Spridningsberäkningar i gaturummet Viktoriagatan, E4 i Skellefteå

Transkript

1 UPPDRAG Spridningsberäkningar, Skellefteå UPPDRAGSNUMMER UPPDRAGSLEDARE Leif Axenhamn UPPRÄTTAD AV Carl Thordstein DATUM Spridningsberäkningar i gaturummet Viktoriagatan, E4 i Skellefteå Sammanfattning Spridningsberäkningar genomfördes för gaturummen vid detaljplansområdena Renen och Strömsör för år Vid genomförande av planen kommer gaturummen att slutas ytterligare, vilket leder till sämre ventilationsförhållanden och därmed risk för ökade luftföroreningshalter. För beräkningarna användes gaturumsmodellen SIMAIR2, som är utvecklat av SMHI och Vägverket samt validerad enligt den rekommenderade metoden. Beräkningsmodellen tar hänsyn till gaturummets utformning exempelvis: gatubredd, hushöjd (av befintliga och planerade byggnader) och gatans riktning. Beräkningarna gäller för den nya bebyggelsens fasader närmast Renen, Strömsör samt vid mätstationen. Gaturumsmodellen räknar gaturummen som helt slutna, medan gaturummet i verkligheten kommer innehålla öppningar. Detta leder snarare till överskattning av halterna på grund av försämrade ventilationsförhållanden och därigenom försämrad spridning och omblandning av luftföroreningar. Resultatet från spridningsberäkningarna visar att miljökvalitetsnormerna klaras år 2020 för både kvävedioxid och partiklar (10). Miljökvalitetsmålet för års- och timmedelvärde klaras inte för kvävedioxid. För partiklar (10) klarades inte miljökvalitetsmålen som års- och dygnsmedelvärdet. Enligt beräkningarna klaras miljökvalitetsnormerna överlag. Högst beräknade halter av kvävedioxid år 2020, 2 m från fasad och 2 m ovan mark Årsmedelvärde [µg/m 3 ] Dygnsmedelvärde (98-percentil) [µg/m 3 ] Timmedelvärde (98-percentil) [µg/m 3 ] Vid mätplatsen 20,9 47,8 66,8 Vid kv. Renen 25,7 54,2 78,5 Vid kv. Strömsör 26,8 57,2 78,6 MKN MKM* *Miljökvalitetsmål S w e co Skånegatan 3 Box 5397 SE Göteborg, Sverige Telefon Fax S we c o En vi r on me n t A B Org.nr Styrelsens säte: Stockholm C a r l T hor d st ei n Miljövetare Göteborg Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) carl.thordstein@sweco.se 1 (10)

2 Högst beräknade halter av partiklar ( 10) 2020, 2 m från fasad och 2 m ovan mark Årsmedelvärde [µg/m 3 ] Dygnsmedelvärde (90-percentil) [µg/m 3 ] Vid mätplatsen 21 38,7 Vid kv. Renen 23 42,2 Vid kv. Strömsör 23,3 41,9 MKN MKM* *Miljökvalitetsmål Gatugeometridata och dess inverkan på luftföroreningshalter Gaturummets form och slutenhet i kombination med trafikmängder ger olika ventilationsförhållanden och har mycket stor betydelse för mängden luftföroreningshalter som ansamlas i gaturummet. Ur haltsynpunkt är en hög luftomsättning mycket viktig, eftersom det ökar spridningen och omblandningen av luftföroreningar. Smala och slutna gaturum ger upphov till högre luftföroreningshalter i jämförelse med bredare och öppnare vid samma trafikmängd och tål därmed mycket mindre trafikmängder. Mycket smala gaturum, där bredden är hälften av hushöjden, leder till dåliga ventilationsförhållanden i gatunivå. På breda gator, där bredden är mer än dubbla hushöjden, skapas ett annorlunda vindfält, som ger bättre ventilationsförhållanden och dessa gaturum tål således en högre trafikmängd (Länsstyrelsen, 2005). Figur 1. Illustrationsbild av hur gaturummet bredd i relation med hushöjden påverkar det lokala ventilationsförhållandet Det är generellt svårt att förutsäga hur haltbilden runt detaljplansområdena kommer förändras då det är ett samspel mellan byggnaderna och fördelningen av utsläppen samt meteorologiska förhållanden. Gaturummet längs planområdena Renen och Strömsör kommer bli mer slutet vid byggnation av kontors- och bostadshusen. Vägbredden är mellan meter med ett delvis öppet gaturum i dagsläget vid kvarteret Strömsör. För scenariot 2020 antas vägbredden vara densamma men bebyggelsen kommer att öka till cirka 15 meter på den östra sidan av gatan vid Renen och Strömsör, med en gaturumsbredd på cirka 41 meter. Som illustrationen ovan visar så kan att vindfältet därigenom komma att ändras, vilket kan ge upphov till sämre ventilationsförhållanden. Dock anses det som ett brett gaturum där bredden är 2 (10)

3 mer än dubbla hushöjden och vindfältet som skapas antas inte vara lika föroreningsackumulerande i jämförelse med ett smalt gaturum. Gaturummet kommer att innehålla öppningar, vilket möjliggör utluftning gaturummet. Det ger bättre förutsättningar för lägre luftföroreningshalterna än om gaturummet hade varit helt slutet. SIMAIR För bedömning av luftkvalitet i gaturum med planerad utformningen runt detaljplansområdena vid kvarteret Renen och Strömsör har spridningsberäkningar genomförts för kvävedioxid och partiklar som 10. Beräkningar har gjorts för år 2020 med planerad vägsträckning gaturumsutformning och prognoser för trafikflöden på Viktoriagatan, (1,5 % ökning per år) ÅDT. Spridningsberäkningarna har utförts med SIMAIR2-väg, ett modellverktyg utvecklat av SMHI och Vägverket. Systemet innehåller bl.a. uppgifter om bakgrundshalter, meteorologi, trafikvolymer, fordonssammansättning. SIMAIR2-väg omfattar dels en utsläppsmodell, dels en spridningsmodell som i sin tur är indelad i olika submodeller anpassade för miljöer som exempelvis gaturum och öppna välventilerade trafikmiljöer. Gaturummens utformning har stor betydelse för huruvida utsläppen fördelar sig i omgivningsluften. Därför används vid beräkning OS-modellen som tar hänsyn till gaturummets utformning exempelvis: gatubredd, hushöjd och gatans riktning. Utsläppsberäkningarna är baserade på den europeiska HBEFA-modellen, anpassad för svenska förhållanden. Utsläpp av partiklar avser både avgaser och uppvirvlade partiklar. Eftersom det regionala och urbana bidraget (bakgrundshalter) är väsentligt speciellt vad gäller partiklar, ingår även dessa halter i beräkningarna. SIMAIR2 är validerad mot mätningar i svenska tätorter och trafikmiljöer. Som grund för spridningsberäkningarna i SIMAIR2 ligger den förvalda utsläppsdatabasen och bakgrundsdata för år Ingående data är anpassade för de gator som omsluter det aktuella planområdet. I SIMAIR2-väg ingår generellt Vägverkets vägar med trafikmängder och utsläppsfaktorer. Uppgifter för mindre kommunala gator har lagts till i modellen. Skyltad hastighet används som ingångsdata på respektive vägsträcka. Den maximala dubbdäcks användning är antagen vara 85 %. Beräkningarna gäller för den nya bebyggelsens fasader närmast Kvarteret Renen och Strömsör. Beräkningsresultatet gäller 2 m från fasad och 2 m ovan mark/gata Korrektion av beräknade halter mot mätdata För att få en uppfattning om den totala noggrannheten i hela beräkningsgången har beräkningarna i rapporten validerats mot 2014 års mätdata av luftföroreningar och sedan korrigerats. Valideringen genomfördes mot mätstationen vid Viktoriagatan (E4), som är placerad cirka 50 meter norr om kvarteret Renen. I tabell 1 och 2 visas korrektionsfaktorerna för SIMAIR och halterna i efterföljande beräkningar är korrigerande enligt dessa faktorer. 3 (10)

4 Tabell 1. Jämförelse mellan uppmätta och beräknade halter av kvävedioxid vid mätstationen vid Viktoriagatan (E4), med tillhörande korrektionsfaktorer 2014 Kvävedioxid Uppmätt Beräknat Korrektionsfaktor År 28 19,3 1,45 Dygnmedelvärde (98%-il) 63,4 32 2,01 Timmedelvärde (98%-il) 89,6 42 2,15 Tabell 2. Jämförelse mellan uppmätta och beräknade halter av partiklar ( 10) vid mätstationen vid Viktoriagatan (E4), med tillhörande korrektionsfaktorer 2014 Partiklar (10) Uppmätt Beräknat Korrektionsfaktor År 17,1 17 1,01 Dygnmedelvärde (90%-il) 31 27,8 1,12 Korrigering av modellens resultat gjordes med syftet att utvärdera dess förmåga att reproducera representativa halter för det undersökta området. Korrektionsfaktorerna användes därav för beräknade halter år 2020 för att inte riskera att underskatta de framtida halterna i gaturummet. 4 (10)

5 Kvävedioxid Beräkningar med SIMAIR2-väg utfördes vid detaljplanområdena Renen och Strömsör och inkluderade trafiken på Viktoriagatan. Resultatet är med beräknade korrektionsfaktorer och visar på relativt höga halter i gaturummet, dock klaras miljökvalitetsnormerna i samtliga gaturum. Årsmedelvärde Figur 2. Framtida scenario 2020, beräknade halter av kvävedioxid som årsmedelvärden. Halterna som årsmedelvärden ligger på omkring 20,9 µg/m 3 vid mätplatsen, 25,7 µg/m 3 vid Renen och 26,8 µg/m 3 Strömsör. Värdena ska jämföras mot miljökvalitetsnormens gränsvärde på 40 µg/m 3. Miljökvalitetsmålet Frisk Luft för kvävedioxid ligger på 20 µg/m 3. 5 (10)

6 Dygnsmedelvärde (98 percentil) Figur 3. Framtida scenario 2020, beräknade halter av kvävedioxid som dygnsmedelvärden (98-percentil). Halterna som dygnsmedelvärden (98-percentil) ligger på omkring 47,8 µg/m 3 vid mätplatsen, 54,2 µg/m 3 vid Renen och 57,2 µg/m 3 Strömsör. Värdena ska jämföras mot miljökvalitetsnormens gränsvärde på 60 µg/m 3. 6 (10)

7 Timmedelvärde (98 percentil) Figur 4. Framtida scenario 2020, beräknade halter av kvävedioxid som timmedelvärden (98-percentil). Halterna som timmedelvärden (98-percentil) ligger på omkring 66,8 µg/m 3 vid mätplatsen, 74,5 µg/m 3 vid Renen och 78,6 µg/m 3 Strömsör. Värdena ska jämföras mot miljökvalitetsnormens gränsvärde på 90 µg/m 3. Miljökvalitetsmålet Frisk Luft för kvävedioxid ligger på 60 µg/m 3. 7 (10)

8 Partiklar (10) Beräkningar med SIMAIR2-väg utfördes över detaljplanområdena Renen och Strömsör och inkluderade trafiken på Viktoriagatan. Resultatet är med beräknade korrektionsfaktorer och visar på relativt höga halter i gaturummet, dock klaras miljökvalitetsnormerna i samtliga gaturum. Årsmedelvärde Figur 5. Framtida scenario 2020, beräknade halter av partiklar ( 10) som årsmedelvärden Halterna som årsmedelvärden ligger på omkring 21 µg/m 3 vid mätplatsen, 23 µg/m 3 vid Renen och 23,3 µg/m 3 Strömsör. Värdena ska jämföras mot miljökvalitetsnormens gränsvärde på 40 µg/m 3. Miljökvalitetsmålet Frisk Luft för kvävedioxid ligger på 15 µg/m 3. 8 (10)

9 Dygnsmedelvärde (90 percentil) Figur 6. Framtida scenario 2020, beräknade halter av partiklar ( 10) som dygnsmedelvärden (90-percentil). Halterna som dygnsmedelvärden (90-percentil) ligger på omkring 38,7 µg/m 3 vid mätplatsen, 42,2 µg/m 3 vid Renen och 41,9 µg/m 3 Strömsör. Värdena ska jämföras mot miljökvalitetsnormens gränsvärde på 50 µg/m 3. Miljökvalitetsmålet Frisk Luft för kvävedioxid ligger på 30 µg/m 3. 9 (10)

10 Referenser Länsstyrelsen. (2005). Miljökvalitetsnormer för luft En vägledning för detaljplaneläggning med hänsyn till luftkvalitet. Hemsida för beräkningsprogrammet Simair: 10 (10)