Vastaanottaja Ilmatar Hartola Oy Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä 7.3.2012 Viite 82139678-02 PURNUVUOREN TUULI- VOIMAHANKE, HARTOLA MELUMALLINNUS
PURNUVUOREN TUULIVOIMAHANKE, HARTOLA MELUMALLINNUS Päivämäärä 7.3.2012 Laatija Tarkastaja Arttu Ruhanen Janne Ristolainen Kuvaus Kolmen tuulivoimalaitoksen ympäristöselvitystä varten laadittu meluselvitys Viite 82139678-02 Ramboll Terveystie 2 15870 HOLLOLA T +358 20 755 7800 F +358 20 755 7801 www.ramboll.fi
MELUMALLINNUS SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 1 2. KOHDE 1 3. MELUN OHJEARVOT 2 3.1 Valtioneuvoston päätöksen 993/1992 mukaiset ohjearvot 2 3.2 Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvot 2 4. MELUMALLINNUS 3 4.1 Melunlaskentaohjelma ja laskentamalli 3 4.2 Laskentamallin epävarmuus 3 4.3 Melulaskenta 3 4.4 Laskennan lähtötiedot 3 5. TULOKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET 4 5.1 Mallinnustulokset 4 5.2 Tuuliolosuhteiden vaikutus äänen havaittavuuteen 4 5.3 Melutasot verrattuna VNp 993/1992 melutason yleisiin ohjearvoihin 4 5.4 Melutasot verrattuna Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvoihin 5 5.5 Tuulivoimalaitosten meluvaikutusten lieventämismahdollisuuksia 5 LIITTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Tuulivoimalaitosten laskennalliset meluvyöhykkeet, laitosten lähtömelutaso L WA 102 db, tuulennopeus 6 m/s Tuulivoimalaitosten laskennalliset meluvyöhykkeet, laitosten lähtömelutaso L WA 104 db, tuulennopeus 8 m/s Tuulivoimalaitosten laskennalliset meluvyöhykkeet, laitosten lähtömelutaso L WA 107 db, tuulennopeus 8 m/s
MELUMALLINNUS 1 1. JOHDANTO Ilmatar Hartola Oy on suunnitellut kolmen tuulivoimalaitoksen sijoittamista Hartolan kunnan Purnuvuoren alueelle. Työssä on mallinnettu tuulivoimalaitosten aiheuttamat melutasot ympäristössä. Melutasot mallinnettiin kahdella voimalaitosvaihtoehdolla, joista toinen mallinnettiin kahdella eri tuulennopeudella (6 m/s ja 8 m/s). Työ on tehty Ilmatar Hartola Oy:n toimeksiannosta, josta yhteyshenkilönä toimi Mikko Toivanen. Meluselvityksen laadinnasta on Ramboll Finland Oy:ssä vastannut projektipäällikkö ins.(amk) Janne Ristolainen. Melumallinnuksen on tehnyt ja raportoinnissa avustanut suunnittelija ins.(amk) Arttu Ruhanen. 2. KOHDE Hankealue sijaitsee Hartolan kunnan pohjoisosassa. hankealue Kuva 1. Hankealueen sijainti
MELUMALLINNUS 2 Tuulivoimalaitosten lähimmät vakituiset asuintalot sijaitsevat reilut 500 metriä laitoksista pohjoisimman voimalan itäpuolella sekä eteläisimmän laitoksen lounaispuolella. Lähimmät lomaasunnot sijaitsevat Purnujärven rannalla, niihin on matkaa lyhimmillään 330 metriä. Lisää lomaasutusta sijaitsee Kaitueen rannalla (etäisyys lyhimmillään 540 metriä) ja Madeveden rannalla (etäisyys lyhimmillään 560 metriä). 3. MELUN OHJEARVOT 3.1 Valtioneuvoston päätöksen 993/1992 mukaiset ohjearvot Valtioneuvosto on antanut melutason yleiset ohjearvot (Valtioneuvoston päätös 993/92). Päätöstä sovelletaan meluhaittojen ehkäisemiseksi ja ympäristön viihtyvyyden turvaamiseksi maankäytön, liikenteen ja rakentamisen suunnittelussa sekä rakentamisen lupamenettelyssä. Päätös ei koske ampuma- ja moottoriurheiluratojen melua. Päätöstä ei myöskään sovelleta teollisuus-, katu- ja liikennealueilla eikä melusuoja-alueiksi tarkoitetuilla alueilla. Taulukossa 1 on esitetty päivä- ja yöajan ohjearvot ulkona ja sisällä. Jos melu sisältää impulsseja tai ääneksiä tai on kapeakaistaista, mittaustuloksiin lisätään 5 db ennen niiden vertaamista ohjearvoihin. Impulssimaisuus- tai kapeakaistaisuuskorjaus tehdään sille ajalle, jolloin melu on impulssimaista tai kapeakaistaista. Taulukko 1. VNp 993/1992 mukaiset yleiset melutason ohjearvot Ulkona Asumiseen käytettävät alueet, virkistysalueet taajamissa ja niiden välittömässä läheisyydessä sekä hoito- tai oppilaitoksia palvelevat alueet Uudet asuinalueet, virkistysalueet taajamissa ja niiden välittömässä läheisyydessä sekä hoito- tai oppilaitoksia palvelevat Loma-asumiseen käytettävät alueet 3), leirintäalueet ja virkistysalueet taajamien ulkopuolella sekä luonnonsuojelualueet Sisällä L Aeq, enintään Päivällä (07 22) Yöllä (22 07) 55 db 50 db 1) 55 db 45 db 1) 45 db 40 db 2) Asuin-, potilas- ja majoitushuoneet 35 db 30 db Opetus- ja kokoontumistilat 35 db - Liike- ja toimistohuoneet 45 db - 1) Oppilaitoksia palvelevilla alueilla ei sovelleta yöohjearvoa 2) Yöohjearvoa ei sovelleta sellaisilla luonnonsuojelualueilla, joita ei yleisesti käytetä oleskeluun tai luonnon havainnointiin yöllä 3) Loma-asumiseen käytettävillä alueilla taajamassa voidaan soveltaa asumiseen käytettävien alueiden ohjearvoja L Aeq = melun A-painotettu keskiäänitaso (ekvivalenttitaso) 3.2 Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvot Ympäristöministeriö asetti 30.9.2010 työryhmän, jonka tehtävänä oli valmistella ehdotus tuulivoimarakentamisen kaavoitusta, vaikutusten arviointia ja lupamenettelyjä koskevaksi ohjeistukseksi. Työryhmän ehdotus ohjeistuksesta on ollut lausuntokierroksella ja lausuntojen perusteella muokattua seuraavaa ehdotusta odotetaan julkaistavaksi piakkoin. Melun osalta ohjeessa on todettu, etteivät Valtioneuvoston päätöksen 993/1992 mukaiset melutason yleiset ohjearvot sovellu tuulivoimamelun haittojen arviointiin ja ohjeessa annettaneen suunnitteluohjearvot tuulivoimamelulle. Lopullinen ohjeistus julkaistaneen keväällä 2012.
MELUMALLINNUS 3 4. MELUMALLINNUS 4.1 Melunlaskentaohjelma ja laskentamalli Laskennallisissa tarkasteluissa käytettiin SoundPlan 7.1 melulaskentaohjelmaa ja siihen sisältyvää Nord2000-melulaskentastandardia. Malli huomioi 3-ulotteisessa laskennassa mm. maastonmuodot sekä etäisyysvaimentumisen, ilman ääniabsorption, esteet, heijastukset ja maanpinnan absorptio-ominaisuudet sekä säätiedot. Nord2000-laskentastandardin on todettu soveltuvan aiemmin käytettyjä laskentamalleja (esim. Pohjoismainen yleinen melulaskentamalli vuodelta 1982 sekä ISO 9613 teollisuusmelun laskentamalli vuodelta 1993) paremmin tuulivoimalaitosten melun mallintamiseen erilaisissa sääolosuhteissa merialueella sekä maa-alueilla (Di Napoli 2007). 4.2 Laskentamallin epävarmuus Laskentamallin epävarmuus on noin ±2 db, kun melulähteen ja laskentapisteen välinen etäisyys on maksimissaan 1500 metriä. Nord2000 laskentamallin käyttäminen tuulivoimalamelun laskennassa on validoitu vuonna 2009. Raportissa (PSO-07 F&U project no. 7389, Noise and energy optimization on wind farms, Validation of the Nord2000 propagation model for use on wind turbine noise, Final report, 8 October 2009) esitettään laskentamallin paikkansapitävyys mittaus- ja laskentatuloksia vertailemalla. Epävarmuus on määritetty selvityksessä standardipoikkeamana. 4.3 Melulaskenta Laskentapisteverkossa pisteiden välinen etäisyys oli 50 metriä. Ohjelma interpoloi melutasot laskentapisteiden välisille alueille. Laskentapisteen korkeus on vakiintuneen tavan mukaisesti 2 metriä maanpinnasta. Laskennassa tuulennopeudeksi määriteltiin 8 m/s 10 metrin korkeudella maanpinnasta. Tätä voimakkaammalla tuulella taustakohina ja siitä aiheutuva peittovaikutus lisääntyvät voimakkaasti ja toisaalta tuulivoimalaitoksen käyntiäänen voimistuminen hidastuu tuulennopeuden kasvaessa. Koska hankealueella tuulennopeus ei tyypillisesti ole 8 m/s, mallinnettiin melutasot myös 6 m/s tuulennopeudella, joka on lähempänä todennäköistä tuulennopeutta tuotannossa. Tuulennopeus voimalaitosten napakorkeudella laskettiin logaritmisen tuulennopeusprofiilin mukaisesti. Koska tuulivoimalaitos voi toimia ympärivuorokautisesti, vastaa laskentatulos päivä- ja yöajan keskiäänitasoja. 4.4 Laskennan lähtötiedot Maastomalli laadittiin Maanmittauslaitoksen numeerisen aineiston pohjalta, jossa korkeuskäyrät ovat 2,5 metrin välein. Tuulivoimalaitoksen osalta lähtötietoina käytettiin kahden voimalaitosvalmistajan toimittamia teknisiä tietoja. Laitosten tekniset tiedot ovat: Laitosvaihtoehto 1 L WA 102 db (6 m/s), tornin korkeus 100 metriä (eteläisin 120 m) Laitosvaihtoehto 1 L WA 104 db (8 m/s), tornin korkeus 100 metriä (eteläisin 120 m) Laitosvaihtoehto 2 L WA 107 db (8 m/s), tornin korkeus 99,5 metriä (eteläisin 120 m) Äänen spektrinä käytettiin useiden erityyppisten laitosten tiedoista laskettuja keskimääräisiä arvoja. Laitosten suunnitellut sijainnit mallinnettiin tilaajan toimittaman tiedon perusteella. Laitosten koodinaatit (ETRS-TM35FIN) olivat: 1 N 6845297, E 440172 2 N 6844896, E 440185 3 N 6844484, E 440015
MELUMALLINNUS 4 5. TULOKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET 5.1 Mallinnustulokset Laskennalliset meluvyöhykkeet on esitetty liitteiden 1-3 melukuvissa. Melutasot laskettiin laitosvaihtoehdolla 1 kahdella tuulennopeudella (6 m/s L WA 102 db ja 8 m/s L WA 104 db). Purnujärven rannalla sijaitsevien loma-asuntojen luona melutasot ovat 6 m/s tuulella noin 35-38 db ja 8 m/s tuulella noin 40 db tai alle. Osa itärannan loma-asunnoista jää melun katvealueelle. Kaitueen rannalla melutasot ovat 35-38 db 6 m/s tuulennopeudella ja 37-40 db tuulennopeudella 8 m/s. Madeveden rannan loma-asutuksella melutaso on 35-40 db 6 m/s tuulennopeudella ja 37-42 db tuulennopeudella 8 m/s. Laitosvaihtoehdolla 2 (L WA 107 db) tuulivoimalaitoksista aiheutuvat melutasot ympäristössä ovat noin 3 db voimakkaampia kuin laitosvaihtoehdolla 1. Laskennallinen melutaso hankealueen ympäristössä lähimpien vakituisten asuintalojen luona 41 43 db. Purnujärven rannalla sijaitsevien loma-asuntojen luona melutasot ovat voimakkaimmillaan noin 43 db, osa itärannan lomaasunnoista jää melun katvealueelle. Tohtaanjärven itäosassa sijaitsevat loma-asunnot ovat 40 db melualueen rajalla. Kaitueen pohjoisrannalla melutasot ovat 40 43 db ja etelärannan lomaasutuksella alle 40 db. Madeveden rannan loma-asutuksella melutaso on 40 44 db. 5.2 Tuuliolosuhteiden vaikutus äänen havaittavuuteen Taustaäänet tai hiljaisuus vaikuttavat merkittävästi tuulivoimalaitoksen äänen havaitsemiseen. Tuulivoimalaitoksen äänen havaittavuutta nostaa sen taustamelusta poikkeava jaksottaisuus (amplitudimodulaatio). Tietyissä olosuhteissa (erityinen pystysuuntainen tuuliprofiili, lehdettömät puut) taustamelu havaintopisteessä saattaa olla niin alhainen, että tuulivoimalaitoksen vaimeakin ääni voi olla havaittavissa. Tällainen tilanne syntyy mm., kun tuulen nopeus on lähellä maanpintaa alhainen tai tyyni ja voimistuu merkittävästi korkeuden kasvaessa (tilanne esiintyy etenkin yöaikaan). Toisenlaisissa olosuhteissa taas voimakaskin tuulivoimalaitoksen käyntiääni saattaa peittyä taustamelun (tuulen humina puissa, maa- ja metsätalouskoneiden ääni, liikenne ym.) alle. Taustaäänten peittovaikutus riippuu paitsi äänitasosta, myös äänen taajuusjakaumasta. Tästä syystä tuulivoimalaitoksen melun havaittavuus riippuu voimakkaasti havaintopaikasta ja sen ympäristöstä. Tuuliolosuhteet vaikuttavat taustaäänen lisäksi myös tuulivoimalaitoksen meluntuottoon. Äänitehon riippuvuus tuulennopeudesta vaihtelee jonkin verran eri voimalaitosmalleilla, mutta pääsääntöisesti voimalaitoksen melu lisääntyy tuulennopeuden kasvaessa. Meluntuotto ei kuitenkaan kasva lineaarisesti tuulennopeuden mukana ja äänitehotason voimistuminen pysähtyy yleensä noin 8-10 m/s tuulennopeudella. Vastaavasti hiljaisemmalla tuulennopeudella voimalaitoksen äänitehotaso saattaa olla merkittävästi maksimiarvoa hiljaisempi. Esimerkiksi tässä selvityksessä tutkituista voimalaitosvaihtoehdoista hiljaisemmalla laitostyypillä ilmoitettu äänitehotaso pienenee 2 db, kun tuulennopeus laskee tasolta 8 m/s tasolle 6 m/s. Tuulivoimalaitosten melun on todettu olevan häiritsevää alhaisemmilla äänitasoilla kuin esim. liikennemelun. Tuulivoimalaitoksen melun häiritsevyyteen vaikuttaa tuulivoimalaitoksen aiheuttaman äänitason lisäksi esim. tuulen ja alueen muun toiminnan aiheuttaman taustaäänten peittovaikutus, tuulivoimalaitosten näkyvyys maisemassa ja kuulijan yleinen asenne tuulivoimaa kohtaan. Ruotsalaisten tutkimusten mukaan häiritsevyys nousee voimakkaammin, kun tuulivoimalaitoksen aiheuttama äänitaso ylittää L Aeq 40 45 db. Tässä tapauksessa lasketut melutasot ovat molemmilla voimalaitosvaihtoehdoilla lähiasutuksen ja loma-asutuksen kohdalla enimmillään tämän tason luokkaa. 5.3 Melutasot verrattuna VNp 993/1992 melutason yleisiin ohjearvoihin Laitosvaihtoehdolla 1 alittuvat sekä päivä- että yöaikaiset VNp 993/1992 ohjearvot vakituisten asuntojen kohdalla. Loma-asuntoalueilla lasketut melutasot ovat, laskentaepävarmuus huomioituna, VNp 993/1992 annetun yöajan ohjearvon tasolla tai alapuolella. Laitosvaihtoehdolla 2 lasketut melutasot ovat asuinalueille annettujen päivä- ja yöajan ohjearvojen (VNp 993/1992) alapuolella. Loma-asuntoalueilla lähimpien loma-asuntojen luona päiväajan melutaso on ohjearvojen (VNp 993/1992) tasolla tai alle, mutta yöajan ohjearvo ylittyy usean loma-asunnon kohdalla.
MELUMALLINNUS 5 5.4 Melutasot verrattuna Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvoihin Ympäristöministeriön asettama työryhmä on julkaissut ensimmäisen ehdotuksen ohjeistuksesta ja se on ollut lausuntokierroksella kesällä 2011. Koska kyseessä on vielä keskeneräinen ohjeistus, on sen huomioiminen kaavoitus- ja lupaprosesseissa ongelmallista. Ohjeistuksen ensimmäinen (julkaistu) versio oli puutteellinen mm. melun ohjearvoihin vertaamisen ja häiritsevyyskorjausten soveltamisen osalta ja esim. melun ohjearvojen lukuarvoista ja alueiden määrittelyistä on käyty erittäin paljon keskustelua. Hankkeiden hyväksyttävyyden arviointi tehdään kuitenkin aina tapauskohtaisesti ja arvioinnissa tulee huomioida paitsi olemassa oleva lainsäädäntö ja yleinen käytäntö, myös tuulivoimaloista ja niiden meluvaikutuksista saatavissa oleva uusin tieto. Verrattuna Ympäristöministeriön ohjeen "Tuulivoimarakentamisen suunnittelu" suunnitteluarvoihin, melutasot laitosvaihtoehdolla 1 ovat lähimpien vakituisten asuintalojen kohdalla asuinalueille annettujen suunnitteluohjearvojen tasalla tai alapuolella. Loma-asuntojen kohdalla melutaso ylittää mahdollisesti sovellettavan virkistysalueiden suunnitteluohjearvon 35 db, mutta on laskentaepävarmuus huomioituna asuinalueille annetun suunnitteluohjearvon 40 db tasolla tai alapuolella. Laitosvaihtoehdolla 2 lasketut melutasot ovat asuinalueille annetun suunnitteluohjearvon tasolla tai alapuolella lähimpien vakituisten asuintalojen kohdalla. Lähimpien loma-asuntojen luona melutaso on suunnitteluohjearvojen yläpuolella, riippumatta siitä kumpaa suunnitteluohjearvoa (35 db vai 40 db) lopullisesti sovelletaan. Lasketut melutasot ovat etenkin hiljaisemmalla laitosvaihtoehdolla sitä luokkaa, ettei tuulivoimalaitosten aiheuttamaa melua pysty lähimpien asuintalojen ja loma-asuntojen kohdalla erottamaan kaikissa sääoloissa, sillä tuulen aiheuttama ääni peittää tuulivoimalaitoksen äänen alleen suuren osan ajasta. Tietyissä olosuhteissa taustamelun ollessa hiljaista tuulivoimalaitosten ääni on kuultavissa laitoksen ympäristössä sijaitsevien asuintalojen ja loma-asuntojen kohdalla. Suunnitellut voimalaitokset sijaitsevat huomattavasti korkeammalla kuin loma-asunnot. Sellaisten olosuhteiden, jolloin roottorin pyörimiskorkeudella tuulee, mutta alhaalla järven rannassa ei, esiintyminen joskus on varsin todennäköistä, mutta ko. olosuhteiden toistuvuutta tai kestoa ei voi arvioida käytettävissä olevien tietojen perusteella. 5.5 Tuulivoimalaitosten meluvaikutusten lieventämismahdollisuuksia Hankkeen meluvaikutukset riippuvat lopullisesti valittavasta tuulivoimalaitosmallista. Saman kokoluokan sisälläkin eri voimalaitosmalleilla on eroa paitsi äänitehotasoissa, myös äänitehotason riippuvuudessa tuulennopeudesta sekä äänen taajuusjakaumassa. Hankkeen tässä vaiheessa lopullista päätöstä valittavasta tuulivoimalaitosmallista ei ole vielä tehty. Paitsi laitevalinnoilla, myös tuulivoimalaitoksen toiminnan säätelyllä voidaan vaikuttaa tuulivoimalaitosten melutasoihin. Erityisen häiritsevissä olosuhteissa tuulivoimalaitoksia voidaan pysäyttää esimerkiksi melu- tai välkkymisvaikutusten pienentämiseksi. Lisäksi moni laitevalmistaja tarjoaa mahdollisuutta melutasojen alentamiseen ns. hiljaisempien käyttöasetusten avulla. Tällöin voimalaitosten käyntiääntä voidaan alentaa laitosvalmistajien ilmoituksen mukaan jopa 3-6 db. Hiljaisemmat käyttöasetukset vaikuttavat melun lisäksi myös voimalaitoksen sähköntuottoon. Hollolassa 7. päivänä maaliskuuta 2012 RAMBOLL FINLAND OY Janne Ristolainen projektipäällikkö Arttu Ruhanen suunnittelija