RAPORTTI LIITE 16 27.5.2016 Päivitetty 21.11.2016 METSÄHALLITUS Piiparinmäen-Murtomäen tuulivoimapuiston osayleiskaavan meluselvitys, Murtomäki 101002874-001A
Sivu 2 (15) Sisäinen tarkistussivu Asiakas Metsähallitus Otsikko Piiparinmäen-Murtomäen tuulivoimapuiston osayleiskaavan meluselvitys, Murtomäki Projekti 101002874-001 Tiedoston nimi Murtomäki_kaava_meluraportti_21-11-2016.docx Tiedoston sijainti Järjestelmä Microsoft Word 14.0 Ulkoinen jakelu Sisäinen jakelu Juha-Matti Merijärvi / Ramboll Finland Oy EO/EC Vastaava yksikkö Ympäristökonsultointi Alkuperäinen versio 27.5.2016 Revisio A, 21.11.2016 Revision syy Päivitetty kaavaehdotuksen nähtävillä olon jälkeen, koska 4 voimalaa poistettiin suunnitelmasta Dokumentin pvm 21.11.2016 Laatija/asema/allekirj. Carlo Di Napoli, Johtava asiantuntija Tarkistuspvm 21.11.2016 Tarkistanut/asema/allekirj. Minna Jokinen, osastopäällikkö Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Finland Oy:n antamaa kirjallista lupaa.
Sivu 3 (15) Yhteenveto Meluraportti on päivitetty kaavaehdotuksen nähtävillä olon jälkeen neljän voimalan poistamisen johdosta. Tuulivoimamelun leviämisvyöhykkeet Murtomäen hankesuunnitelmassa mallinnettiin tietokone-avusteisesti digitaalikarttaan noudattaen ympäristöministeriön tuulivoimamelun mallinnusohjeita YM OH 2/2014. ISO 9613-2 melumallinnuksella toteutetun ylärajalaskennan mukaan 27 x 3.3 MW:n normaalisiiven mukaisella hankevaihtoehdolla laskettu 40 db:n keskiäänitaso LAeq ei ylity lähimpien loma-asuinrakennusten piha-alueilla hankealueen ympärillä. Tulokset alittavat Valtioneuvoston tuulivoimamelun ohjearvot ulkona. Laskelman perusteella suurin ilmaäänieristyksen vaatimus olisi noin 4 db taajuudella 125Hz, joka saavutetaan jo Tanskan normin mukaisella keskimääräisellä ilmaäänieristävyydellä. Laskennan perusteella sisätilan pientaajuisen melun toimenpiderajat todennäköisesti alittuvat. Tuulivoimalaitosten melu voi muuttaa alueen äänimaisemaa, mutta muutokset vaihtelevat ajallisesti ja paikallisesti tuulisuuden ja sään mukaan. Ajallisesti suurin muutos voidaan havaita tilastollisen myötätuulen puolella eli alueen pohjois- ja koillisosissa sekä laskennallisten meluvyöhykkeiden sisällä.
Sisältö PÖYRY FINLAND OY Sivu 4 (15) Yhteenveto 1 HANKEKUVAUS 5 1.1 Ympäristömelu 5 1.2 Tuulivoimamelu 6 1.3 Valtioneuvoston ohjearvot 7 1.4 Melutason toimenpiderajat sisätiloissa 8 2 LASKENNAN LÄHTÖTIEDOT 9 2.1 Digitaalikartta-aineisto 9 2.2 Mallinnetut turbiinityypit 9 2.3 Mallinnus ja laskentaparametrit 9 2.4 Alueen lyhyt tuulisuusanalyysi 10 3 LASKENTATULOKSET 11 3.1 Ylärajatarkastelu 11 3.2 Pientaajuinen melu sisätiloissa 12 4 MELUVAIKUTUKSET 13 4.1 Melun vaikutukset alueen äänimaisemaan 13 4.2 Haitallisten vaikutusten ehkäiseminen ja lieventäminen 14 4.3 Vaikutusten seuranta 14 5 YHTEENVETO 14 VIITTEET 15 Liitteet Liite 1 Liite 2 Lyhenteet L Aeq L WA L WAd ΔLa Melumallinnuskuva YM:n ohjeen 2/2014 mukainen tietosivu A-taajuuspainotettu ekvivalenttinen äänitaso [db] A-taajuuspainotettu äänilähteen äänitehotaso [db] A-taajuuspainotettu äänilähteen äänitehotason tunnusarvo [db] Kapeakaistaisen melun toonin kuuluvuus [db]
1 HANKEKUVAUS PÖYRY FINLAND OY Sivu 5 (15) Raportti koskee Murtomäen tuulivoimapuiston osayleiskaava-aluetta. Meluraportti on päivitetty kaavaehdotuksen nähtävillä olon jälkeen neljän voimalan poistamisen johdosta. Murtomäen tuulivoimapuiston alue käsittää eteläisen osan YVA-menettelyllä tutkitusta Piiparinmäen-Lammaslamminkankaan tuulivoimapuistohankkeen alueesta. YVA:n tuloksien seurauksena YVA-hankealueen keskiosa (Lammaslamminkankaan alue) on jätetty pois jatkosuunnittelusta ja hankealue on jakautunut kahteen osaan, joilla etäisyyttä toisiinsa on noin 10 km. Pohjoinen osa (Piiparinmäen alue) sijoittuu Pyhännän ja Kajaanin alueille ja eteläinen osa (Murtomäen alue) Kajaanin ja Vieremän alueille. Hankkeen nimeksi on muutettu Piiparinmäen-Murtomäen tuulivoimapuistohanke. Piiparinmäen-Murtomäen tuulipuistohankkeen kokonaisuuteen kuuluu yhteensä 68 tuulivoimalaa, joista Piiparinmäen alueella on 41 voimalaa, ja Murtomäen alueella 27 voimalaa. Voimaloiden sijoittelussa on huomioitu YVA-menettelyn vaikutusarvioinnit ja kaavoituksen yhteydessä laadittujen täydennysselvitysten tulokset. Hankkeiden välisestä etäisyydestä johtuen Piiparinmäen ja Murtomäen tuulivoimapuistoilla ei ole tuulivoimaloiden melusta aiheutuvia yhteisvaikutuksia. Tämän vuoksi Murtomäen hankkeen tulokset esitetään tässä erillisessä raportissaan. Suunnittelussa käytetty tuulivoimaloiden yksikköteho on noin 3.3 MW, voimaloiden tornikorkeus enintään 160 m ja roottorin lavan pituus enintään 70 m. Tuulivoimapuisto toteutuu todennäköisesti vaiheittain. Tämä raportti käsittelee osayleiskaavaehdotuksen mukaisen tuulivoimapuistosuunnitelman aiheuttaman melun laskennallista leviämistä alueen ympäristöön. Vertailuarvoina käytetään Valtioneuvoston tuulivoimamelua koskevan asetuksen 1107/2015 mukaisia ohjearvoja ulkona [1]. Meluselvityksessä arvioidaan ulkomelun leviäminen tietokone-avusteisen laskennan kautta keskiäänitasolle LAeq ulos sekä pientaajuiselle melulle taajuusvälillä 20-200Hz sisätiloihin. 1.1 Ympäristömelu Ääni on aaltoliikettä, joka tarvitsee väliaineen välittyäkseen eteenpäin. Ilmassa äänellä on nopeus, joka on riippuvainen ilman lämpötilasta. Eri väliaineissa ääniaalto kulkee eri nopeuksilla väliaineen ominaisuuksista riippuen. Normaali ympäristömelu sisältää useista kohteista tulevaa yhtäaikaista ääntä, jossa äänen taajuudet ja aallonpituudet ovat jatkuvassa muutoksessa. Melu on subjektiivinen käsite, jolla viitataan äänen negatiivisiin vaikutuksiin. Sitä käytetään puhuttaessa ei-toivotusta äänestä, josta seuraa ihmisille haittaa ja jonka havaitsemisessa kuulijan omilla tuntemuksilla ja äänenerotuskyvyllä on suuri merkitys. Melua voidaan mitata sen fysikaalisten ominaisuuksien perusteella. Ympäristömelu koostuu ihmisen toiminnan aiheuttamasta melusta, joka vaihtelee ajan ja paikan mukaan. Äänen (melun) voimakkuutta mitataan käyttäen logaritmista desibeliasteikkoa (db), jossa äänenpaineelle (eli hyvin pienelle paineenmuutokselle ilmassa) käytetään referenssipainetta 20 μpa ilmalle sekä 1 μpa muille aineille. Tällöin 1 Pa:n paineenmuutos ilmassa vastaa noin 94 db:ä.
Sivu 6 (15) Kuuloaistin herkkyys vaihtelee eri taajuisille äänille, jolloin vaihtelevat myös melun haitallisuus, häiritsevyys sekä kiusallisuus. Nämä tekijät on otettu huomioon äänen taajuuskomponentteja painottamalla. Yleisin käytetty taajuuspainotus on A-painotus, joka perustuu kuuloaistin taajuusvasteen mallintamiseen ja ilmaistaan usein A- kirjaimella dimension perässä, esimerkiksi db(a) tai melun ekvivalenttitasolla (keskiäänitasolla) LAeq. Melun ekvivalenttitaso (symboli Leq) tarkoittaa samanarvoista jatkuvaa äänitasoa kuin vastaavan äänienergian omaava vaihteleva äänitaso. Koska ääni käsitellään logaritmisena suureena, on hetkellisesti korkeammilla äänitasoilla suhteellisen suuri vaikutus ekvivalenttiseen melutasoon. Teollisuusmelussa hetkellisvaihtelut ovat usein varsin lähellä myös ekvivalenttista arvoa, mikäli toiminnasta ei aiheudu merkittäviä impulssimaisia melutapahtumia. Pientaajuisella melulla käsitetään yleisesti taajuusalueen 16-200Hz mukaisia ääniä ja tätä alhaisempia taajuuksia kutsutaan infraääniksi. Kuuloaistin herkkyys laskee taajuuden pienentyessä, joka vaikeuttaa mm. äänilähteen suunnan havainnoimista. Pientaajuisen äänen aistiminen vaatii ihmisen kuulokynnyskäyrän perusteella voimakkaamman äänitason mentäessä kohti alempia taajuuksia, mutta sen äänekkyys muuttuu myös nopeasti kynnyksen ylittyessä [2]. Pientaajuisen melun toimenpiderajat taajuusvälillä 20-200Hz asuntojen sisätiloissa on esitetty v.2015 voimaan astuneessa Sosiaali- ja Terveysministeriön asumisterveysasetuksessa 545/2015 [10]. 1.2 Tuulivoimamelu Tuulivoimalaitosten käyntiääni koostuu pääosin laajakaistaisesta lapojen aerodynaamisesta melusta (erityisesti lavan jättöreunalta emittoituva ääni) sekä hieman sitä kapeakaistaisemmasta sähköntuotantokoneiston yksittäisten osien aiheuttamasta melusta (muun muassa vaihteisto, generaattori sekä jäähdytysjärjestelmät). Aerodynaaminen melu on hallitsevin (noin 60 70 % kokonaisäänienergiasta) lapojen suuren vaikutuspinta-alan ja jaksollisen niin sanotun amplitudimoduloituneen (myöh. sykintä) äänen vuoksi. Siinä äänen voimakkuus vaihtelee ajallisesti lapojen pyörimistaajuuden mukaan. Yleisesti tuulivoimalan melun taajuusjakauma on painottunut pientaajuisen melun alueelle 50 500 Hz, mutta A-taajuuspainotuksen jälkeen merkittävimmät taajuudet ovat 500 1500 Hz:n välissä. Aerodynaaminen melu kuullaan usein kohinamaisena äänenä, jossa voi esiintyä jaksollisuutta. Likainen lavanpinta lisää rosoisuutta, mistä seuraa turbulenssin ja siten myös äänitason nousua. Pientaajuisen melun osuutta aerodynaamisessa melussa lisäävät tulovirtauksen turbulenssi-ilmiöt, siipivirtauksen irtoamistilanteet (dynaaminen sakkaus) sekä ilmakehän ääneen vaikuttavat leviämisilmiöt (ilmamassan impedanssi etäisyyden kasvaessa). Aerodynaaminen melu voi myös aiheuttaa viheltävää ääntä esimerkiksi siipivaurioiden yhteydessä. Modernit kolmilapaiset tuulivoimalaitokset ovat nykyisin ylävirtalaitoksia, joissa siivistö sijaitsee tuulen etupuolella suhteessa voimalan torniin. Pyörivän siivistön äänitaso on ylä- ja alatuulen puolilla suurempi kuin sivusta käsin katsottuna samalla etäisyydellä [4]. Lisäksi voimalan äänipäästötaso on suoraan tuulennopeudesta riippuvainen siten, että alhaisemmilla tuulennopeuksilla (3-7 m/s) lähtöäänitaso on usein noin 10 15 db alhaisempi kuin nimellisteholla (ks. kuva 1).
Sivu 7 (15) Kuva 1. Esimerkkikuva äänipäästön kasvusta napakorkeuden tuulennopeuden mukaan. Äänitason nousu tasoittuu n. 10 m/s tuulisuuden jälkeen. Maksimi äänipäästötaso (Lw) saavutetaan nimellistehon tuulinopeuksilla ja yleisesti nopeus napakorkeudella on tällöin jo yli yhdeksän (>9 m/s) metriä sekunnissa ennen siipikulmasäädön käynnistymistä, mikä yleensä tasoittaa äänitehotason nousun tuulen nopeuden edelleen kasvaessa. Siiven kärkinopeus on moderneissa voimaloissa maksimissaan noin 75 m/s. Tulovirtauksen turbulenssi sekä viereisten tuulivoimalaitosten virtausvana voivat lisätä aerodynaamista melua epäedullisen tulovirtauksen kohtauskulman vuoksi. Taustamelu ja tuulen aiheuttama aallokko- ja puustokohina peittävät voimaloiden melua, mutta peittoäänet vaihtelevat ajallisesti ja paikallisesti. Niiden voimakkuus on sitä parempi, mitä lähempänä peittoäänen taajuusjakauma on vastaavaa tuulivoimalan äänijakaumaa [5]. Vastaavasti tuulivoimamelun mahdollinen sykintä voi heikentää taustamelun peittovaikutusta ja siten kuulua myös taustakohinan läpi. Näin erityisesti tilanteissa, joissa alailmakehän stabiilisuus kasvaa, joka osaltaan vähentää kasvillisuuden ja aallokon kohinaa.[6] 1.3 Valtioneuvoston ohjearvot Ympäristöministeriön uusi tuulivoimamelun asetus 1107/2015 [1] on astunut voimaan 1.9.2015. Oheisessa taulukossa on esitetty uuden asetuksen mukaiset keskiäänitason ohjearvot LAeq tuulivoimamelulle päivällä ja yöllä.
Sivu 8 (15) Taulukko 1. Tuulivoimamelun uudet ohjearvot, LAeq. Tuulivoimamelun ohjearvot LAeq päivällä (klo 7 22) LAeq yöllä (klo 22 7) Pysyvä asutus Loma-asutus Hoitolaitokset Leirintäalueet Oppilaitokset Virkistysalueet 45 db 40 db 45 db - Kansallispuistot 40 db 40 db Ulkomelun suunnitteluarvojen lisäksi asuntojen sisätiloissa käytetään terveydensuojelulain (763/94) sisältövaatimuksiin pohjautuen uuden asumisterveysasetuksen 545/2015 mukaisia taajuuspainottamattomia tunnin keskiäänitasoon Leq,1 h perustuvia pienitaajuisen melun toimenpiderajoja [10]. 1.4 Melutason toimenpiderajat sisätiloissa Sosiaali- ja terveysministeriön uusi asumisterveysasetus 545/2015 asettaa sisätilojen äänitasoille toimenpiderajat erityisesti yöajan äänitasoille nukkumiseen tarkoitetuissa tiloissa sekä pientaajuisen melulle taajuusvälillä 20-200Hz. Taulukko 2. Melutason toimenpiderajat sisätiloissa (STM 545/2015) Melun A-painotettu ekvivalenttitaso (LAeq) enintään Huoneisto ja huonetila Päivällä klo 07-22 Yöllä klo 22-07 Asuinhuoneistot, palvelutalot, vanhainkodit, lasten päivähoitopaikat ja vastaavat tilat asuinhuoneet ja oleskelutilat 35 db 30 db muut tilat ja keittiö 40 db 40 db Kokoontumis- ja opetushuoneistot huonetila, jossa edellytetään yleisön saavan hyvin puheesta selvän ilman äänenvahvistuslaitteiden käyttöä 35 db - muut kokoontumistilat 40 db - Työhuoneistot (asiakkaiden kannalta) asiakkaiden vastaanottotilat ja toimistohuoneet 45 db - Yöaikainen (klo 22 7) musiikkimelu tai muu vastaava mahdollisesti unihäiriötä aiheuttava melu, joka erottuu selvästi taustamelusta, ei saa ylittää 25 db yhden tunnin keskiäänitasona LAeq,1h (klo 22 7) mitattuna niissä tiloissa, jotka on tarkoitettu nukkumiseen.
Sivu 9 (15) Taulukko 3. Pientaajuisen sisämelun tunnin keskiäänitason Leq,1h toimenpiderajat taajuusvälillä 20-200Hz nukkumiseen tarkoitetuissa tiloissa yöaikaan klo 22-07 Kaista/Hz 20 25 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200 Leq,1h 74 64 56 49 44 42 40 38 36 34 32 2 LASKENNAN LÄHTÖTIEDOT Lähtötiedot on koottu tilaajan lähettämästä aineistosta, Maanmittauslaitoksen digitaaliaineistosta sekä kirjallisuudesta. 2.1 Digitaalikartta-aineisto Melumallinnus on suoritettu digitaalikartalle, jonka topografian korkeusväli on 2,5 m. Kartassa on kuvattu voimaloiden lisäksi maaston muodot, luonnonsuojelualueet, tiet, rakennusten paikkatiedot, niiden käyttötarkoitus sekä topografinen vesiraja. 2.2 Mallinnetut turbiinityypit Mallinnuksessa käytettiin yhtä turbiinityyppiä, jonka oletetaan vastaavan 3.3 MW voimalan äänitehotasoa. Tuulipuiston toteutusvaihtoehtoja on yksi, joka sisältää kaksikymmentäseitsemän (27) voimalaa tornikorkeudella 160 m. Äänipäästön arvona on käytetty voimalatoimittajan takuuarvoa. Melumallinnus perustuu taulukon 1. äänipäästön oktaavikaistan arvoille, joka vastaa äänipäästöä referenssi tuulennopeudessa 8 m/s 10m:n korkeudella. Koska tuulivoimalatoimittajat antavat takuun mukaisen tuulennopeuden perustuen uusimpaan kansainväliseen standardiin IEC 61400-11:2012, on siinä referenssikorkeus muutettu voimalan napakorkeudelle. Siten napakorkeuden vastaava referenssi tuulennopeus on 12 m/s. Voimalalle ei ole annettu takuina melun merkityksellisiä kapeakaistaisia ominaisuuksia (jossa toonin kuuluvuus ΔLa olisi > +4dB). Alla on esitetty mallinnuksessa käytetyn voimalamallin oktaavikaistan painottamattomia taajuusarvoja. Taulukko 4. Mallinnettujen tuulivoimalaitosten äänitehotaso, L WA [db] Oktaavikaistat, Hz Voimalatyyppi 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 L WA V126, 3.3 MW, L W [db] 113 111 108 107 107 104 99 94 82 108.5 2.3 Mallinnus ja laskentaparametrit Melun leviäminen ulos on havainnollistettu käyttäen tietokoneavusteista melulaskentaohjelmistoa CadnaA v 4.6, missä äänilähteestä etenevän äänen leviäminen lasketaan digitaaliseen karttapohjaan äänenpaineeksi immissio- eli vastaanottopisteessä ray tracing -menetelmällä. Mallissa otetaan huomioon äänen geometrinen leviämisvaimentuminen, maaston korkeuserot, rakennusten varjostusvaikutus sekä maanpinnan ja ilmakehän melun vaimennusvaikutukset. Mallinnus piirtää keskiäänitasokäyrät 5 db välein valituilla lähtöarvoparametreilla. Ne on esitetty
Sivu 10 (15) taulukossa 5 ja ne vastaavat ympäristöministeriön tuulivoimahankkeiden mallinnusohjetta YM OH 2/2014 [3]. Laskennan epävarmuus on nyt sisällytetty voimalan äänen melupäästöarvoon, sillä laskennassa on hyödynnetty valmistajan marginaalin sisältävää takuuarvoa. Mallinnusohjeen mukaan kumpuilevassa maastossa yli 60 m korkeuserot tuulivoimalan ja immissiopisteiden maanpinnan korkeuden välillä 3 km säteellä voimalasta katsotaan sellaiseksi, että sillä olisi vaikutusta laskentaparametreihin. Korkeuserojen tarkastelun perusteella korkeuserot suunnittelualueella jäävät tätä pienemmäksi, eikä +2 db:n äänipäästökorjausta ole siitä syystä tarpeen tehdä. Taulukko 5. Laskentamallien parametrit Lähtötieto Melumallin laskentaparametrit Mallinnuslogiikka Ylärajamallinnus,LAeq, YM OH 2/2014 [3] Voimaloiden lukumäärä ja äänilähdetyyppi Voimalamallin äänitakuu Äänilähteen korkeus Mallinnusalgoritmit Sääolosuhteet Laskentaverkko Maanpinnan akustinen kovuus 27 kpl, pistelähde 108.5 db (vastaa nimellistehon tilannetta, kun tuulennopeus voimalan napakorkeudella on 12 m/s. Tätä alhaisemmat äänipäästötasot alhaisemmilla tuulennopeuksilla, ks. kuva 1) Relatiivinen korkeus (maanpinnasta laskettuna) 160 m Peruslaskennat: Teollisuusmelun laskentamalli ISO 9613-2 Pientaajuisen melun laskenta: YM OH 2/2014 sekä DSO 1284 Ilman lämpötila 15 C, ilmanpaine 101,325 kpa, ilman suhteellinen kosteus 70 prosenttia Laskentapiste viisi kertaa viiden metrin välein laskentaverkolla neljän (4) metrin korkeudella seuraten digitaalikartan maanpintaa ISO 9613-2, G = 0.4 maa-alueet, G = 0 vesialueet sekä laajat kallioalueet Sykintä Ei huomioida (kuten YM OH 2/2014) Kapeakaistaisuus Ei huomioida, ΔLa < +4 db immissiopisteissä 2.4 Alueen lyhyt tuulisuusanalyysi Murtomäen alueen tuulisuustiedot on tässä selvityksessä saatu Suomen Tuuliatlaksesta (www.tuuliatlas.fi) käyttäen 150 metrin korkeutta keskikorkeutena yhdessä hankealueen pisteessä. Tiedoista on laskettu myötätuulen tilanteet yli kymmenen metriä sekunnissa tuulisuuksille vuotuisesti (ks. kuva 2).
Sivu 11 (15) Kuva 2. Murtomäen alueen tuulisuustilastoista (Suomen Tuuliatlas) laskettu jakauma myötätuulen puolelle (käänteinen jakauma) yli kymmenen metriä sekunnissa tuulisuuksille vuotuisesti. Kuvasta nähdään, että päätuulensuunta sille tuulennopeudelle, joka vastaa melumallinnuksen äänipäästötasoja (12 m/s napakorkeudella), on pääasiassa etelän ja lännen väliltä. Vastaavasti idän ja pohjoisen välinen tuulisuus tällä tuulisuustasolla on usein heikompaa, joka tarkoittaa, että kovien tuulten todennäköinen esiintyvyys näistä suunnista on myös selvästi vähäisempää. 3 LASKENTATULOKSET 3.1 Ylärajatarkastelu Topografiakartalle laskettu melun leviäminen esitetään värillisillä käyrillä osayleiskaavaluonnoksen mukaiselle tuulivoimapuistosuunnitelmalle alla olevassa kartassa. Alueella ei ole melun yhteisvaikutuksia muiden tuulivoimahankkeiden kanssa. Mallinnettu tuulivoimapuistosuunnitelma sisältää 27 kpl 3.3 MW:n voimalaa kaavasuunnitelman mukaisilla paikoilla.
Sivu 12 (15) Mökki 2 Mökki 1 Mökki 3 Mökki 4 Kuva 3. Melun leviäminen ulkona 27 x Vestas V126 3.3 MW:n voimalatyypillä, ylärajamallinnus Ylärajamallinnuksen perustuvan laskennan mukaan 27 x Vestas V126 3.3MW:n tuulivoimalavaihtoehdolla laskettu keskiäänitason LAeq 40 db:n meluvyöhyke ei ylity yhdenkään nykyisen asuin- tai loma-asuinkiinteistön kohdalla. Lähimmän lomaasuinkiinteistön kohdalla, joka on karttaan merkitty merkinnällä Mökki 2, laskennallinen keskiäänitaso on 37 db. Laskennan perusteella ylärajalaskennan 40 db:n keskiäänitason LAeq vyöhyke on Talaskankaan Natura-alueen rajalla yhdestä kohtaa. Luonnonsuojelu-alueiden osalta VnP 993/1992 perustelumuistiossa todetaan kuitenkin, että ohjearvojen ei tarvitse alittua koko luonnonsuojelualueella [11]. Uudessa tuulivoimamelua koskevassa asetuksessa 1107/2015 luonnonsuojelualueille ei ole erikseen määrätty ohjearvoja [1]. 3.2 Pientaajuinen melu sisätiloissa Voimalaitosten pientaajuinen melu laskettiin käyttäen laitevalmistajan (Vestas) painottamattomia äänitehotason 1/3 oktaavikaistatietoja YM:n ohjeen sekä DSO 1284 laskentarutiinin mukaisesti [3], [7]. Tuloskuvaaja lähimmissä loma-asuinkohteissa Mökki 1- Mökki 4 on esitetty alla.
Sivu 13 (15) Kuva 4. Pientaajuisen melun taso taajuusvälillä 20-200Hz lähimpien lomaasuinrakennusten ulko- ja sisäpuolella (ilmaäänieristys DSO 1284 mukaan [7]) YM OH 2/2014 mukaan laskettuna. Kuvaajan viivojen tulokset ovat lähellä toisiaan. Ilman rakennuksen vaipan ilmaäänen eristävyyttä pientaajuinen melu voi ylärajatarkastelussa kuulua ulkona kohteessa Mökki 2 alkaen taajuudesta 50 Hz ja riippuen peittomelun tasosta. Kohteiden ilmaäänieristävyyttä ei kuitenkaan tunneta. Iin Olhavassa mitattiin normaalin kesämökin ilmaäänen eristävyyttä v. 2013. Mökki on pyöröhirrestä paikalla veistetty yhden huoneen mökki ilman lisä-äänieristeitä; sen ilmaäänen eristävyys oli 12-26 db taajuusvälillä 20-200 Hz [12], jolloin voidaan todeta, että tämän asuinkiinteistön sisämelutaso alittuu jo varsin kevyellä seinärakenteella, sillä taajuudella 125 Hz eroa ohjearvoon on vain noin 4 db. 4 MELUVAIKUTUKSET 4.1 Melun vaikutukset alueen äänimaisemaan Tuulivoimalaitosten melu voi muuttaa alueen äänimaisemaa, mutta muutokset ovat ajallisesti ja paikallisesti vaihtelevia. Ajallisesti suurin muutos voidaan havaita melulle altistuvien kohteiden luona tilastollisen myötätuulen puolella eli hankealueen pohjois- ja itäosissa sekä lähempänä voimaloita laskennallisten meluvyöhykkeiden sisällä (kuva 2 ja Liite 1). Melun erottuminen riippuu hyvin pitkälti säätilasta. Sen erottumista lisääviä säätekijöitä ovat stabiili ilta- ja yöajan alailmakehä, missä tuulisuus alempana saattaa olla napakorkeutta vähäisempää sekä kostea säätila ja voimakas alailmakehän inversio. Melu voidaan havaita paremmin myötätuuliolosuhteissa ja heikommin (tai ei lainkaan) vastatuuliolosuhteissa. Mitä kauempana laitoksista ollaan, sitä enemmän ilmakehän absorptio vaimentaa korkeita taajuuksia jättäen jäljelle vain matalimpia tuulivoimamelun taajuuksia. Lisäksi tuulivoimamelun sykintä voi erottua taustakohinan
Sivu 14 (15) läpi ulkona kuunneltaessa. Uudet voimalat ovat kuitenkin hitaasti pyöriviä siipien kärkivälin merkittävän pituuden vuoksi, mistä syystä esim. sykinnän erottuminen voi kohdistua enemmän vain kovemmille tuulennopeuksille. Tällöin etenkin aerodynaaminen melu voi kuulostaa matalataajuiselta lentomelulta ( kuminaa ), jolla on jatkuvasti vaihteleva, mutta yleisesti varsin matala äänitaso. 4.2 Haitallisten vaikutusten ehkäiseminen ja lieventäminen Meluvaikutuksien laajuuteen voidaan vaikuttaa tuulivoimalamallin sekä siipityypin valinnalla. Uusimmat tuulivoimaloiden siipimallit sisältävät mm. jättöreunan sahalaidoituksen, jolla voidaan vähentää nimellistehon taattua melupäästöä 2-3 db voimalan tuottamaa sähkötehoa vähentämättä. Tässä työssä on kuitenkin käytetty normaalia siipimallia, jonka äänipäästö on sahalaidoitettua suurempi. Tuulivoimalaitoksia on lisäksi mahdollista ajaa meluoptimoidulla ajolla, jolloin esimerkiksi roottorin pyörimisnopeutta rajoitetaan kovemmilla tuulennopeuksilla siiven lapakulmaa säätämällä. Näitä meluoptimointiajomoodeja on yleensä eritasoisia riippuen tarvittavasta vaimennustarpeesta. Esimerkiksi tässä selvityksessä käytetyn tuulivoimalavalmistajan meluoptimointiajo vähentää äänitasoa noin 1-8 db yhden voimalan osalta. Säätöparametreiksi voidaan tyypillisesti valita tuulennopeus, -suunta ja kellonaika. Meluoptimoitu ajo rajoittaa tehontuoton lisäksi myös voimalan äänipäästöä. Muuta merkittävää meluntorjuntaa ei voida suorittaa, ellei voimalaa pysäytetä kokonaan. Melumallinnuksen perusteella tarvetta meluoptimointiajomoodin käytölle tässä hankkeessa ei kuitenkaan ole. 4.3 Vaikutusten seuranta Rakentamisen jälkeen meluvaikutuksia voidaan seurata mittauksin, joista ohjeistetaan ympäristöministeriön oppaissa YM OH 3-4/2014 [8], [9]. Mittauksin voidaan luotettavasti todeta melutasot ja melun luonne sekä verrata mallinnettuihin tasoihin ja suunnittelun ohjearvoihin. 5 YHTEENVETO Tuulivoimamelun leviämisvyöhykkeet Murtomäen hankesuunnitelmassa mallinnettiin tietokoneavusteisesti digitaalikarttaan noudattaen ympäristöministeriön tuulivoimamelun mallinnusohjeita YM OH 2/2014. Meluraportti on päivitetty kaavaehdotuksen nähtävillä olon jälkeen neljän voimalan poistamisen johdosta. ISO 9613-2 melumallinnuksella toteutetun ylärajalaskennan mukaan 27 x 3.3 MW:n normaalisiiven mukaisella hankevaihtoehdolla laskettu 40 db:n keskiäänitaso LAeq ei ylity lähimpien loma-asuinrakennuksen piha-alueilla hankealueen ympärillä. Tulokset alittavat Valtioneuvoston tuulivoimamelun ohjearvot ulkona. Laskelman perusteella suurin ilmaäänieristyksen vaatimus olisi noin 4 db taajuudella 125Hz, joka saavutetaan jo Tanskan normin mukaisella keskimääräisellä ilmaäänieristävyydellä. Laskennan perusteella sisätilan pientaajuisen melun toimenpiderajat todennäköisesti alittuvat. Tuulivoimalaitosten melu voi muuttaa alueen äänimaisemaa, mutta muutokset vaihtelevat ajallisesti ja paikallisesti tuulisuuden ja sään mukaan. Ajallisesti suurin muutos voidaan havaita tilastollisen myötätuulen puolella eli hankealueen pohjois- ja koillisosissa sekä laskennallisten meluvyöhykkeiden sisällä.
VIITTEET PÖYRY FINLAND OY Sivu 15 (15) [1] Valtioneuvoston asetus 1107/2015 tuulivoimaloiden ulkomelutason ohjearvoista [2] ISO 226:2003. Acoustics -- Normal equal-loudness-level contours. International Organization for Standardization, Geneva, 2003. [3] Ympäristöhallinnon ohjeita OH 2/2014. Ympäristöministeriö, Helsinki 2014. [4] Oerlemans, S. Schepers, J.G. Prediction of wind turbine noise directivity and swish, Proc. 3rd Int. conference on wind turbine noise, Aalborg, Denmark, (2009) [5] Nelson, D.A. Perceived loudness of wind turbine noise in the presence of ambient sound. [6] G.P. van den Berg. The sound of high winds: the effect of atmospheric stability on wind turbine sound and microphone noise. Doctoral Thesis, University of Groningen, Holland, 2006. [7] Statutory order of noise from wind turbines. Danish ministry of environment. Denmark, 2012. [8] Ympäristöhallinnon ohjeita OH 3/2014. Ympäristöministeriö, Helsinki 2014. [9] Ympäristöhallinnon ohjeita OH 4/2014. Ympäristöministeriö, Helsinki 2014. [10] STM asetus 545/2015, Sosiaali- ja terveysministeriön asetusasunnon ja muun oleskelutilan terveydellisistä olosuhteista sekä ulkopuolisten asiantuntijoiden pätevyysvaatimuksista. Helsinki, 2015. [11] Muistio, Ehdotus Valtioneuvoston asetukseksi melutason ohjearvoista. Ympäristöministeriö, Helsinki, 1992. [12] Yli-Kätkä, V-M. Tuulivoimalamelun mittaus ja mallinnus. Diplomityö. Aalto Yliopisto, Sähkötekniikan korkeakoulu, Espoo 2013.
Liite 1. Melumallinnuskartta, 14.11.2016, 27 x Vestas V126, Äänipäästön takuuarvo L WA = 108.5 db
Liite 2. YM 2/2014 mukainen raportointitaulukko RAPORTIN JA RAPORTOIJAN TIEDOT Mallinnusraportin numero/tunniste: Raportin hyväksyntäpäivämäärä: 21.11.2016 Laatija: DI Carlo Di Napoli, Pöyry Finland Oy Hyväksyjä: Minna Jokinen MALLINNUSOHJELMAN TIEDOT Mallinnusohjelma ja versio: CadnaA v.4.6 Mallinnusmenetelmä: ISO 9613-2 TUULIVOIMALAN (TUULIVOIMALOIDEN TIEDOT) Tuulivoimalan valmistaja: Vestas Roottorin halkaisija: 126m Nimellisteho: 3.3MW Napakorkeus: 160m Lukumäärä: 27 Mahdollisuudet vaikuttaa tuulivoimalan melupäästöön käytön aikana: Kyllä, n.1-8 db äänipäästöä vähentävästi AKUSTISET TIEDOT/LASKENNAN LÄHTÖTIEDOT Melupäästötiedot (takuuarvo/äänitehotason keskiarvo): normaalisiipi 108.5 db(a), 12 m/s napakorkeudella, Luottamuksellisia (NDA): Kyllä, vain viranomaiskäyttöön Oktaaveittain [Hz], db 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 114 111 109 106 106 104 100 95 82 Melun erityispiirteet Kapeakaistaisuus: Ei Impulssimaisuus: Ei AKUSTISET TIEDOT/LASKENNAN LÄHTÖTIEDOT Laskentakorkeus: 4m Suhteellinen kosteus: 70% Lämpötila: 15 C Maastomallin lähde: MML Pystyresoluutio: 0.5m / laserkeilausaineisto Maan- ja vedenpinnan absorption ja heijastuksen huomioiminen, käytetyt kertoimet Vesialueet: Maa-alueet: Muut alueet (mitkä?) 0 0.4 Laajat kallioalueet, 0 LASKENTATULOKSET Laskentavaihtoehdot: 1 kpl Laskentakartat: 1 kpl Laskentavyöhykkeet [db]: 3 kpl, 40, 45 ja 50 db(a)
Pientaajuisen melun laskentataulukot: 1 kpl Reseptoripisteet: 3 kpl PÖYRY FINLAND OY Melulle altistuvat asuin- tai loma-asuinkohteet, lkm (ilman meluntorjuntaa/voimalan ohjausta) Yli 40 db(a):n vyöhykkeellä: 0 kpl Yli 45 db(a):n vyöhykkeellä: 0 kpl Pientaajuisen melun tulokset (DSO 1284 mukaan): Kaikki tulokset alle asumisterveysasetuksen Laskennallisesti suurin ilmaäänieristyksen vaatimus: 4 db