Bilaga 9 PM Ljud med beräkning

Transkript

1 Bilaga 9 PM Ljud med beräkning

2 Uppdragsnr: (4) PM Ljudutbredning från vindkraftverk 1 Teorin bakom ljud Ljud är tryckförändringar i t ex luft som uppfattas av vår hörsel. Ljudets styrka, ljudnivån, uttrycks i flera olika fysikaliska storheter såsom ljudtryck och ljudintensitet. Oftast anges ljudets styrka på en logaritmisk skala i enheten decibel (db). Ljudnivå mäts enligt en logaritmisk skala, vilket medför att en fördubbling av ljudnivån tekniskt sett motsvarar en ökning med 3 db. Det mänskliga örat kan uppfatta ljudnivåer mellan 0 och 130 db. Den lägsta ljudnivåförändringen ett mänskligt öra kan uppfatta är cirka 3 db. En ljudsänkning eller ökning under 3 db kan alltså en människa oftast inte uppfatta. För att den mänskliga hörseln ska uppfatta en ökning av ljudnivån som en fördubbling måste en ökning på 8 db uppkomma. Människans upplevelse av ljudet varierar inte enbart med ljudets styrka utan styrs även av ljudets frekvenssammansättning. Människans hörbara frekvensspann löper mellan ca 20 och Hz. Det mänskliga örat är dock anpassat för att uppfatta ljud inom ett frekvensspann motsvarande mänskligt tal, dvs ljud inom frekvensspannet 125 till Hz. Detta innebär att vi kan uppfatta betydligt lägre ljudstyrkor från ljud inom frekvensspannet 125 till Hz, än ljud inom övriga frekvensintervall. Vid mätning och beräkning av ljudstyrkan görs av denna anledning en kompensation för ljudets frekvenssammansättning, så kallad frekvensvägning. Normalt används en frekvensvägning som medför att låga och mycket höga frekvenser dämpas, medan frekvenser mitt i människans hörselomfång förstärks eller lämnas opåverkade. När sådan frekvensvägning används anges ljudnivån i decibel-a (db(a)). I figur 1 nedan illustreras några vanligt förekommande ljud. Notera att ljudnivåer under 30 db(a) kan beskrivas som mycket låga ljudnivåer förknippade med omgivningar som människan i regel upplever som tysta. WSP Environmental Box Malmö Besök: Jungmansgatan 10 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm

3 Uppdragsnr: (4) Figur 1: Ljud från några vanligt förekommande ljudkällor. 1 2 Ljud från vindkraftverk Vindkraftverk avger dels ett mekaniskt ljud från växellådan eller generatorn och dels ett aerodynamiskt ljud när rotorn är i rörelse. Det mekaniska ljudet är idag i princip helt bortisolerat varför det aerodynamiska ljudet dominerar. Ljudet beskrivs ofta som ett svischande ljud med stora likheter med ljud som uppkommer av vind i vegetationen. Ljudnivån som uppkommer beror på vindens styrka samt utformningen av vindkraftverkets rotor. Med detta följer att olika vindkraftverk orsakar ljud med olika ljudnivåer vid en och samma vindhastighet. Respektive vindkraftsleverantör mäter och dokumenterar det ljud respektive vindkraft emitterar i direkt anslutning till verket. Detta benämns som verkets källjud. Från källan sprids sedan ljudet ut över dess omgivning. Omgivande atmosfär och materia dämpar ljudet vilket medför att ljudets styrka minskar med avståndet till mottagaren. Alltså beror ljudets spridning inte bara på dess ljudnivå utan även på vindriktning, markförhållande - såsom topografi och ytråhet - samt metrologiska förhållanden, såsom temperatur och fuktighet. Ljudnivån vid två olika mottagare kan alltså vara olika även om avståndet till källan är densamma och ljudet från en källa kan spridas olika långt beroende på om det uppkommer i slättlandskap eller skog. Förekommer flera ljudkällor i omgivningen uppkommer en maskeringseffekt. Detta innebär att vissa ljud inte upplevs lika märkbara på grund av att de överöstas av andra ljud. Ljudet från vindkraftverk kan till exempel maskeras av ljud från trafik, industrier m.m. men även av naturliga bakgrundsljud såsom vindsus och lövprassel. Dessa naturliga ljud ökar i ljudstyrka när vindhastigheten ökar och 1 WSP 2008, Ljud från vindkraftverk

4 Uppdragsnr: (4) därmed ökar maskeringseffekten. Generellt brukar man säga att när vindhastigheten överstiger 8 m/s på 10 meters höjd över mark maskeras ljudet från vindkraftverken av naturliga bakgrundsljud. 2 Ljud med lägre frekvens än 20 Hz är kallat infraljud och uppfattas inte av det mänskliga örat. Dock kan sådant ljud framkalla obehagskänslor vid kontinuerlig exponering. Forskning som bedrivs visar att infraljud som uppkommer från vindkraftverk är så pass lågt att de är helt utan betydelse ur störningspunkt för människor. 3 Lågfrekvent ljud är enligt Boverkets definition ljud med en frekvens mellan 20 och 200 Hz. Detta ljud är hörbart vid gällande begränsningsvärde på 40 db(a), men ljudet från vindkraftverk har inte större innehåll av lågfrekvent ljud än andra vanliga bullerkällor vid deras riktvärden, till exempel ljud från vägtrafik. Enligt Naturvårdsverkets sammanställning om infra- och lågfrekvent ljud från vindkraftanläggningar från 2011 finns inga belägg för att lågfrekvent ljud från vindkraftverk skulle medföra risk för allvarliga hälsoeffekter. Dock finns studier på att det lågfrekventa ljudet från ett vindkraftverk ökar desto större vindkraftverket är, om än måttligt ca 1 db per fördubbling av verkets effekt. 4 Socialstyrelsen har satt upp riktvärden för bedömning av om olägenheter för människors hälsa kan uppstå på grund av lågfrekvent ljud inomhus. 5 Inga riktvärden finns för lågfrekvent ljud utomhus. Därför bör även hänsyn tas till ljuddämpning i byggnaders fasader vid jämförelse med dessa riktvärden. Beräkning av ljudspridning med särskild hänsyn till det lågfrekventa ljudet kan göras genom att använda sig av frekvensavvägning C, vilket ger ett resultat i db(c) (jämför db(a)). Ultraljud är ljud över det hörbara frekvensområdet. Analogt definieras ultraljud som ljud där frekvensen är över Hz. Ultraljud har mycket korta våglängder och dämpas därför kraftigt av stora avstånd genom friktion i luften. Eftersom vindkraftverk i regel ej tillåts att etableras på korta avstånd från bostäder är risken för störningar från ultraljud låg. 3 Konsekvenser och rekommendationer Oönskat ljud är allmänt benämnt som buller. Buller kan vid kontinuerlig exponering uppfattas som obehagligt för människor och i värsta fall orsaka stress och ohälsa. Studier tyder på att den faktiska störningen från ljud från vindkraftverk är subjektiv och kan förutom ljudnivån bero på den allmänna inställningen till vindkraftsetableringen samt huruvida vindkraftverken syns vid mottagaren eller inte. Överlag konstateras dock att med ökad ljudnivå ökar antalet störda personer. 6 Några särskilt fastställda riktvärden för ljud från vindkraftverk finns inte. Enligt praxis tillämpas emellertid det av Naturvårdsverket rekommenderade riktvärdet för externt industribuller nattetid. 7 Riktvärdet utomhus nattetid vid bostäder är 40 db(a) i ekvivalent ljudnivå och 55 db(a) för momentana ljud. 2 Naturvårdsverket 2009, Ljud från vindkraftverk reviderad utgåva av rapp 6241, koncept 20 april 2010, NV dnr Rv. 3 Naturvårdsverket 2009, Ljud från vindkraftverk reviderad utgåva av rapp 6241, koncept 20 april 2010, NV dnr Rv. 4 Naturvårdsverket, 2011, Kunskapssammanställning om infra- och lågfrekvent ljud från vindkraftsanläggningar: Exponering och hälsoeffekter. 5 SOSFS 2005:6 (M), Allmänna råd, Socialstyrelsen, Buller inomhus. 6 Pedersen, Eja; 2007, Human response to wind turbine noise perception, annoyance and moderating factors 7 Naturvårdsverkets Externt Industribuller Allmänna råd (RR 1978:5)

5 Uppdragsnr: (4) Utanför arbetslokaler för ej bullrande verksamhet gäller 50 db(a). Utifrån tre domslut från miljööverdomstolen år 2009, skall riktvärden fortsättningsvis tolkas som begränsningsvärden. Riktvärdena för vindkraft kan jämföras med vägtrafiken där riktvärdet för ekvivalent ljudnivå utomhus vid bostäder är 55 dba och för maximal ljudnivå vid uteplatser är 70 dba. Detta kan även jämföras med ljudnivån från andra källor i vår vardagliga omgivning, se figur 1. Karakteristiskt för vindkraftverk till skillnad från en förbipasserande bil är att ljudet pågår kontinuerligt vilket sannolikt är ett av skälen till att man valt en hög säkerhetsmarginal genom att rekommendera riktvärdet 40dB(A), en nivå som alltså för annat externt industribuller endast rekommenderas nattetid. Som jämförelse kan man lyssna på ett modernt kylskåp som ofta avger ett ljud på cirka 40 db(a). 4 Beräkningsmetoder Naturvårdsverket beskriver i sin rapport Ljud från vindkraftverk rapport 6241 från 2001 en beräkningsmodell för ljudutbredning. Rapporten är idag reviderad men den nya versionen finns ännu endast som koncept. Beräkningsmodellen använder de källjud som är fastställda av respektive vindkraftverksleverantör och en generell definition av markytans beskaffenhet för att definiera ljudstyrkans avtagande med avståndet. Källjudet ska vara beskrivet som en frekvensuppdelad ljudnivå i db(a). Beräkningen utgår från en ljudutbredning enligt ett värsta scenario där man antar att samtliga bostäder i beräkningen ligger i vindriktningen från vindkraftverken. Med andra ord antas att en maximal utbredning uppkommer i samtliga riktningar vid ett och samma tillfälle. Vidare utgår beräkningen från de förutsättningar som råder när det blåser 8 m/s på 10 meters höjd ovan mark. Detta är då ljudet från vindkraftverk upplevs som tydligast, i relation till förekomsten av maskeringseffekter från naturliga bakgrundsljud. Vidare antas inga maskeringseffekter uppkomma från artificiella ljud såsom trafik och industrier i beräkningarna. Erhållet resultat anger ljudnivån i valda beräkningspunkter, lämpligen bostäder, samt en karta över ljudutbredningen. I bilaga B9:1 redovisas erhållna beräkningsresultat från genomförd beräkning för det aktuella projektet. 5 Möjliga skyddsåtgärder vid en vindkraftsetablering I dagens moderna vindkraftverk finns styrsystem som möjliggör en reducering av ett vindkraftverks ljudemission i efterhand. Rotorns hastighet kan reduceras så att mindre ljud uppkommer vid de kritiska vindhastigheterna, vilket tar sig i uttryck i vindkraftverkets så kallade källjud. Dock sker detta på bekostnad av vindkraftverkets energiproduktion då man inte låter rotorn löpa fritt med konsekvensen att verket inte kan nyttja den maximala vindenergin vid dessa kritiska vindhastigheter. Varje vindkraftverksmodell kan justeras i ett antal fördefinierade reduktionslägen, vilket leder till att varje vindkraftverksmodell har ett visst antal standardkälljud. Med andra ord kan vindkraftverket inte reduceras till vilket källjud som helst utan detta är fördefinierat av respektive verks leverantör. För att nyttja områdets vindresurser på bästa möjligaste sätt bör denna åtgärd inte vidtas om det inte i efterhand kan visas vara nödvändigt.

6 WindPRO version Jul 2012 Projekt: Utskrift/Sida Lebo :21 / 1 Användarlicens: Kraftö Vind Vendevägen Danderyd Markus Nordén / markus.norden@krafto.se Beräknat: :16/ DECIBEL - Huvudresultat Beräkning: Ljud N117 2,4 MW SVENSKA BESTÄMMELSER FÖR EXTERNT BULLER FRÅN LANDBASERADE VINDKRAFTVERK Beräkningen är baserad på den av Statens Naturvårdsverk rekommenderad metod "Ljud frånvindkraftverk", 2010 (NV dnr Rv) Råhetsklass: 1,4 Råhetslängd: 0,050 Nytt vindkraftverk Skala 1: Ljudkänsligt område SWE99TM Öst Nord ,0 35,0 58,9 45,0 50,0 51,1 typ Giltig Tillverkare Typ-generator Effekt, nominell [kw] NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N NORDEX N Raddata/Beskrivning Ljuddata Rotordiameter Navhöjd Gjord Namn Vindhastighet LwA,ref Rena av toner [m/s] Beräkning Resultat Ljudnivå Ljudkänsligt område No. Namn A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (1) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (2) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (3) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (4) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (5) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (6) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (7) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (8) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (9) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (10) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (11) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (12) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (13) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (14) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (15) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (16) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (17) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (18) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (19) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (20) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (21) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (22) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (23) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (24) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (25) SWE99TM Öst Nord Imissionshöjd 36,7 42,9 41,7 19,2 16,0 20,0 43,6 45,9 35,5 46,6 29,1 35,7 25,0 50,0 Krav Ljud Avstånd Ljudnivå Kraven uppfyllda? Från Ljud Avstånd Alla 30,9 36,3 36,2 31,0 37,7 36,7 37,1 37,0 36,1 36,1 31,4 34,8 31,3 3 36,4 35,1 36,7 36,7 36,5 38,7 31,3 Fortsättning på nästa sida... WindPRO har utvecklats av EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tlf , Fax , windpro@emd.dk

7 WindPRO version Jul 2012 Projekt: Utskrift/Sida Lebo :21 / 2 Användarlicens: Kraftö Vind Vendevägen Danderyd Markus Nordén / markus.norden@krafto.se Beräknat: :16/ DECIBEL - Huvudresultat Beräkning: Ljud N117 2,4 MW fortsättning från föregående sida Ljudkänsligt område No. Namn AA AB AC AD AE AF AG AH AI AJ AK AL AM AN AO AP AQ AR AS AT AU AV AW AX AY A BA SWE99TM Öst Nord Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (26) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (27) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (28) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (29) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (30) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (31) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (32) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (33) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (34) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (35) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (36) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (37) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (38) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (39) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (40) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (41) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (42) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (43) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (44) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (45) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (46) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (47) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (48) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (49) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (50) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (51) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (52) Ljudkänslig punkt: Svensk - Natt; Bostäder (53) Imissionshöjd 27,7 45,0 39,8 39,3 51,1 49,7 42,7 33,7 29,8 36,1 38,2 31,4 47,0 45,5 38,2 48,2 27,2 19,8 36,5 30,0 33,8 35,0 37,7 36,4 32,8 35,0 Krav Ljud Avstånd Ljudnivå Kraven uppfyllda? Från Ljud Avstånd Alla 34,0 34,8 36,5 38,6 31,3 36,3 32,6 29,5 3 37,9 31,2 35,1 37,0 34,5 37,5 34,4 38,5 28,4 36,2 38,6 35,1 38,4 38,9 37,9 31,1 35,3 38,5 Avstånd (m) LKO A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y AA Fortsättning på nästa sida... WindPRO har utvecklats av EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tlf , Fax , windpro@emd.dk

8 WindPRO version Jul 2012 Projekt: Utskrift/Sida Lebo :21 / 3 Användarlicens: Kraftö Vind Vendevägen Danderyd Markus Nordén / markus.norden@krafto.se Beräknat: :16/ DECIBEL - Huvudresultat Beräkning: Ljud N117 2,4 MW fortsättning från föregående sida LKO AB AC AD AE AF AG AH AI AJ AK AL AM AN AO AP AQ AR AS AT AU AV AW AX AY A BA WindPRO har utvecklats av EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tlf , Fax , windpro@emd.dk

9 WindPRO version Jul 2012 Projekt: Utskrift/Sida Lebo :21 / 4 Användarlicens: Kraftö Vind Vendevägen Danderyd Markus Nordén / markus.norden@krafto.se Beräknat: :16/ DECIBEL - Karta m/s Beräkning: Ljud N117 2,4 MW Ljud 40 db(a) 45 db(a) m Karta: Terrängkarta, Utskriftskala 1:40 000, Kartacentrum SWE99TM Öst: Nord: Nytt vindkraftverk Ljudkänsligt område Ljudberäkningsmodell: Svensk Vindhastighet: m/s Höjd över havet från aktivt linjeobjekt WindPRO har utvecklats av EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tlf , Fax , windpro@emd.dk