Vastaanottaja Tampereen kaupunki Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä 13.10.2016 HERRAINMÄKI AK 8641 (TAMPELLA IX) TÄRINÄ- JA RUNKOMELUSELVITYS ID 1 682 874
HERRAINMÄKI TÄRINÄ- JA RUNKOMELUSELVITYS Päivämäärä 13.10.2016 Laatija Tarkastaja Kuvaus Ville Lehtonen Jouko Noukka Tärinä- ja runkomeluselvitys Viite 1510029208 Ramboll Pakkahuoneenaukio 2 PL 718 33101 TAMPERE T +358 20 755 6800 F +358 20 755 6801 www.ramboll.fi
SISÄLTÖ 1. Yleistä 1 2. Lähtökohdat 2 2.1 Yleistä kohteesta 2 2.2 Maaperä ja rakennusten perustamistapa 3 2.3 Raideliikenne 4 3. Tärinän arviointiin liittyvä ohjeistus ja menettelytavat 5 3.1 Yleistä 5 3.2 Tärinähaitan arviointiperusteet 5 4. Tärinätarkastelut 6 4.1 Mittaukset 6 4.2 Mitattu maaperän ja rakennuksen värähtely 10 4.3 Junien kulkunopeuden huomiointi 12 5. Runkomelutarkastelut 13 5.1 Ohjearvot ja arviointiperusteet 13 5.2 Villa Ryselin 14 5.3 Villa Jugend 14 5.4 Junien kulkunopeuden huomiointi 15 5.5 Vertailu sisätilan melumittauksiin 15 6. Tulosten arviointi ja johtopäätökset 16 6.1 Yleistä 16 6.2 Villa Ryselin 16 6.3 Villa Jugend 16 7. Lähteet 17 LIITTEET Liite 1 Tärinämittaukset
1 1. YLEISTÄ Tampereen kaupungissa on käynnissä asemakaavaa 8641 (Tampella IX) koskeva muutoshanke. Hankkeen tarkoituksena on muuttaa Herrainmäen puistoalueen käyttötarkoitusta ja muodostaa alueelle tonttijako. Tässä työssä on selvitetty mittausten ja laskennallisen tarkastelun perusteella raideliikenteestä aiheutuvan tärinän ja runkomelun voimakkuus radan välittömässä läheisyydessä sijaitsevien rakennusten Villa Ryselin (Valumallinpolku 4) ja Villa Jugend (Valumallinpolku 5) osalta. Suunnittelualueen sijainti on esitetty ajantasa-asemakaavan otteessa (kuva 1.1). Kuva 1.1. Ote ajantasa-asemakaavasta. Kaavamuutosta koskeva alue rajattu punaisella, selvityksen kohteet Valumallinpolku 4 ja 5 näkyvät alueen pohjoisreunassa. (Kuva: Asemakaavan muutoksen osallistumis- ja arviointisuunnitelma, Tampereen kaupunki 9.6.2016) Työn on tilannut Tampereen kaupungin Tilakeskus, jossa yhteyshenkilönä on hankearkkitehti Liisa Parviainen. Ramboll Finland Oy:ssä työn projektipäällikkönä ja suunnittelijana toimi TkT Ville Lehtonen. Laadunvarmistajana toimi DI Jouko Noukka. Mittaukset suoritti alikonsultti Finnrock Oy.
2 2. LÄHTÖKOHDAT 2.1 Yleistä kohteesta Selvityksen kohteet Villa Ryselin (Valumallinpolku 4) ja Villa Jugend (Valumallinpolku 5) sijaitsevat rataosan Tampere-Lielahti välittömässä läheisyydessä n. 10 m korkean kallioleikkauksen päällä (kuva 2.1). J R Kuva 1.1. Ilmakuva alueesta. Villa Ryselin (R) ja Villa Jugend (J) sekä ratakilometrit merkitty kuvaan (Ratadata.fi, Maanmittauslaitos) Villa Ryselinin julkisivu sijaitsee noin 20 m päässä lähimmästä raiteesta, Villa Jugend vastaavasti noin 12 m päässä. Herrainmäen laen korkeuserot ovat suhteellisen pieniä, korkein kohta on kalliopaljastuma noin villojen puolivälissä. Alueella ei kulje merkittävää ajoneuvoliikennettä satunnaista tontti- ja huoltoliikennettä lukuun ottamatta. Villa Ryselin oli mittausajankohtana tyhjillään. Talon kellarikerroksessa oli jonkin verran kiinteistön huoltoon liittyvää toimintaa. Villa Jugend on jatkuvassa asuinkäytössä.
3 2.2 Maaperä ja rakennusten perustamistapa GTK:n maaperäkarttatuloste on esitetty kuvassa 2.2. Kuva 2.2. Alueen maaperäkartta. Kallio punaisella, täyttömaat viivoitettuna. ( Geologian tutkimuskeskus 2016, Maanmittauslaitos 2013) Suunnittelualueen maaperä on käytännössä peruskalliota. Kallion päällä on ohut täyttömaakerros. Villat Ryselin ja Jugend ovat perustuksiltaan ja muilta rakenneosiltaan huomattavan samankaltaiset. Molemmat on perustettu nurkkakiville, joiden päällä on muurattu tiilisokkeli. Kantavat rakenteet ja huonejaot ovat samankaltaisia. Rakennukset ovat hirsirunkoisia. Kerroksia molemmissa on kolme (kellari, asuinkerros, ullakko). (Hinnerichsen 2016)
4 2.3 Raideliikenne Ohittavan radan (Tampere-Lielahti, liikennöinti Porin ja Seinäjoen suuntaan) liikennetiedot on esitetty yleisellä tasolla taulukossa 2.1. Taulukko 2.1. Junien keskimääräiset vuorokausimäärät Lielahden liikennepaikan kohdalla mittausaikana (Liikenneviraston tietopalvelu/vr Track Oy) Junatyyppi/ aika Tavarajuna Pendolino IC Pikajuna Keskim. ohitusta/vrk 7-22 10 6 25 0 22-7 11 1 6 1 Suunnittelualueen ohittava junaliikenne on vilkasta. Tavarajunia kulkee melko tasaisesti kaikkina vuorokaudenaikoina. Päiväsaikaan henkilöliikenteen määrä on myös suurta. Tulevaisuudessa junaliikenteen määrä saattaa kasvaa hieman. Rambollin tekemässä Herrainmäen alueen meluselvityksessä arvioidaan noin 20% liikenteen kasvu vuoteen 2030 mennessä. Junaliikenteen määrän kasvun ei kuitenkaan arvioida merkittävästi vaikuttavan liikennetärinän suuruuteen, sillä yksittäisten tärinäherätteiden ei oleteta muuttuvan. Eräs mittaustuloksiin vaikuttava tekijä on junien kulkunopeus. Normaalitilanteessa henkilöjunien nopeusrajoitus paikalla km188+600 on 80 km/h (kallistuvakorisella kalustolla 100 km/h). Mittausaikana kohdassa km188+800 oli 30 km/h rajoitus Myllysaaren alikulkusillan työmaan takia. Kuitenkin Tampereen ratapiha on niin lähellä (km 188+125), että ainakaan raskaat tavarajunat eivät pysty ajamaan nopeusrajoituksen mukaisesti normaalitilanteessakaan. Tavarajunille voidaan normaalitilanteessakin arvioida suuntaa-antavasti noin 30-50 km/h kulkunopeus, johon mittausaikainen siltatyömaan rajoitus tuskin vaikutti merkittävästi. Kevyet henkilöjunat saattoivat sen sijaan kulkea selvästi normaalitilannetta hitaammin, mikä vaikuttaa tärinämittausten tuloksiin.
5 3. TÄRINÄN ARVIOINTIIN LIITTYVÄ OHJEISTUS JA ME- NETTELYTAVAT 3.1 Yleistä VTT:n julkaisua "Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa" (VTT Working Papers 50, Espoo 2006) käytetään Suomessa yleisesti liikennetärinän arvioinnissa. Julkaisussa esitetään tärinän arviointimenettely kolmella eri tarkkuustasolla. Liikennetärinän siirtymistä rakennuksiin voidaan arvioida VTT:n julkaisuilla "Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi" (VTT Tiedotteita 2425, Espoo 2008) ja "Ohjeita liikennetärinän arviointiin" (VTT Tiedotteita 2569, Espoo 2011). Arviointitasolla 1 tarkastelu perustuu kokemusperäisiin turvaetäisyyksiin, jossa huomioidaan maaperän ominaisuudet ja liikenteen tyyppi. Tarkastelulla selvitetään onko varsinainen värähtelytarkastelu lainkaan tarpeen. Arviointitaso 2 perustuu laskennallisiin arvoihin tai tarkistusluonteisiin tärinämittauksiin, jolloin liikenteen ja maaperän ominaisuudet voidaan ottaa tarkemmin huomioon. Arviointitasoa 2 suositellaan käytettäväksi, kun yleiskaavassa tai asemakaavassa rakentamista ohjataan yksityiskohtaisesti määrätyllä alueella ja arviointitason 1 perusteella alue on riskialuetta. Arviointitason 3 tarkastelu perustuu aina riittävän pitkäaikaisiin tärinämittauksiin. Tason 3 käyttöä tarvitaan, mikäli arviointitason 2 laskennallisella tarkastelulla ei saada riittävän luotettavaa kuvaa maaperän pystyvärähtelyn suuruudesta, tai halutaan rakentaa alueelle, jolla arviointitason 2 mukaan tärinä voi ylittää suositusarvon. 3.2 Tärinähaitan arviointiperusteet Tärinän aiheuttamaa mahdollista haittaa asuinmukavuudelle maankäytön suunnittelussa arvioidaan tunnusluvun v w,95 perusteella. Tunnusluku perustuu yksittäisten liikennetapahtumien suurimpiin värähtelyn tehollisarvoihin ja niiden perusteella laskettuun keskiarvoon ja hajontaan seuraavasti: Määritelmältään v w,95 = (15 suurimman yksittäisen tapahtuman keskiarvo) + (1,8 x 15 suurimman yksittäisen tapahtuman hajonta). Tilastollisesta luonteestaan johtuen se voidaan tarkasti määrittää vain pitkäaikaisten mittausten avulla. Tunnusluvun perusteella rakennuksille on annettu suositus rakennusten värähtelyluokituksesta, joka esitetään taulukossa 3.1. Taulukko 3.1 Rakennusten värähtelyluokitus häiritsevyyden arvioinnissa Värähtelyluokka A B C D Kuvaus värähtelyolosuhteista v w,95 (mm/s) Hyvät asuinolosuhteet (Ihmiset eivät yleensä havaitse värähtelyitä) 0,10 Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet (Ihmiset voivat havaita värähtelyt, 0,15 mutta ne eivät ole häiritseviä) Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa (Keskimäärin 15 % asukkaista pitää värähtelyitä 0,30 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä) Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla (Keskimäärin 25 % asukkaista pitää värähtelyitä 0,60 häiritsevinä ja voi valittaa häiriöistä)
6 4. TÄRINÄTARKASTELUT 4.1 Mittaukset Kohteessa tehtiin tärinämittaukset tontilla aikavälillä 19.9.2016-26.9.2016. Mittarit olivat kolmiaksiaalisia, automaattisesti tallentavia, etäluettavia tärinäinstrumentteja. Kolme mittaria asennettiin maahan tai kallioon (Piha1, Piha2, Piha3) ja kaksi Villa Ryselinin rakenteisiin (Rak1, Rak2). Villa Jugendiin ei mittareita asennettu, sillä talon omistajaa ei tavoitettu. Joka tapauksessa Villa Jugendin rakenteissa esiintyvän tärinän mittaaminen olisi ollut epävarmaa, sillä talo on jatkuvassa asuinkäytössä. Tyypillisesti jo normaali lattialla kävely aiheuttavaa riittävän suuren tärinän, joka näkyy seinästä tai lattiasta mitattaessa. Tällöin data olisi ollut hyvin vaikeasti hyödynnettävää "väärien" herätteiden runsaslukuisuuden takia. Koska Villa Ryselinin ja Villa Jugendin pohjaja runkorakenteet ovat hyvin samankaltaisia, voidaan Villa Ryselinistä tehtäviä mittauksia käyttää johtopäätösten tekemiseen Villa Jugendin tärinästä ja runkomelusta. Piha3 Piha1 Piha2 Rak1, Rak2 Kuva 4.1. Mittauspisteiden sijainti alueella Mittareiden mittausstandardina käytettiin SS4604861 Komfort-asetusta 40sec- kertamittauksella. Mittauksien ilmoituskynnyksenä käytettiin 0,04 mm/s RMS 1s kaikissa paitsi Piha 3-mittauksessa (0,1 mm/s RMS 1s) mittarin läheisyydessä kulkevan muun liikenteen vuoksi.
7 Kuva 4.2. Mittareiden Rak1 ja Rak2 sennus Villa Ryselin asuinkerroksen salissa Mittari Rak 1 asennettiin ruuvikiinnitteisesti Villa Ryselinin asuinkerroksen seinärunkoon radan puoleiseen julkisivuun. Mittari Rak2 asennettiin saman huonetilan lattiaan teippikiinnitteisesti. Mittari Piha1 asennettiin maapiikillä Villa Ryselinin ja radan välissä sijaitsevan tukimuurin lähelle. Vaakasuuntainen etäisyys lähimmästä raiteesta on noin 10 m.
8 Kuva 4.3. Mittarin Piha2 asennus. Mittari Piha2 asennettiin puistoalueen keskellä olevaan kalliopaljastumaan (kuva 4.3). Vaakasuuntainen etäisyys lähimmästä raiteesta on noin 20 m.
9 Kuva 4.4. Mittarin Piha3 asennus. Mittari Piha3 asennettiin maahan Villa Jugendin pihapiirin rajalle lähelle kallioleikkauksen reunaa (kuva 4.4). Vaakasuuntainen etäisyys lähimmästä raiteesta on noin 5 m.
10 4.2 Mitattu maaperän ja rakennuksen värähtely Taulukossa 4.1 on esitetty kunkin mittarin viikon ajalta, 15 suurimmasta tärinätapahtumasta lasketut maaperän värähtelyn taajuuspainotetut tehollisarvot (paitsi kun muuten ilmoitettu). Suurimpien tärinätapahtumien joukosta on pyritty poistamaan selvästi junan ohituksista poikkeavat tapahtumat. Tällaisia ovat esim. hyvin lyhytaikaiset, iskumaiset tapahtumat jotka luultavimmin johtuvat muusta ympäristössä tapahtuneesta toiminnasta. Pihalle asennetuissa mittareissa sekä lattialle asennetussa mittarissa Rak2 suunta V on pystysuunta, L on radan suuntainen ja T on rataan nähden kohtisuora. Seinään kiinnitetyssä mittarissa Rak 1 V on pystysuunta, L on seinän suuntainen vaakasuunta, ja T on kohtisuorassa seinään nähden. Taulukko 4.1 Mittaustulokset ja maaperän värähtelyn tunnusluvut 15 suurimmasta tärinätapahtumasta Mittari keskiarvo v wavg (mm/s) keskihajonta σ (mm/s) värähtelyn tunnusluku v w,95 (mm/s) Rak1-V ~0* - - Rak1-L ~0* - - Rak1-T 0,109 0,017 0,14 Rak2-V ~0** - - Rak2-L ~0** - - Rak2-T ~0** - - Piha1-V 0,032 0,005 0,04 Piha1-L 0,236 0,032 0,29 Piha1-T 0,233 0,043 0,31 Piha3-V 0,056 0,008 0,07 Piha3-L 0,641 0,043 0,72 Piha3-T 0,582 0,065 0,70 *) Näissä suunnissa mitattu värähtely oli hyvin pientä (alle 0,01 mm/s) **) Mittaustulokset olivat joko hyvin pieniä (alle 0,01 mm/s) tai selvästi rakennuksessa liikkumisesta aiheutuvia (luultavasti oven sulkemisia yms.) Tuloksista voidaan huomioida mm. seuraavat asiat: -Maa/kallioperästä mitattu värähtely on lähes yksinomaan vaakasuuntaista ja kohtalaisen voimakasta lähellä rataa -Tämä vaakasuuntainen värähtely ei siirry kovinkaan voimakkaasti rakenteisiin (rungon värähtely on noin 0,5-kertaista viereisen maaperän värähtelyyn verrattuna) -Talon seinärunko värähtelee vain seinää vastaan kohtisuorassa suunnassa -Talon lattian värähtely on hyvin pientä. Ilmeisesti rakenteessa on sen verran paljon vaimennusta ja saumakohtia, että rungon vaakasuuntainen värähtely ei välity lattian värähtelyksi Mittarilla Piha2 ei saatu mitattua yhtäkään selkeää tärinätapahtumaa. Jäi epäselväksi, johtuiko tämä mittarin toimintahäiriöstä (todennäköistä) tai siitä, että kallioperän värähtely vaimenee hyvin voimakkaasti siirryttäessä kauemmas kallion reunalta (mahdollista, mutta tässä mittakaavassa epätodennäköistä). Yksilöidyt tulokset on esitetty liitteessä 1. Kuvassa 4.5. on esitetty 15 suurimman tärinätapahtuman keskimääräinen värähtelyn taajuussisältö v wi,avg pisteistä ja suunnista Rak1-T, Piha1-T ja Piha3-T.
v wi, avg (mm/s) TÄRINÄ- JA RUNKOMELUSELVITYS 11 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Taajuus (Hz) Rak1T Piha1T Piha3T Kuva 4.5. 15 suurimman tärinätapahtuman keskimääräinen taajuussisältö. Kuvaajasta näkyy, että maa/kallioperästä välittyvä värähtely on ominaistaajuudeltaan melko suurta (yli 50 Hz). Puurakenteisen talon ominaistaajuus on huomattavasti pienempi, jolloin värähtelyn nopeus pienenee eikä rakenneosien resonanssi (värähtelyn voimistuminen rakenteissa) ole todennäköinen tilanne. Mittaustulosten perusteella Villa Ryselinissä esiintyvä liikennetärinän aiheuttama värähtely jää luokkaan B (Suhteellisen hyvät asuinolosuhteet). Tätä tulosta ei voida välttämättä yleistää koskemaan Villa Jugendia. Voidaan kuitenkin olettaa, että hyvin samankaltaisen rakenteen ansiosta maaperän värähtely siirtynee samassa suhteessa Villa Jugendin rakenteisiin. Jos Villa Jugendin läheisestä pisteestä Piha3 mitatut tulokset kerrotaan havaitulla kertoimella 0,5, saadaan Villa Jugendin rakenteen värähtelyn suuruudeksi: v w,95 0,7 mm/s *0,5 0,35 mm/s Tällöin Villa Jugend asettuu värähtelyluokkaan C (Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa).
12 4.3 Junien kulkunopeuden huomiointi Mittaushetkellä junien kulkunopeus suunnittelualueen kohdalla arvioitiin olevan noin 30-50 km/h läheisen työmaan nopeusrajoituksen takia. Junien nopeudet eivät normaalitilanteessakaan nouse paljon tätä suuremmiksi Tampereen ratapihan läheisyyden takia. Nopeuseroa voidaan värähtelyluokan tarkkuudella huomioida kertoimella k = 1,5. Tämä kerroin voidaan valita siitä (konservatiivisesta) oletuksesta, että junat kulkisivat normaalitilanteessa keskimäärin 1,5-kertaisella nopeudella mittaustilanteeseen nähden. Jos samalla oletetaan, että värähtelynopeus kasvaa samassa suhteessa, voidaan arvioida Villa Ryselinille tunnusluku: v w,95 1,5*0,14 mm/s = 0,21 mm/s, mikä asettuu luokkaan C (Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa). Vastaavasti Villa Jugendille saadaan: v w,95 1,5*0,35 mm/s = 0,53 mm/s, mikä asettuu luokkaan D (Olosuhteet, joihin pyritään vanhoilla asuinalueilla). On kuitenkin huomattava, että värähtelyn nopeusriippuvuutta pienillä, alle 70 km/h nopeuksilla ei ole todennettu tarkasti (VTT W50).
13 5. RUNKOMELUTARKASTELUT 5.1 Ohjearvot ja arviointiperusteet Runkomelun esiintymistä rakenteissa voidaan arvioida julkaisun Talja & Saarinen (2009): "Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi" (VTT T2468). Runkomelu on ulkoisen tärinäherätteen aiheuttamaa rakennuksen rungon värähtelyä, joka on kuultavissa äänenä. Runkomelun aiheuttava värähtely siirtyy rakenteisiin maaperän kautta, erityisesti kallion ja kovien maakerrosten välityksellä. Liikennetärinään verrattuna runkomelun värähtely on selvästi korkeampitaajuuksista. Merkittävin runkomelun aiheuttaja on raideliikenne. Suomessa ei ole annettu varsinaisia ohjearvoja rakennusten runkomelulle. VTT:n julkaisussa on kuitenkin esitetty suositukset runkomelun ohjearvoista, jotka mukailevat yleisiä melutasosta annettuja ohjearvoja. Suositukset runkomelun ohjearvoista on annettu taulukossa 5.1. Taulukko 5.1. Suositukset runkomelun raja-arvoista. (Talja & Saarinen 2009, VTT T2468) Kuten liikennetärinälle, myös runkomelulle on esitetty kolme eri arviointitasoa. Arviointitaso 1 perustuu turvaetäisyyden käyttöön. Kokemusperäisesti on voitu määrittää etäisyys, jota kauempana tarkempi runkomelutarkastelu ei enää ole tarpeen. Arviointitasossa 2 tehdään värähtelyn siirtotiehen perustuva laskennallinen arviointi. Laskelma on hyvin empiirinen ja perustuu kokemuksiin tyypillisistä mittaustuloksista. Arviointitasossa 3 runkomelu todennetaan mittaamalla.
14 5.2 Villa Ryselin Runkomelun tunnusluku Lprm kuvaa mitattujen junan ohitusten aiheuttaman runkomelun keskiarvoa, johon on lisätty 1,65-kertainen standardihajonta: Tämä tunnusluku kuvaa runkomelun voimakkuutta, jonka alle jää 95% tärinätapahtumista (junan ohituksista). Kyseessä ei siis ole keskiarvo, vaan selkeästi suurin osa yksittäisistä junan ohituksista aiheuttaa pienemmän runkomelutason. Koska käsiteltävää dataa on tässä tapauksessa monesta ohituksesta ja yksittäisten tärinätapahtumien taajuussisällön selvittäminen oli hyvin työlästä mittaustietokannan käyttöliittymästä johtuen, runkomelun tunnusluku selvitettiin suoraan värähtelynopeuden mukaan järjestetystä datasta. Mittauspisteestä Rak1T voitiin eritellä 160 tärinätapahtumaa, jotka asetettiin värähtelynopeuden (1s RMS) mukaiseen järjestykseen (tässä tehdään oletus, että runkomelun suuruus on verrannollinen kokonaisvärähtelyn suuruuteen). Näistä 95 % persentiiliä vastaa järjestyksessä 8. suurin tapahtuma (0,05*160=8). Runkomelun keskiarvo laskettiin 8. tapahtuman molemmin puolin sijainneista viidestä tapahtumasta (tapahtumat 6-10). Tapahtumien värähtelyn taajuussisällöistä VTT T2468 mukaisesti lasketut, taajuuden suhteen A-painotetut runkomeluarvot on esitetty taulukossa 5.2. Runkomelun tunnusluku L prm on näiden logaritminen keskiarvo. Taulukko 5.2. Villa Ryselinin runkomelun tunnusluku Tapahtuma tod. näk. aiheuttaja vw 1s RMS (mm/s) LdbAmax (db) 6) 23.9.2016 22:25 ic 0,111 28,9 7) 22.9.2016 12:19 ic 0,106 24,0 8) 26.9.2016 4:44? 0,105 29,4 9) 22.9.2016 0:51 tavarajuna 0,104 33,1 10) 21.9.2016 0:56 tavarajuna 0,102 32,0 Lprm 30,4 Villa Ryselinistä mitatusta värähtelystä johdettu runkomelun tunnusluku Lrpm = 30,4 db ylittää lievästi tiukemman raja-arvon 30dB, mutta jää selvästi 35 db raja-arvon alle. 5.3 Villa Jugend Koska Villa Jugendista ei tehty suoria värähtelymittauksia, runkomelu määritetään julkaisun VTT T2468 mukaisesti, perustuen maaperän värähtelymittauksiin sekä empiirisiin taulukkokorjauksiin (korjaustekijöiden valinnassa tukeudutaan Villa Ryselinin mittauksista tehtyihin huomioihin). Mittauspisteestä Piha3L valitaan 95 % persentiiliä vastaavat mittaukset. Mittausaikavälillä pisteessä mitattiin 360 tärinätapahtumaa, jolloin 18. suurin mittaus vastaa tätä persentiiliä (0,05*360 = 18). Tarkastelussa käytetään yhteensä viittä mittausta (tapahtumat 16-20), jotka on listattu taulukossa 5.3. Tapahtuma tod. näk. aiheuttaja vw 1s RMS (mm/s) LdbAmax (db) 16) 23.9.2016 11:49 ic 0,603 33,2 17) 21.9.2016 18:03 ic 0,601 33,2 18) 22.9.2016 17:09 ic 0,601 33,3 19) 22.9.2016 1:34 tavarajuna 0,596 33,2 20) 22.9.2016 16:47 tavarajuna 0,594 33,1 Lprm 33,2 Mittaustapahtumista arvioidut runkomelutasot on saatu seuraavasti:
15 -Lasketaan mittauksista (piste Piha3L) maaperän värähtelynopeustaso 5 m päässä radasta -Tätä värähtelyn nopeustasoa ja käytetään lähteessä VTT T2468 esitetyn värähtelyn peruskaavan määrittämiseen (vakio A ja etäisyys d0) -Lasketaan peruskäyrän kaavalla maaperän värähtely 12 m päässä radasta (Villa Jugendin julkisivun etäisyys) -Valitaan rakennuksen tyypin korjaustekijä -5 db (tämä vastaa Villa Ryselinin mittauksissa havaittua värähtelyn siirtymistä rakenteisiin noin 0,5-kertaisena) -Asuinkerrosten korjaustekijä -2 db -Oletetaan, että rakenneosissa ei esiinny resonanssia (Villa Ryselinin havainnot) -Muunnos äänenpainetasoksi -28,1 db -Muunnos A-painotetuksi äänenpainetasoksi -45 db (Villa Ryselinin havainnot) Arvioitu -45dB A-painotus on tehty Villa Ryselinin mittaustulosten perustella, joiden mukaan rakenteisiin siirtyneen värähtelyn taajuussisältö on huomattavasti painottunutta mataliin taajuuksiin (16-20 Hz), jotka ovat ihmisen kuulokynnyksen alarajalla (kuva 4.5). A-painotus näin matalille taajuuksille on huomattavan suuri (yli -50dB). Tässä käytetty kokonaispainotus on suhteellisen konservatiivinen arvio lopullisesta taajuussisällöstä (vertailumittausten perusteella). Laskettu Villa Jugendin runkomelun tunnusluku Lrpm = 33,2 db ylittää tiukemman raja-arvon 30dB, mutta jää korkeamman 35 db raja-arvon alle. 5.4 Junien kulkunopeuden huomiointi Jos värähtely normaalitilanteessa oletetaan 1,5-kertaiseksi mittausajankohtaan verrattuna (katso kohta 4.3) ja oletetaan runkomelutason kasvavan samassa suhteessa, voidaan edellä määritettyihin runkomelun tunnuslukuihin lisätä 3,5 db. Tällöin Villa Ryselinin runkomelutaso olisi 33,9 db ja Villa Jugendin vastaavasti 36,7 db. On kuitenkin huomattava, että värähtelyn nopeusriippuvuutta pienillä, alle 70 km/h nopeuksilla ei ole todennettu tarkasti (VTT W50). 5.5 Vertailu sisätilan melumittauksiin Rambollin 9.-10.5.2016 suorittamassa melumittauksessa Villa Ryselinin mittausjakson keskiäänitaso oli 30 db ja Villa Jugendille vastaavasti 34 db. Junien ohituksia vastaavia, yli 40 db äänitasopiikkejä havaittiin molemmissa kohteissa. Tältä osin runkomelumittausten tulokset ovat hyvin linjassa melumittaustuloksiin, jotka sisältävät sekä runkomelua että ilmaääntä.
16 6. TULOSTEN ARVIOINTI JA JOHTOPÄÄTÖKSET 6.1 Yleistä Ramboll on Tampereen kaupungin Tilakeskus Liikelaitoksen toimeksiannosta tehnyt Tampereen Herrainmäen rakennuksia Villa Ryselin ja Villa Jugend koskevan liikennetärinä- ja runkomeluselvityksen. Tähän liittyvät mittaukset suoritettiin alikonsultti Finnrock Oy:n toimesta aikavälillä 19.9.2016-26.9.2016. Mittaukset liittyvät käynnissä olevaan asemakaavan 8641 (Tampella IX) muutoshankkeeseen, jossa alueelle laaditaan tonttijako ja asianmukaisia käyttötarkoituksen muutoksia. Mittaukset onnistuivat pääosin hyvin. Tulokset ovat loogisia ja hyvin hyödynnettävissä. Mittausaikana junien kulkunopeus oli normaalitilannetta alhaisempi, mikä osaltaan saattoi vaikuttaa mittaustuloksiin. Voidaan kuitenkin arvioida, että tästä aiheutuva ero tärinässä tai runkomelussa ei vaikuta tuloksiin niin merkittävästi, että yleisiä johtopäätöksiä tarvitsisi tästä syystä muuttaa. 6.2 Villa Ryselin Villa Ryselinin tärinä- ja runkomelutasoa arvioitiin rakennuksesta tehtyjen tärinämittausten avulla. Lisäksi värähtelyä mitattiin rakennuksen viereisestä maaperästä, jolloin voitiin arvioida värähtelyn siirtymistä maa- ja kallioperästä rakenteisiin värähtelynopeuden ja taajuussisällön suhteen. Rakennus oli mittausaikana tyhjillään satunnaisia kiinteistönhuoltotoimenpiteitä lukuun ottamatta. Mitattu junien aiheuttama liikennetärinän tunnusluku Villa Ryselinissä oli v w,95 = 0,14 m/s. Tämä asettuu VTT:n ohjeiden mukaiseen värähtelyluokkaan B, (Suhteellisen hyvät olosuhteet). Liikennetärinä kohteessa on suhteellisen pientä eikä vaadi toimenpiteitä. Värähtelystä laskettu runkomelun tunnusluku oli L rpm = 30,2 db. Tämä ylittää tiukemman 30 db raja-arvon lievästi, mutta jää ylemmän 35 db raja-arvon alle. Rakennuksen ikä ja rautatien läheisyys huomioiden tulos on alhainen. Kokonaisuus huomioiden runkomelun suhteen ei vaadita toimenpiteitä. 6.3 Villa Jugend Villa Jugendin tärinää ja runkomelua arvioitiin läheisestä maaperästä tehdyillä mittauksilla. Lisäksi perusrakenteeltaan samanlaisesta Villa Ryselinistä tehtyjä mittauksia hyödynnettiin värähtelyn siirtymisen ja taajuussisällön arvioinnissa. Arvioitu junien aiheuttama liikennetärinän tunnusluku Villa Jugendille oli v w,95 = 0,35 m/s. Tämä asettuu VTT:n ohjeiden mukaiseen värähtelyluokkaan C (Suositus uusien rakennusten ja väylien suunnittelussa). Liikennetärinä kohteessa ei vaadi toimenpiteitä. Värähtelystä laskettu runkomelun tunnusluku oli L rpm = 33,2 db. Tämä ylittää tiukemman 30 db raja-arvon, mutta jää ylemmän 35 db raja-arvon alle. Rakennuksen ikä ja rautatien läheisyys huomioiden tulos on suhteellisen alhainen. Kokonaisuus huomioiden runkomelun suhteen ei vaadita toimenpiteitä.
17 7. LÄHTEET Hinnerichsen, M. 2016: Herrainmäen rakennusinventointi alueen asemakaavaa varten, Pirkanmaan maakuntamuseo, Tampere Ramboll 2016: Meluselvitys, Herrainmäen asemakaavamuutos, Tampere, 30.6.2016 Talja, A. 2011: Ohjeita liikennetärinän arviointiin, VTT T2569, Espoo. Talja, A. & Saarinen, A. 2009: Maaliikenteen aiheuttaman runkomelun arviointi, VTT T2468, Espoo Talja, A, Vepsä, A, Kurkela, J & Halonen, M. 2008: Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi, VTT T2425 Törnqvist, J & Talja, A. 2006: Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa, VTT W50, Espoo Junatiedot: Liikenneviraston tietopalvelu/ Mikko Myllymäki VR Track Oy 4.10.2016 Avoimet tietopalvelut: Ratadata.fi (Liikennevirasto) Maankamara (Geologian tutkimuskeskus) http://gtkdata.gtk.fi/maankamara/
1-1 LIITE 1 TÄRINÄMITTAUKSET Alla on esitetty 15 suurinta tärinätapahtumaa kustakin mittauspisteestä. Iskumaiset ym. kuormitukset, jotka eroavat tyypillisistä junakuormituksista, on karsittu pois. Pisteestä Piha 2 ei saatu tuloksia. Pisteestä Rak2 saatiin vain hyvin pieniä tuloksia (hädin tuskin mittausrajan ylittäviä, tai selkeästi rakennuksessa liikkumisesta aiheutuneita). Piha1 Aika Tod. näk. aiheuttaja Piha 1V vw (mm/s) Piha1L vw (mm/s) 20.9.2016 3:17 tavarajuna 0,0396 0,3402 0,3402 22.9.2016 23:42 tavarajuna 0,0321 0,2585 0,2315 21.9.2016 22:23 ic 0,0348 0,2503 0,2393 19.9.2016 21:41 tavarajuna 0,0272 0,2386 0,2435 23.9.2016 3:01? 0,0436 0,243 0,2558 23.9.2016 16:29 tavarajuna 0,0266 0,2127 0,244 21.9.2016 13:12 tavarajuna 0,0308 0,2358 0,2277 20.9.2016 23:56 tavarajuna 0,0337 0,2343 0,2712 24.9.2016 9:06 ic 0,0284 0,2342 0,2014 21.9.2016 23:23 tavarajuna 0,0326 0,2238 0,2722 22.9.2016 12:42 tavarajuna 0,0298 0,2267 0,2259 21.9.2016 6:46 tavarajuna 0,0291 0,2121 0,1938 22.9.2016 12:49 tavarajuna 0,0271 0,2122 0,1839 22.9.2016 23:11 tavarajuna 0,0314 0,2119 0,1956 23.9.2016 18:58 ic 0,0261 0,2129 0,1727 Piha1T vw (mm/s)
1-2 Piha3 Aika Tod. näk. aiheuttaja Piha 3V vw (mm/s) Piha3L vw (mm/s) Piha3T vw (mm/s) 23.9.2016 3:01? 0,0556 0,7739 0,6979 20.9.2016 8:02 ic 0,0593 0,6747 0,6243 24.9.2016 14:42 ic 0,0612 0,6782 0,5614 20.9.2016 1:22 ic 0,06 0,655 0,5741 23.9.2016 16:20 ic (data puuttuu) 0,6358 0,6022 19.9.2016 20:34 ic 0,0553 0,6342 0,59 20.9.2016 22:59 tavarajuna (data puuttuu) 0,6381 0,6871 20.9.2016 18:55 ic 0,0678 0,6224 0,4878 21.9.2016 5:21 ic 0,0563 0,6215 0,5479 21.9.2016 12:16 ic 0,0638 0,6201 0,6157 19.9.2016 19:20 Pendolino 0,0607 0,6189 0,4606 22.9.2016 9:03 ic 0,0561 0,6183 0,6245 24.9.2016 9:17 ic 0,0375 0,6139 0,5758 20.9.2016 6:57 tavarajuna 0,0431 0,6065 0,5252 20.9.2016 20:02 tavarajuna 0,0509 0,6017 0,5568 Rak1 Aika Tod. näk. aiheuttaja Rak1V vw (mm/s) Rak1L vw (mm/s) Rak1T vw (mm/s) 24.9.2016 15:01 tavarajuna ~0 ~0 0,148 26.9.2016 1:41 tavarajuna ~0 ~0 0,1348 23.9.2016 11:36 tavarajuna ~0 ~0 0,1261 26.9.2016 2:44 tavarajuna ~0 ~0 0,1239 23.9.2016 10:41 ic ~0 ~0 0,111 23.9.2016 22:25 ic ~0 ~0 0,111 26.9.2016 4:44? ~0 ~0 0,105 21.9.2016 0:56 tavarajuna ~0 ~0 0,102 22.9.2016 0:51 tavarajuna ~0 ~0 0,104 22.9.2016 12:19 ic ~0 ~0 0,106 26.9.2016 6:32 ic ~0 ~0 0,0992 24.9.2016 5:16 ic ~0 ~0 0,0932 24.9.2016 13:04 ic ~0 ~0 0,0923 20.9.2016 12:04 tavarajuna ~0 ~0 0,0888 20.9.2016 14:36 ic ~0 ~0 0,0883