Ympäristömelun arviointi ja meluohjearvot 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 1 Melun mittaaminen 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 2 1
Melun luokittelu uokittelu ajan suhteen jatkuva hetkellinen satunnainen impulsiivinen uokittelu äänispektrin suhteen laajakaistainen kapeakaistainen tonaalinen 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 3 iikennemelu: viikon mittausjakso maanantai tiistai keskiviikko torstai perjantai lauantai sunnuntai 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 4 2
Ympäristömelun mittaaminen Ympäristömelua mitattaessa mitataan äänenpainetta. Jos mittaustulokseksi riittää A-painotettu äänenpainetaso, mitataan joko tarkasteltavan aikavälin ekvivalenttitaso ( Aeq,T ) ja/tai enimmäistaso ( Amax, AI ). Haluttaessa tarkempaa tietoa melun taajuusjakautumasta, tehdään taajuusanalyysi, joko oktaaveittain tai tersseittäin. Mikäli melu vaihtelee paljon eri aikoina, voidaan tehdä analyysi ajan suhteen. (YM: Ympäristömelu selvitys 92) Ympäristöministeriön ohje I vuodelta 1995: Ympäristömelun mittaaminen. Ympäristömelun mittausohje perustuu standardiin SFS ISO 1996. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 5 Ohjeita melumittauksiin Valtioneuvoston päätös melutason ohjearvoista VNp 993/92 SFS-ISO 1996-1: Akustiikka. Ympäristömelun kuvaaminen ja mittaaminen. Perusteet ja menetelmät. SFS-ISO 1996-2: Akustiikka. Ympäristömelun kuvaaminen ja mittaaminen. Maankäyttöä koskevien mittaustietojen hankinta. SFS-ISO 1996-3: Akustiikka. Ympäristömelun kuvaaminen ja mittaaminen. Soveltaminen melurajoihin. Ympäristöministeriö: Ympäristömelun mittaaminen. Ohje I 1995. Ympäristöministeriö: Ampumaratamelun mittaaminen. Ympäristöopas 61 Sosiaali- ja terveysministeriö: Asumisterveysohje. Oppaita 2003:1 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 6 3
Havainnot mittauspisteellä Mittariasetukset ja kalibrointi tiedot melulähteestä toiminta-aika ja tapa melun ominaisuudet taustamelun taso etäisyys melulähteeseen tiedot maanpinnan laadusta tiedot kasvillisuudesta lämpötila tuulen suunta ja nopeus kosteus ilmanpaine lämpötilagradientti Jos äänilähteen ja mittauspisteen välinen etäisyys on yli 0 metriä, etenemisvaimentumisen vaihtelu voi aiheuttaa 5 20 desibelin eroja eri päivinä tehtyihin mittauksiin. Sääolojen vaikutus on sitä suurempi, mitä pitempi melulähteen ja mittauspisteen välinen etäisyys on. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 7 Jatkuva melu Paperitehtaan melu on jatkuvaa ja tasaista. Tasainen melu = melu, jonka A-painotetun tason vaihtelut mittausaikana ovat alle 5 desibeliä aikapainotuksella S. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 8 4
Hetkellinen melu Hetkellinen melu sisältää yksittäisiä melutapahtumia, joilla on alku ja loppu. Esimerkkinä junan ajo rautatiesillan yli. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 9 Esimerkkejä vaihtelevasta melusta viiden minuutin keskiäänitaso, A-äänitaso, slow Vaihtelevaa tieliikennemelua Kaksi suihkukonetta Erillisistä melutapahtumista koostuva melu Satunnainen? Jatkuva? 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 5
Paalutusmelu on iskumelua 6 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 11 aajakaistainen melu Suihkukoneen spektri sisältää äänienergiaa laajalla taajuusalueella 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 12 6
Kapeakaistainen melu Kompressorin äänienergia on keskittynyt kapealle kaistalle 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 13 Ympäristömelun suureita Melutyyppi Tieliikennemelu Raideliikennemelu entomelu Ampumamelu Teollisuusmelu Moottoriurheilumelu Ohjearvojen mukaiset suureet, db Aeq,klo 7-22, Aeq klo 22-7 Aeq,klo 7-22, Aeq klo 22-7 Aeq,klo 7-22, Aeq klo 22-7 AImax Aeq,klo 7-22, Aeq klo 22-7 Muut suureet, db AFmax, AE ASmax, AE DEN, DN, AFmax AFmax, Aeq AFmax AFmax, Aeq 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 14 7
Keskiäänitaso: Aeq,T (db) Keskiäänitaso eli ekvivalenttitaso on jatkuva vakioäänitaso, jonka tehollisarvo on sama kuin vaihtelevan äänitason keskimääräinen tehollisarvo määrätyllä ajanjaksolla. T on tarkastelujakson pituus AeqT 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 15 Enimmäisäänitaso: A,max (db) Enimmäistaso on tarkastelujaksona esiintynyt suurin äänenpainetaso määrätyllä aikapainotuksella. Ellei muuta mainita, tarkoitetaan aikapainotusta F (fast). Ei tehollisarvo A,min A,max 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 16 8
AE eli SE : melualtistustaso T=13 sekuntia Aeq= 73 db Melutapahtuma normalisoituna yhteen sekuntiin AE T lg t0 13 73 lg 1 Aeq, T AE T on melutapahtuman kesto sekunneissa, t0 on vertailuaika 1 s 84 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 17 Äänialtistustaso AE ( SE) Äänialtistustaso yhdistää yhdeksi luvuksi meluhuipun enimmäistason ja keston. Melutapahtuma puristetaan sekunnin kestäväksi tapahtumaksi. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 18 9
Pysyvyystaso Pysyvyystaso ilmoittaa, kuinka suuren osuuden kokonaisajasta liukuva äänitaso on ylittänyt eri äänitasot. 50% F- pysyvyystaso kertoo, minkä äänitason yläpuolella liukuva F- aikapainotettu äänitaso on ollut 50% ajasta. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 19 Kolme ekvivalenttitasoa Aeq, klo 22-07 Mittausaika 9 tuntia 07=51 db 51 db Huipun kesto 5 sekuntia 88 db Huipun kesto 30 minuuttia 62 db 46 db Mittausaika 9 tuntia 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 20
Kapeakaista- ja impulssikorjaukset Kapeakaistaisuuden määrittelemiseksi tarvitaan spektrianalyysiä. Jos meluspektrissä on muusta melusta erottuvia huippuja, lisätään keskiäänitasoon +5 desibeliä ennen vertaamista ohjearvoon. Suomessa impulssikorjaus on perinteisesti ollut + 5 db, mutta sosiaali- ja terveysministeriön asumisterveysohjeessa korjausta laajennetaan siten, että mm. ampumaratamelulle se voi olla + db. Impulssikorjaus lisätään keskiäänitasoon ennen vertaamista ohjearvoon. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 21 Kapeakaistainen melu Melu on yleensä kapeakaistaista, jos lineaarisessa terssispektrissä ainakin yhden terssikaistan terssipainetaso on vähintään 5 db suurempi kuin välittömästi kyseisen kaistan ala- ja yläpuolella olevien terssikaistojen äänenpainetasot. (Ympäristömelun mittaaminen, ohje I 1995 ) 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 22 11
Impulssimelu:: AImax -- ASmax > 5 db Melu, joka sisältää hetkellisiä, enintään 1 s kestäviä ja toisistaan selvästi erottuvia meluhuippuja. Nopea ja suuri äänitason kasvu äänen alussa; 20 db/ms yhyt äänitason vakio-osuus nousun jälkeen; 0-0 ms 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 23 Yleiset ohjearvot Aeq (db) Päiväaika klo 07 22 (15 h), yöaika klo 22-07 (9 h) Ulkona: alue Asuminen, virkistysalue taajamassa, hoito- ja oppilaitokset oma-asuminen, leirintä-, virkistys- ja luonnonsuojelualueet Sisällä: huone tai tila: Asuin-, potilas- ja majoitustilat Opetus- ja kokoontumistilat iike- ja toimistotilat päivä 55 45 päivä 35 35 45 yö 50* 40 yö 30 - - *uudella asuinalueella 45 db, oppilaitoksille vain päivällä 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 24 12
Ohjearvot asuinnoissa Huoneisto ja huonetila Asuinhuoneisto - asuinhuoneet paitsi keittiö - asunnon muut tilat ja keittiö Hoito- ja sosiaalihuollon laitokset, majoitus - potilashuoneet, majoitushuoneet - päiväkodit, oleskeluun tarkoitetut tilat Aeq, 0722h 35 db 40 db 35 db 35 db Aeq, 22 07 h 30 db 40 db 30 db 30 db Kokoontumis- ja opetushuoneistot - luokkahuoneet, luentosalit, kirkot, kokoustilat 35 db - Työhuoneistot (yleisön kannalta) - Yleisön vastaanottotilat ja toimistotilat 45 db - 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 25 Pieni- eli matalataajuinen melu Pieni- eli matalataajuiseksi kutsutaan taajuusalueella -200 Hz olevia ääniä. Taulukossa on esitetty muusta melusta erottuvan pienitaajuisen yöaikaisen melun ohjeelliset enimmäisarvot tiloille, joissa nukutaan. Päiväajan pienitaajuiselle melulle voidaan hyväksyä noin 5 db suurempia arvoja. Arvioitaessa pienitaajuisen melun haitallisuutta taulukon perusteella, mittaustuloksiin ei tehdä kapeakaista- eikä impulssikorjausta. Kaista/Hz 20 25 32 40 50 63 80 0 125 160 200 74 64 56 49 44 42 40 38 36 34 32 Aeq, 1 h /db 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 26 13
Päivä-ilta-yömelutaso den EU: den 1 lg 12 24 Aeq, d 4 Aeqe, 5 8 Aeqn, Valtioneuvoston asetus 801 19.8.2004: den lg 1 24 12 päivä ilta 5 3 9 yö 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 27 Meluarviotaso Ar Ympäristömelun perusstandardissa ISO 1996 määritellään erikseen mittaluku, joka saadaan, kun keskiäänitasoon lisätään impulssi- ja kapeakaistakorjaukset. K1 on kapeakaistakorjaus K2 on impulssikorjaus Ar Aeq K 1 K 2 (db) Yleensä kapeakaista- ja impulssikorjaus on +5 db. Sosiaalija terveysministeriön Asumisterveysohje määrittelee korjausluvut tarkemmin. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 28 14
Korjatut ekvivalenttitasot Korjatut ekvivalenttitasot melulle, jossa on N kappaletta impulssimaista tai kapeakaistaista melutapahtumaa j, joiden kunkin äänialtistustaso AE,j ovat päivä- ja yöajalle laskettuna Ar,0722h Ar,2207h lg lg 1 54000 1 32400 N J 1 N J 1 AE, j AE, j K K j j 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 29 Usean melun kokonaistaso Kun kunkin osamelun i korjattu ajan T ekvivalenttitaso on Ar,T,i on M osamelusta koostuvan kokonaismelun korjattu ekvivalenttitaso: Ar, T lg M I 1 Ar, T, i jossa T on kyseinen aika, joko 07-22 h tai 22-07 h. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 30 15
Ympäristömelua asuntoalueella Klo 07 Klo 22 Tehtaan, voimalaitoksen ja ampumaradan melu klo 7-22: Aeq15h =50 db 90 db 45 db 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 31 Ympäristömelua asuntoalueella Klo 07 Klo 22 Tehtaan melu Kapeakaistainen melu 00 Hz Voimalaitos Ampumarata K= 6 70 db 60 sekuntia K= 90 db 1 sekunti Aeq,07-22h = 45 db Impulssimelu K= 3 65 db 300 sekuntia K= 5 80 db 15 sekuntia aske mittauspisteen meluarviotaso Ar,07-22h, kun impulssimelun ja kapeakaistainen melun voimakkuus, kesto ja korjaukset K on esitetty kuvassa. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 32 16
Ratkaisutapa 1 AEvoim2 AEamp1 AEamp2 Ar, kapea Ar. impulssi Ar,0722h 70 lg 60 87.8 AEvoim 1 K= 6 65 lg300 89.8 90 lg1 90 80 lg15 91.8 lg lg 1 54000 lg 1 54000 87.86 90 K= 3 K= K= 5 89.83 91.85 49.0 54.4 4.5 4.9 5.44 55.9 56 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 33 Tehtaan melu Ar,0722h Ratkaisutapa 2 Voimalaitos Ampumarata Klo 07 Klo 22 Aeq,07-22h = 45 db K= 6 70 db 60 sekuntia K= 90 db 1 sekunti Kapeakaistainen melu 00 Hz K= 3 65 db 300 sekuntia Impulssimelu K= 5 80 db 15 sekuntia 45 706 653 90 80 1 lg 54000 60 300 1 15 54000 55.8 5 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 34 17
Mittaustulosten epävarmuus Mittauslaitteiden tarkkuus Mittausmenetelmän tarkkuus Mittaajan aiheuttamat ääniheijastukset Mitattavien äänilähteiden äänensäteilyn vaihtelu Sääolosuhteet Taustamelu Käytännössä on hyvin vaikea päästä parempaan kuin 2 desibelin epävarmuuteen. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 35 Melulähteen äänensäteilyominaisuuksista johtuva epävarmuus 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 36 18
Mittausten epävarmuustekijöitä Kuva 1. Sääolojen aiheuttama mittaustulosten hajonta Kuva 2. Sääolojen ja mittarivirheen epävarmuus 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 37 Mittaustulosten epävarmuus Äänilähteen ja mittauspaikan välisen etäisyyden kasvaessa sääolojen vaikutus lopputulokseen lisääntyy voimakkaasti. tulosten epävarmuus () 2 db 4 db 7 db mittausetäisyys 30 m 0 m 500 m Mittaustulosten epävarmuutta voidaan oleellisesti parantaa tekemällä useita toisistaan riippumattomia mittauksia. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 38 19
Useampi mittauskerta tulosten epävarmuus ) mittausten vähimmäislukumäärä 2 db 4 db 6 4 mittausetäisyys 0 m 500 m Esimerkkejä mittaustulosten epävarmuudesta eri mittausetäisyyksillä, kun mittauskertoja on useita. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 39 Vertaaminen melutason ohjearvoon Yleisen epävarmuuskäsitteen nojalla ohjearvo 0 voidaan katsoa ylitetyksi mittaustuloksen perustella, jos mittaustulos > 0. Vastaavasti mittaustuloksen perusteella ohjearvo 0 voidaan katsoa alitekuksi, jos mittaustulos < 0. Mikäli < 2 db ja 0 < mittaustulos < 0, niin mittaustulos on tulkittava yhtä suureksi kuin ohjearvo. 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 40 20
Vertaaminen melutason ohjearvoon (db) 0 a mittaustulos ylittyy 0 ohjearvo, epävarmuus b mikäli ei ylitä arvoa 2 db, mittaustulokset b ja c tulkitaan yhtä suureksi kuin ohjearvo. 0 c d mittaustulos alittuu 11.1.2013 UT CS20A0650 Meluntorjunta juhani.kuronen@lut.fi 41 21