrämuotoa. Tuulen nopeuden ollessa korkea voimalan tuottaa sähköä korkeammalla teholla ja voimalan roottori pyörii nopeammin. Mittauksen kannalta ongelmallista on se, että tuuli itsessään aiheuttaa taustaääntä, joka yli 500 metrin etäisyydellä tuulivoimaloista peittää useimmissa tilanteissa alleen tuulivoimalan aiheuttaman äänen. Tuulivoimalat synnyttävät matalataajuista ääntä, joka voidaan suotuisissa sääolosuhteissa kuulla ja todentaa mittauksilla ainakin kilometrin etäisyydellä. Näillä etäisyyksillä tuulivoimaloiden aiheuttaman äänen havaitseminen ja todentaminen mittauksilla edellyttää hyviä sääolosuhteita ja matalaa taustaäänitasoa. Useimmissa tilanteissa ja useimmissa paikoissa jo heikko tuuli (< 5 m/s) aiheuttaa itsessään (puusto, maaston esteet, veden äänet) yli 40 db taustaäänitason, joka peittää tuulivoimaloiden aiheuttaman äänen. Asuinrakennusten läheisyydessä mitatut keskiäänitasot eivät ylittäneet asuinalueille asetettuja melun ohjearvotasoja (L Aeq 7-22 55 db, L Aeq 22-7 50dB). Mittaustulosten perusteella näyttää mahdolliselta, että suotuissa olosuhteissa tuulivoimaloiden aiheuttama A-taajuuspainotettu keskiäänitaso lähimpien asuinkohteiden läheisyydessä voi olla melun leviämiselle suotuisissa olosuhteissa 45 50 db. 5 Viitteet Ympäristöministeriö 2007: Tuulivoimaloiden melun syntytavat ja leviäminen, Carlo Di Napoli, Suomen ympäristö 4 / 2007 Ympäristöministeriö 1995: Ympäristömelun mittaaminen - Ympäristöministeriö, ympäristönsuojeluosasto. Ohje 1/1995. Valtioneuvoston päätös 993/1992
Liite 1 Mittausten aikaiset säätiedot 1 (2) Taulukko 1. Sääolosuhteet 2-3.11.2010. Säätiedot saatu Ilmatieteenlaitokselta (Kotka Rankin havaintoasema). Klo Lämpötila C Tuulen nopeus m/s Tuulen suunta astetta kosteus % 2.11.2010 12:00 5,6 1,8 30 92 13:00 5,7 1,5 18 92 14:00 5,8 1,5 83 90 15:00 5,5 1,9 144 93 16:00 5 2,8 181 97 17:00 5,4 3,5 213 97 18:00 5,2 3,9 213 97 19:00 5,2 3,9 210 97 20:00 5,5 3,3 174 98 21:00 5,6 4,8 162 99 22:00 6,4 8,3 191 94 23:00 6,1 7,8 198 92 3.11.2010 0:00 6,4 7,6 200 90 1:00 6,6 7,9 188 95 2:00 6,6 7,4 182 96 3:00 6,6 9,7 180 94 4:00 6,2 10,3 179 95 5:00 5,9 9,5 186 100 sade alkoi 6:00 6,2 9,4 196 100 7:00 6,5 9,5 208 100 8:00 6,8 8,4 215 100 9:00 7 9 217 100 sade loppui 10:00 7,3 10,4 219 100 11:00 7,3 8,5 212 100 12:00 7,3 9 209 100 13:00 7,4 8 210 100 L:\2000\302786_HAMINA_TUULIPUISTO\8_Raportit\Liite 1 - Säädata.doc Mall: Allmän - Stående - 2003.dot ver 1.0 WSP Finland Oy Heikkiläntie 7 FI-00210 Helsinki Puh.: +358 207 864 11 Fax: +358 207 864 800 WSP Finland Y-tunnus: 0875416-5 Kotipaikka: Helsinki www.wspgroup.fi
2 (2) Taulukko 2. Sääolosuhteet 10-11.1.2011. Säätiedot saatu Ilmatieteenlaitokselta (Kouvolan Utin havaintoasema). Aika Lämpötila [ C] Tuulen nopeus [m/s] Tuulen suunta [ ] Kosteus % 10.1.2011 12:00 0,3 5,7 190 94 14:00 0,3 5,1 190 96 16:00 0,8 5,7 200 90 18:00 0,9 5,7 210 84 20:00 1,1 7,2 220 82 22:00 0,8 5,1 210 82 11.1.2011 0:00 0,4 5,7 210 82 2:00 0 5,7 220 85 4:00 0,3 4,1 220 91 6:00 1 5,1 220 83 8:00 0,9 5,1 220 82 10:00 0,6 4,6 210 85 12:00 0,4 6,7 220 80 14:00 0,5 5,7 220 80 16:00 0 7,2 210 81 18:00 0,1 7,7 210 82 20:00 0,1 7,2 210 80 22:00-0,1 6,2 210 80 0:00-0,7 4,1 190 81 L:\2000\302786_HAMINA_TUULIPUISTO\8_Raportit\Liite 1 - Säädata.doc Mall: Allmän - Stående - 2003.dot ver 1.0 Taulukko 3. Säätiedot 17-18.3.2011. Säätiedot saatu Ilmatieteenlaitokselta (Kouvolan Utin havaintoasema). Aika Lämpötila [ C] Tuulen nopeus [m/s] Tuulen suunta [ ] Kosteus % 17.3.2011 12:00-0,9 3,1 120 53 14:00 1,5 3,6 130 44 16:00 1,6 4,1 120 40 18:00-0,1 2,6 120 41 20:00-1,7 3,6 120 47 22:00-2,9 3,1 110 46 18.3.2011 0:00-2,8 3,6 130 48 2:00-3,2 5,1 110 51 4:00-4,1 3,6 110 52 6:00-5,8 3,6 110 58 8:00-4,2 4,6 110 52 10:00-0,2 3,6 130 42
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 1 (6)
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 2 (6)
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 3 (6)
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 4 (6)
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 5 (6)
C:\Documents\fiin01403\My Documents\Projekteja\Haminan_tuulivoimalat\Liite2_Yksittäiset_päivät.doc Mall: Allmän - Liggande - 2003.dot ver 1.0 Liite 2. Yksittäisten päivien mittaustulokset ja taustamuuttujat. 6 (6)
Liite 3. Page 1 of 10 Liite 3. Mittaukset 20 21.9.2011 1. Johdanto Raportissa mainittujen mittausten lisäksi suoritettiin 20 21.9.2011 välisenä aikana vuorokauden kestävät lisämittaukset selventämään vuodenaikojen vaikutusta voimaloiden aiheuttamaan meluun. Mittaukset suoritettiin mittauspaikoilla 1-5 ja niissä noudatettiin samoja periaatteita kuin raportissa esitellyissä aikaisemmissa lyhytaikaisissa mittauksissa. Voimalat sammutettiin mittausten aikana yhdeksi tunniksi (20.9.2011 n klo 19.00 20.00), jonka lisäksi voimalat sammuivat yön aikana myös vähäisen tuulen vaikutuksesta. 2. Mittausolosuhteet 2.1. Mittausten aikaiset sääolosuhteet Sääolosuhteiden mittaamista varten mittauksissa oli mukana oma säähavaintoasema, joka oli sijoitettu mittauspaikan 1 läheisyyteen. Säähavainnot tehtiin noin 2 metrin korkeudelta maan pinnan tasosta. Mittausten aikaiset sääolosuhteet on esitetty taulukossa 4 tämän liitteen lopussa. Taulukosta 4 havaitsemme, että tuulen suunta mittausten aikana on vallinnut lännen/ lounaan suuntainen tuuli. Näin ollen tuulen suunta täyttää mittausohjeen määräyksen mittauspaikoille 1 ja 2. 2.2. Voimaloiden käyntitiedot mittausten aikana Voimaloiden käyntitiedot mittausten ajalta esitetty taulukossa 5 tämän liitteen lopussa. 3. Tulokset 3.1. Keskiäänitasot mittauspaikoilla Mittauspaikka 1 Mittauspaikalla 1 mitatut keskiäänitasot on esitetty kuvassa 1, johon on myös merkitty voimaloiden pysäytys- ja käynnistysajankohdat nuolilla. Pysäytysajan tarkempi tarkastelu on esitetty kuvassa 2. Lasketut keskiäänitasot on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Keskiäänitasot mittauspaikalla 1. LA eq [db] LA eq päiväaika (7-22) 44,3 LA eq yöaika (22-7) 39,4 LA eq päivä, myllyt pysähtyneenä 38,7 Mittausten perusteella voimaloitten ollessa käynnissä mittauspisteen 1 keskiäänitaso on noin 44 db. Voimalat pysäytettiin noin tunnin ajaksi. Tällä ajanjaksolla keskiäänitasoksi saatiin mitattua 39 db. Kyseisenä ajankohtana keskiäänitaso putosi siis noin 5 db. Kuvassa 2 on tarkastelut tarkemmin ajankohtaa voimalan seisottamisen aikana. Kuvasta voidaan havaita silmämääräisesti, että keskiäänitaso (pohjataso) laskee sammutuksen seurauksena noin 3-5 db. Sekä kuvassa 1 että 2 on havaittavissa pohjatason lisäksi yksittäisiä melutapahtumia, joiden keskiäänitasot nousevat yli 55 db tason. Nämä huiput eivät kuitenkaan ole tuulivoimalan aiheuttamia.
Liite 3. Page 2 of 10 Kuva 1. Sekunnin keskiäänitasot (L Aeq) mittauspaikalla 1. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia. Kuva 2. Voimalan pysäyttämisen vaikutus sekunnin keskiäänitasoihin (L Aeq) mittauspaikalla 1. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia.
Liite 3. Page 3 of 10 Mittauspaikka 2 Mittauspaikalla 2 mitatut keskiäänitasot on esitetty kuvassa 3, johon on myös merkitty voimaloiden pysäytys- ja käynnistysajankohdat nuolilla. Pysäytysajan tarkempi tarkastelu on esitetty kuvassa 4. Lasketut keskiäänitasot on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Keskiäänitasot mittauspaikalla 2. LA eq [db] LA eq päiväaika (7-22) 39,9 LA eq yöaika (22-7) 35,5 LA eq päivä, myllyt pysähtyneenä 37,1 Tuloksista voidaan havaita keskiäänitason mittauspaikalla 2 olevan noin 40 db voimaloiden ollessa päällä. Pysäytyksen vaikutuksesta keskiäänitaso laskee noin 37 db tasolle, joten laskua tulee noin 3 db. Kuvaajista 3 ja 4 keskiäänitason muutosta on kuitenkin vaikea havaita. Voimalat olivat pysähtyneenä 19:00 20:00 välisenä aikana. Kuva 3. Sekunnin keskiäänitasot (L Aeq) mittauspaikalla 2. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia.
Liite 3. Page 4 of 10 Kuva 4. Voimalan pysäyttämisen vaikutus sekunnin keskiäänitasoihin (L Aeq) mittauspaikalla 2. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia. Mittauspaikka 3 Mittauspaikalla 3 mitatut keskiäänitasot on esitetty kuvassa 5, johon on myös merkitty voimaloiden pysäytys- ja käynnistysajankohdat nuolilla. Lasketut keskiäänitasot on esitetty taulukossa 3. Tuulivoimalasta aiheutuva melu oli vaivoin kuultavissa taustamelun alta ja voimaloiden pysäyttämisestä ja käynnistämisestä aiheutuvaa muutosta ei ole selkeästi nähtävissä kuvasta 5. Pysäytysajan tarkempaa tarkastelua ei näin ollen ole nähty tarpeelliseksi. Kuva 5. Sekunnin keskiäänitasot (L Aeq) mittauspaikalla 3. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia.
Liite 3. Page 5 of 10 Taulukko 3. Keskiäänitasot mittauspaikalla 3. LA eq [db] LA eq päiväaika (7-22) 40,1 LA eq yöaika (22-8 37,1 LA eq päivä, myllyt pysähtyneenä 39,1 Mittauspaikka 4 Mittauspaikalla 4 voimalasta aiheutuva melu oli vaivoin kuultavissa eikä sen vaikutusta ole nähtävissä kuvassa 6 esitetyssä mittauspaikan keskiäänitasossa. Hetkittäin kuulunut tuulimyllyn ääni peittyi suurimmalta osalta Mäkelänkankaan suunnalta tuleviin teollisuuden ääniin. Kuva 5. Sekunnin keskiäänitasot (L Aeq) mittauspaikalla 4. Punainen nuoli osoittaa voimaloiden pysäytys- ja sininen nuoli käynnistysajankohdan. Kuvassa olevat yksittäiset melupiikit eivät ole tuulivoimaloiden aiheuttamia. Mittauspaikka 5 Mittaukset suoritettiin myös mittauspaikalla 5, mutta tältä mittauspaikalta ei saatu selkeitä mittaustuloksia eikä myllyjen ääni ollut havaittavissa mittausten aikana. Mittaukset tältä paikalta on näin ollen jätetty tässä esittelemättä. 3.2. Tuulivoimaloiden aiheuttaman melun taajuusjakauma ja jaksollisuus Mittauspisteiden 1 ja 2 mittauksista tehtiin myös spektrianalyysi, joista näkee voimaloiden aiheuttaman melun taajuusjakauman terssikaistoittain. Poiketen vuoden 2011 alussa tehdyistä mittauksista, nyt tehtyjen mittausten tuloksissa voimalasta aiheutuva piikki taajuusjakaumaan painottuisi 200 Hz terssikaistan kohdalle, kun talvella tehdyissä mittauksissa piikki osui 125 Hz terssikaistalle. Nyt saadut tulokset myös osoittavat melun jakautuvan suuremmalle taajuuskaistalle (100 Hz 400 Hz) kuin aikaisemmin. Mittauspisteiden 1 ja 2 spektrit on esitetty kuvaajissa 6 ja 7.
Liite 3. Page 6 of 10 Mittauspaikalla 1 melu on luokiteltavissa kapeakaistaiseksi sillä 200 Hz terssikaistan keskiäänitaso poikkeaa sen viereisten kaitojen keskimääräisestä äänenpainetasosta 6,4 db. Mittauspaikalla 2 vastaavaa ero 200 Hz ja sen viereisten terssikaistojen välillä oli 4 db. Kuva 6. Mittauspaikalla 1 mitatut taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaistoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Selvimmin erottuvat 160 Hz ja 200 Hz taajuuspiikit. 200 Hz terssikaistan poikkeaa sen viereisten kaistojen keskiarvosta 6,4 db. Arvot laskettu yhden minuutin ajalta. Kuva 7. Mittauspaikalla 2 mitatut taajuuspainottamattomat keskiäänitasot terssikaistoittain voimalaitosten ollessa käynnissä sekä sammutettuina. Selvimmin erottuvat 160 Hz ja 200 Hz taajuuspiikit. 200 Hz terssikaistan poikkeaa sen viereisten kaistojen keskiarvosta 4 db. Arvot laskettu yhden minuutin ajalta.
Liite 3. Page 7 of 10 Taulukko 4. Säähavainnot mittausten aikana 20.9.-21.9.2011. Säähavaintoasema sijaitsi mittauspaikan 1 lähellä. Havainnot on tehty 2 metrin korkeudelta maan pinnan tasosta. ilman ilman tuulen tuulen ilman lämpötila kosteus nopeus suunta paine pvm klo C-aste % m/s mb 20.9.2011 15:00 16.4 79 1.8 WSW 1017.9 20.9.2011 15:10 16.3 79 1.8 SW 1017.9 20.9.2011 15:20 16 79 2.2 SW 1018 20.9.2011 15:30 15.6 78 1.8 WSW 1018 20.9.2011 15:40 15.3 78 1.8 SSW 1018 20.9.2011 15:50 15.2 79 1.8 WSW 1018.2 20.9.2011 16:00 15.1 79 1.3 SW 1018.1 20.9.2011 16:10 15 79 1.3 WSW 1018.2 20.9.2011 16:20 14.9 81 1.3 WSW 1018.3 20.9.2011 16:30 14.7 82 1.8 WSW 1018.3 20.9.2011 16:40 14.6 79 1.3 WSW 1018.4 20.9.2011 16:50 14.3 80 1.8 SW 1018.5 20.9.2011 17:00 14.2 81 1.8 WSW 1018.5 20.9.2011 17:10 14.2 81 1.8 WSW 1018.5 20.9.2011 17:20 14.2 82 1.3 SW 1018.4 20.9.2011 17:30 14.2 81 2.2 SW 1018.4 20.9.2011 17:40 14.3 82 2.2 WSW 1018.4 20.9.2011 17:50 14.3 82 2.2 SSW 1018.3 20.9.2011 18:00 14.4 81 1.8 SW 1018.4 20.9.2011 18:10 14.4 81 1.3 WSW 1018.5 20.9.2011 18:20 14.2 83 1.3 WSW 1018.6 20.9.2011 18:30 14.1 84 1.3 WSW 1018.6 20.9.2011 18:40 14.1 83 1.3 WSW 1018.6 20.9.2011 18:50 14.1 83 1.3 WSW 1018.7 20.9.2011 19:00 13.8 83 0.9 WSW 1018.7 20.9.2011 19:10 13.6 84 0.9 SW 1018.8 20.9.2011 19:20 13.6 85 0.9 W 1019 20.9.2011 19:30 13.4 85 0.4 W 1018.9 20.9.2011 19:40 13.3 86 0.4 W 1019 20.9.2011 19:50 13.2 85 0.4 WSW 1019.1 20.9.2011 20:00 13.1 86 0.4 WSW 1019.1 20.9.2011 20:10 12.9 86 0.4 WSW 1019.2 20.9.2011 20:20 12.7 87 0.4 W 1019.2 20.9.2011 20:30 12.6 87 0.4 W 1019.3 20.9.2011 20:40 12.6 88 0.9 WSW 1019.3 20.9.2011 20:50 12.5 88 0.4 WSW 1019.4 20.9.2011 21:00 12.4 88 0.9 WSW 1019.5 20.9.2011 21:10 12.4 88 0.9 WSW 1019.6
ilman ilman tuulen tuulen ilman lämpötila kosteus nopeus suunta paine pvm klo C-aste % m/s mb 20.9.2011 21:20 12.3 89 0.9 WSW 1019.8 20.9.2011 21:30 12.2 89 0.4 WSW 1019.9 20.9.2011 21:40 12.1 90 0.4 WSW 1019.9 20.9.2011 21:50 12.1 90 0.4 WSW 1019.9 20.9.2011 22:00 11.9 90 0.4 WSW 1020.1 20.9.2011 22:10 11.8 91 0.4 WSW 1020.1 20.9.2011 22:20 11.8 91 0.4 WSW 1020.1 20.9.2011 22:30 11.7 91 0.4 WSW 1020.1 20.9.2011 22:40 11.6 92 0.4 WSW 1020.1 20.9.2011 22:50 11.5 92 0.4 W 1020.2 20.9.2011 23:00 11.5 93 0.4 WSW 1020.2 20.9.2011 23:10 11.6 92 0.9 WSW 1020.3 20.9.2011 23:20 11.7 92 0.9 WSW 1020.3 20.9.2011 23:30 11.8 91 0.9 WSW 1020.3 20.9.2011 23:40 11.7 91 0.9 WSW 1020.4 20.9.2011 23:50 11.7 91 0.9 W 1020.6 21.9.2011 0:00 11.7 91 0.4 W 1020.5 21.9.2011 0:10 11.6 91 0.4 WSW 1020.5 21.9.2011 0:20 11.4 91 0.4 WSW 1020.6 21.9.2011 0:30 11.3 92 0.4 W 1020.6 21.9.2011 0:40 11.2 92 0.4 WSW 1020.6 21.9.2011 0:50 11 92 0.4 WSW 1020.8 21.9.2011 1:00 10.9 93 0.4 W 1020.8 21.9.2011 1:10 10.8 93 0.4 W 1020.8 21.9.2011 1:20 10.7 93 0.4 WSW 1020.9 21.9.2011 1:30 10.5 94 0.4 WSW 1021 21.9.2011 1:40 10.4 94 0.4 W 1021 21.9.2011 1:50 10.3 94 0.4 W 1021 21.9.2011 2:00 10.3 95 0.4 WSW 1021 21.9.2011 2:10 10.3 95 0.4 W 1021.1 21.9.2011 2:20 10.3 95 0.4 WSW 1021.2 21.9.2011 2:30 10.3 95 0.4 WSW 1021.3 21.9.2011 2:40 10.3 95 0.4 WSW 1021.4 21.9.2011 2:50 10.3 95 0.4 WSW 1021.4 21.9.2011 3:00 10.3 95 0.4 W 1021.5 21.9.2011 3:10 10.2 95 0.4 WSW 1021.5 21.9.2011 3:20 10.1 95 0.4 W 1021.6 21.9.2011 3:30 10.2 95 0.4 WSW 1021.6 21.9.2011 3:40 10.3 95 0.4 WSW 1021.6 21.9.2011 3:50 10.5 95 0.4 WSW 1021.6 Liite 3. Page 8 of 10
ilman ilman tuulen tuulen ilman lämpötila kosteus nopeus suunta paine pvm klo C-aste % m/s mb 21.9.2011 4:00 10.7 94 0.4 SW 1021.6 21.9.2011 4:10 10.8 94 0.4 WSW 1021.7 21.9.2011 4:20 10.8 94 0.4 W 1021.7 21.9.2011 4:30 10.8 94 0.4 WNW 1021.8 21.9.2011 4:40 10.7 94 0 SW 1021.7 21.9.2011 4:50 10.7 94 0.4 SW 1021.6 21.9.2011 5:00 10.6 94 0 SSW 1021.6 21.9.2011 5:10 10.5 95 0 --- 1021.5 21.9.2011 5:20 10.4 95 0 SSW 1021.4 21.9.2011 5:30 10.2 95 0 SSW 1021.6 21.9.2011 5:40 10.7 97 0.4 SSW 1021.4 21.9.2011 5:50 11.2 97 0.4 W 1021.7 21.9.2011 6:00 11.6 96 0 WSW 1021.6 21.9.2011 6:10 11.4 94 0 W 1021.5 21.9.2011 6:20 11.1 94 0 W 1021.7 21.9.2011 6:30 10.8 95 0 W 1021.6 21.9.2011 6:40 10.8 95 0 --- 1021.6 21.9.2011 6:50 10.7 95 0 --- 1021.6 21.9.2011 7:00 10.5 95 0 --- 1021.7 21.9.2011 7:10 10.4 95 0 --- 1021.9 21.9.2011 7:20 10.4 96 0 --- 1021.8 21.9.2011 7:30 10.5 96 0 --- 1021.7 21.9.2011 7:40 10.7 96 0 W 1021.6 21.9.2011 7:50 10.9 96 0 E 1021.6 21.9.2011 8:00 11.1 96 0 E 1021.6 21.9.2011 8:10 11.3 96 0 --- 1021.6 21.9.2011 8:20 12.2 98 0.4 S 1021.7 21.9.2011 8:30 12.8 97 0.9 SSE 1021.5 21.9.2011 8:40 13.1 96 0.9 S 1021.5 21.9.2011 8:50 13.3 95 0.4 SSW 1021.5 Liite 3. Page 9 of 10
Kuva 8. Voimaloiden käyntitiedot mittausten aikana 20.-21.9.2011. Tiedot saatu Haminan energialta Liite 3. Page 10 of 10