LVF 2009:4 Kv Lustgården 14, nordvästra Kungsholmen SPRIDNINGSBERÄKNINGAR AV INANDNINGSBARA PARTIKLAR (PM10) ÅR 2015 Boel Lövenheim SLB-ANALYS, MARS 2009
Förord Denna utredning är genomförd av SLB-analys vid Miljöförvaltningen i Stockholm. SLB-analys är operatör för Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds system för övervakning och utvärdering av luftkvalitet i regionen. Uppdragsgivare för utredningen är Skanska Fastigheter i Stockholm. Rapporten har granskats av: Malin Ekman Miljöförvaltningen i Stockholm Box 8136 104 20 Stockholm www.slb.nu 2
Innehållsförteckning Förord... 2 Innehållsförteckning... 3 Sammanfattning... 4 Inledning... 5 Beräkningsförutsättningar... 5 Planområdet... 5 Utsläpp till luft... 6 Beräkningsmodeller... 6 Tidigare utredning av detaljplan... 7 Osäkerhet i beräkningarna... 7 Miljökvalitetsnormer... 7 Inandningsbara partiklar, PM10... 7 Resultat... 8 Exponering... 11 Referenser... 12 Bilaga 1... 13 3
Sammanfattning För kvarteret Lustgården 14 finns planer på att riva större delen av den befintliga byggnationen i kvarteret och ersätta den med en blandad kontors- och bostadsbebyggelse. Ett bostadskvarter planeras upp mot Warfvinges väg där också en förskola ska placeras på innergården. Bostadsbebyggelsen skärmas av en kontorsbebyggelse utmed Lindhagensgatan och Essingeleden. Kontorsbebyggelse parallellt med Essingeleden och Strandbergsgatan Essingeleden går i upphöjt läge förbi kvarteret, ca 9-11 meter ovanför Lindhagensgatan och Strandbergsgatan. Haltbidraget av luftföroreningar från Essingeleden är störst på samma höjdnivå som leden. Miljökvalitetsnormens dygnsmedelvärde för inandningsbara partiklar (PM10) överskrids invid Essingeleden i dagsläget och bedöms även överskridas år 2015, oavsett befintlig eller ny bebyggelse. Den nya bebyggelsens taknivå ligger ca 27 meter ovanför Essingeledens körbanor. Till denna nivå har den förorenade luften hunnit spädas ut så mycket att miljökvalitetsnormen klaras i taknivå i kv Lustgården 14. Vid kontorsbebyggelsens fasad mot Strandbergsgatan, som går parallellt med Essingeleden men på lägre nivå, klaras miljökvalitetsnormen. Kontorsbebyggelse mot Lindhagensgatan På Lindhagensgatan medför den planerade kontorsbebyggelsen ingen förändring vad gäller utvädring av luftföroreningar, jämfört med gällande detaljplan. Detta beror på att skillnaden i hushöjd och fasadlängd, som har stor betydelse för vilka luftföroreningshalter som uppkommer, är marginell. Dygnsmedelhalten av PM10 vid Lindhagensgatan överskrider miljökvalitetsnormens gränsvärde på 50 µg/m 3. Kontorsbyggnaden bildar ett enkelsidigt gaturum mot Lindhagensgatan vilket hindrar utvädringen av luftföroreningar. En kortare fasad mot Lindhagensgatan i det här aktuella fallet riskerar dock att öka exponeringen för bakomliggande planerade bostäder och förskola. Halter vid bostäder och förskola Miljökvalitetsnormen klaras vid planerad bostadsbebyggelse och planerad förskola. Den slutna nya kontorsbebyggelsen medför att haltbidraget från Essingeleden blir relativt lågt. I kvarterets norra del finns en förbindelse mellan Strandbergsgatan och Warfvinges väg. Luftföroreningshalten här påverkas av Essingeledens haltnivåer då ingen skyddande fasad finns. Halten av PM10 beräknas dock klara miljökvalitetsnormen. I kvarterets södra del finns en förbindelse mellan Lindhagensgatan och Warfvinges väg. Här påverkas luftföroreningshalterna av trafiken på Lindhagensgatan och Essingeleden men miljökvalitetsnormen klaras. Halten av kvävedioxid (NO 2 ) Tidigare beräkningar visar att miljökvalitetsnormen för kvävedioxid inte överskrids i området år 2015. Till följd av den nya bebyggelsen förväntas halten öka något men miljökvalitetsnormen klaras. 4
Inledning Syftet med denna utredning är att visa hur luftkvaliteten påverkas när befintlig bebyggelse i kvarteret Lustgården 14 på nordvästra Kungsholmen rivs och ersätts av nya byggnader. Spridningsberäkningarna omfattar beräkningar för inandningsbara partiklar (PM10) vid ett utbyggnadsalternativ år 2015. Beräknade halter av inandningsbara partiklar (PM10) presenteras på kartorna under resultat. Beräkningsförutsättningar Planområdet För kvarteret Lustgården 14 finns planer på att riva större delen av den befintliga byggnationen i kvarteret och ersätta den med en blandad kontors- och bostadsbebyggelse. Ett bostadskvarter planeras upp mot Warfvinges väg där också en förskola ska placeras på innergården. Bostadsbebyggelsen skärmas av en kontorsbebyggelse utmed Lindhagensgatan och Essingeleden, se figur 1. Figur 1. Plan för byggnation i kv Lustgården 14 som markeras med rött i figuren. 5
Utsläpp till luft Utsläppsdata utgör indata för beräkningsmodellen vid framräkning av haltkoncentrationer i luften. I beräkningarna har Stockholm- och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabas för år 2006 använts [1]. Där finns detaljerade beskrivningar av utsläpp från bl a vägtrafiken, energisektorn, industrin och sjöfarten. Vägtrafikens utsläpp av avgaspartiklar är beskriven med emissionsfaktorer för olika fordons- och vägtyper enligt Vägverkets EVA-modell 2.3 [2]. Trafiksammansättningen avseende fordonsparkens avgasreningsgrad har beräknats utifrån prognoser för år 2015. Trafikflöden för området år 2015 har erhållits av Exploateringskontoret, Stockholms Stad [3] och redovisas i bilaga 1. Vad gäller PM10 så bidrar avgaspartiklar mycket lite, till totalhalterna av PM10 räknat som massa per volymenhet. Förutom avgaspartiklar genereras och sprids också slitagepartiklar d v s uppvirvlade partiklar som bildas genom slitage av vägbeläggning, sand, Beräkningsmodeller I denna utredning görs spridningsberäkningar av PM10 med SMHI Airviro gaussmodell och SMHI Simair gaturumsmodell. Resultat från tidigare utförda beräkningar med en CFD-modell (Computational Fluid Dynamics) har utnyttjats för att beräkna Essingeledens påverkan på luftmiljön i marknivå invid kv Lustgården 14 [5]. Den gaussiska spridningsmodellen har använts för att beräkna halternas fördelning över beräkningsområdet. Generellt i området gäller att halterna har beräknats två meter ovan öppen mark utom över bebyggelse där taknivå avses. Beräkningsrutornas storlek över området är 25x25 meter. För att få en beskrivning av haltbidragen från källor som ligger utanför de aktuella områdena har beräkningarna gjorts för ett betydligt större område som omfattar hela Stockholms och Uppsala län. Haltbidragen från källor utanför länen har bestämts genom mätningar och adderas till beräkningsresultaten. En vindmodell används för att generera ett representativt vindfält över hela beräkningsområdet. Indata till modellen är en klimatologi som baserats på data från en 50 m hög däck, bromsar etc. på vägar och gator. Nära starkt trafikerade vägar och gator utgör denna fraktion huvuddelen av PM10-halterna. Speciellt under vinter och vår binds och ackumuleras dessa partiklar på våta vägbanor och virvlas upp vid torrt väder vilket ger upphov till höga halter lokalt. Emissionsfaktorer för slitagepartiklar är erhållna utifrån kontinuerliga mätningar i Stockholm. [4]. För slitagepartiklar har antagits samma emissioner år 2015 som i dagsläget, och grundar sig på 2008 års dubbdäcksandel på 70 % vintertid. Detta beror på att det inte finns några beslutade åtgärder för att minska slitagepartiklarna. mast i Högdalen i Stockholm under perioden 1993-2005. Mätningarna inkluderar horisontell och vertikal vindhastighet, vindriktning, temperatur, temperaturdifferensen mellan tre olika nivåer och solinstrålning. Vindmodellen tar även hänsyn till variationerna i lokala topografiska förhållanden. För att beräkna halten nere i gaturum har gaussberäkningarna kompletteras med SMHI Simair gaturumsmodell. Förutsättningarna för ventilation och utspädning av luftföroreningar varierar mellan olika gaturum. Breda gator tål betydligt större avgasutsläpp, utan att halterna behöver bli oacceptabelt höga, än trånga gator med dubbelsidig bebyggelse. Just bebyggelsefaktorn, d v s om gaturummet är slutet samt dess dimensioner, spelar stor roll för gatuventilationen och därmed för haltnivåerna. 6
Tidigare utredning av detaljplan I rapporten LVF 2006:25 [10] utfördes beräkningar av halten PM10 för kv Lustgården 14 i samband med en detaljplaneändring. Beräkningarna utfördes bl a för ett scenario år 2009. Mot Lindhagensgatan planerades då en tillbyggnad med i stort sett samma dimensioner som i dagsläget planerad byggnation. Beräkningarna visade att miljökvalitetsnormen klarades intill fasad på Osäkerhet i beräkningarna Modellberäkningar av luftföroreningshalter innehåller osäkerheter. Systematiska fel uppkommer när modellen inte på ett korrekt sätt förmår ta hänsyn till alla faktorer som kan påverka halterna. Kvaliteten på indata är en annan parameter som påverkar hur väl resultatet speglar verkligheten. För att få en uppfattning om den totala noggrannheten i hela beräkningsgången d v s emissionsberäkningar, vind- och stabilitetsberäkningar samt spridningsberäkningar har modellberäkningarna jämförts med mätningar av både luftföroreningar och meteorologiska Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer syftar till att skydda människors hälsa och naturmiljön. Normerna är bindande nationella föreskrifter vilka har utarbetats i anslutning till miljöbalken. Normvärden och begrepp grundas på gemensamma direktiv inom EU och ska spegla den lägsta godtagbara luftkvaliteten som människa och miljö tål enligt befintligt vetenskapligt underlag. I praktiken har dock de svenska miljökvalitetsnormerna närmat sig EU:s gränsvärden, som också tar hänsyn till praktiska möjligheter att uppnå normerna. Vid planering och planläggning ska kommuner och myndigheter ta hänsyn till Inandningsbara partiklar, PM10 Tabell 1 visar miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar, PM10. Normen omfattar dygnsmedelvärden och årsmedelvärden. I samtliga kontinuerliga mätningar som utförts i belastade miljöer i Stockholms och Uppsala län har dygnsmedelvärden av PM10 varit svårast att klara i förhållande till norm. En kartläggning av PM10-halter Lindhagensgatan (39-50 µg/m 3 PM10 som dygnsmedelvärde). Beräkningarna utfördes dock för ett lägre trafikflöde på Lindhagensgatan än vad som nu förväntas år 2015. Osäkerheten i beräknat bidrag från Essingeleden var även betydligt större än för beräknat bidrag i denna rapport. parametrar i länet. Hänsyn har också tagits till intransporten av luftföroreningar baserat på mätningar vid Norr Malma. Spridningsberäkningar jämförs fortlöpande med kontinuerliga mätningar i olika utsläppsbelastade miljöer i Stockholms och Uppsala län. Jämförelserna visar att beräknade halter av PM10 gott och väl uppfyller kraven på överensstämmelse mellan uppmätta och beräknade halter enligt Naturvårdsverkets föreskrift om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft, NFS 2007:7. miljökvalitetsnormerna. En miljökvalitetsnorm ska klaras snarast möjligt, dock senast vid en för varje ämne angiven tidpunkt. För närvarande finns miljökvalitetsnormer för kvävedioxid, partiklar (PM10), bensen, kolmonoxid, svaveldioxid, ozon, bens(a)pyren, arsenik, kadmium och bly 6. Halterna av svaveldioxid, kolmonoxid, bensen, bens(a)pyren, arsenik, kadmium och bly är så låga att miljökvalitetsnormen för dessa ämnen klaras i hela regionen. i Stockholms och Uppsala län år 2002 visade också att normvärdet för dygn var svårast att klara [7]. Dygnsmedelvärdet 50 µg/m 3 får inte överskridas mer än 35 dygn per kalenderår. När 50 µg/ m 3 överskrids för 36:e gången är normen överträdd. Tabell 1. Miljökvalitetsnorm för partiklar, PM10 [6]. Tid för medelvärde Normvärde ( g/m 3 ) Värdet får inte överskridas mer än 1 dygn 50 35 dygn per år Kalenderår 40 får ej överskridas 7
Resultat Kontorsbebyggelse parallellt med Essingeleden och Strandbergsgatan Miljökvalitetsnormens dygnsmedelvärde för inandningsbara partiklar (PM10) överskrids vid Essingeleden i dagsläget och bedöms även överskridas år 2015 oavsett befintlig eller ny bebyggelse. Den planerade slutna långa kontorsfasaden mot Essingeleden i kv Lustgården 14 ger högre PM10- halter invid kontorsfasaden än vid nuvarande bebyggelse. Detta beror på att den nya bebyggelsen är högre och har en annorlunda utformning än befintlig. Dock medför ny kontorsbebyggelse att planerad bostadsbebyggelse bakom skyddas mot höga luftföroreningshalter. Essingeleden går i upphöjt läge förbi kvarteret, ca 9-11 meter ovanför Lindhagensgatan och Strandbergsgatan. Haltbidraget av luftföroreningar från Essingeleden är störst på samma höjdnivå som leden. Haltbidraget avtar sedan uppåt och nedåt i höjdled samt med avståndet från leden. Då bebyggelsens taknivå ligger ca 27 meter ovanför Essingeledens körbanor har luften hunnit spädas ut så mycket att miljökvalitetsnormen klaras i taknivå i kv Lustgården 14. Vid planerad bebyggelses fasad mot Strandbergsgatan, som går parallellt med Essingeleden men på lägre nivå, klaras miljökvalitetsnormen. Trots att Essingeledens bidrag till föroreningshalten är relativt stort är det lokala bidraget från Strandbergsgatan litet. Detta beror på att gatan har en relativt liten trafikmängd och ett brett gaturum. Kontorsbebyggelse mot Lindhagensgatan På Lindhagensgatan medför den planerade kontorsbebyggelsen ingen förändring vad gäller utvädring av luftföroreningar, jämfört med gällande detaljplan. Detta beror på att skillnaden i hushöjd och fasadlängd, som har stor betydelse för vilka luftföroreningshalter som uppkommer, är marginell. Dygnsmedelhalten av PM10 vid Lindhagensgatan överskrider miljökvalitetsnormens gränsvärde 50 µg/m 3. Kontorsbyggnaden bildar ett enkelsidigt gaturum mot Lindhagensgatan vilket hindrar utvädringen av luftföroreningar på Lindhagensgatan. En kortare fasad mot Lindhagensgatan i det här aktuella fallet riskerar dock att öka exponeringen för bakomliggande planerade bostäder och förskola. Uppförs byggnader med långa slutna fasader på motsatt sida av Lindhagensgatan (Triangeltomten) försämras utvädringen av luftföroreningar ytterligare. I gatunivå är det lokala bidraget från trafiken på Lindhagensgatan större än Essingeledens haltbidrag. Haltbidraget av inandningsbara partiklar från Essingeleden till Lindhagensgatan är ca 15 % av det lokala bidraget som trafiken på Lindhagensgatan bidrar till. Halter vid bostäder och förskola Miljökvalitetsnormen klaras vid planerad bostadsbebyggelse och planerad förskola. Detta beror på kontorsbebyggelsens utformning. Den slutna fasaden mot Essingeleden byggs med höga hus som tvingar den förorenade luften från Essingeleden upp i taknivå. I taknivå har luftföroreningarna spätts ut så pass mycket att miljökvalitetsnormen klaras. I kvarterets norra del finns en gångförbindelse mellan Strandbergsgatan och Warfvinges väg. Luftföroreningshalten här påverkas av Essingeledens haltnivåer då ingen skyddande fasad finns. Halten av PM10 beräknas dock klara miljökvalitetsnormen. I kvarterets södra del finns en förbindelse mellan Lindhagens gatan och Warfvinges väg. Här påverkas luftföroreningshalterna av trafiken på Lindhagensgatan och Essingeleden men miljökvalitetsnormen klaras. Halten av kvävedioxid (NO 2 ) Tidigare beräkningar visar att miljökvalitetsnormen för kvävedioxid inte överskrids i området år 2015 [5]. Till följd av den nya bebyggelsen förväntas halten öka något men miljökvalitetsnormen klaras då det till år 2015 förväntas att utsläppen av kväveoxider från trafiken minska till följd av effekter av skärpta avgaskrav. 8
> 50 µg/m 3 39-50 µg/m 3 27-39 µg/m 3 Figur 2. Lustgården 14 sett ifrån nordväst. Kartan redovisar halterna av inandningsbara partiklar, PM10, det 36:e värsta dygnet, under år 2015. Normvärdet som inte får överskridas är 50 µg/m 3. > 50 µg/m 3 39-50 µg/m 3 27-39 µg/m 3 Figur 3. Lustgården 14 sett söder ifrån. Kartan redovisar halterna av inandningsbara partiklar, PM10, det 36:e värsta dygnet, under år 2015. Normvärdet som inte får överskridas är 50 µg/m 3. 9
> 50 µg/m 3 39-50 µg/m 3 27-39 µg/m 3 Figur 4. Höjdprofil Essingeleden och Strandbergsgatan. Kartan redovisar halterna av inandningsbara partiklar, PM10, det 36:e värsta dygnet, under år 2015. Normvärdet som inte får överskridas är 50 µg/m 3. > 50 µg/m 3 39-50 µg/m 3 27-39 µg/m 3 Figur 5. Höjdprofil Essingeleden och Lindhagensgatan. Kartan redovisar halterna av inandningsbara partiklar, PM10, det 36:e värsta dygnet, under år 2015. Normvärdet som inte får överskridas är 50 µg/m 3. 10
Exponering Partikelhalterna beräknas vara höga i kv Lustgården 14 vid byggnadernas fasad mot Essingeleden och Lindhagensgatan år 2015. I området intill Essingeleden kommer dock inte människor att vistas. På Lindhagensgatan kommer människor som vistas i området utsättas för halter över miljökvalitetsnormen. För att inte öka exponeringen av luftföroreningar på Lindhagensgatan bör planen utformas så att människor inte vistas i området utmed gatan där halten av luftföroreningar beräknas bli hög. Miljökvalitetsnormen klaras på kvarterets innergårdar. Boende på denna plats innebär dock en större befolkningsexponering för bl a inandningsbara partiklar jämfört med boende i ett mindre utsläppsbelastat område. Fler individer kan komma att utsättas för ökade hälsorisker. Partiklar i utomhusluft är även en viktig källa för partiklar inomhus. Hur och i vilken utsträckning partiklar i utomhusluften tränger in i byggnader beror framförallt på byggnadens system för ventilation, otätheter i själva byggnadsskalet och hur byggnader används när det gäller fönstervädring, öppna dörrar och dylikt [8]. Inomhusmiljön är viktig i frågor om exponering eftersom människor ofta visas där under längre tidsperioder. För att uppnå bästa möjliga inomhusmiljö bör tilluften till planerad byggnation tas i taknivå. 11
Referenser 1. LVF 2007:9. Luftföroreningar i Stockholms och Uppsala län utsläppsdata 2005, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund 2. Vägverket, EVA SYSDOK, version 2.2, Modellspecifikation, fordonseffektmodell. Rev 2000-07-03, Håkan Johansson MN. 3. Flöden 2015 med trängselskatt, 2009-02-16/ CCS, Exploateringskontoret, Stockholm stad, Ellionor Eklind- Forslin. 4. SLB 2:2008 Genomsnittliga emissionsfaktorer för PM10 i Stockholmsregionen som funktion av dubbdäcksandel och fordonshastighet, SLB-analys, Miljöförvaltningen Stockholm Stad. 5. LVF 2008:17. Kv Lustgården 6, Nordvästra Kungsholmen Spridningsberäkningar av halter inandningsbara partiklar (PM10) och kvävedioxid (NO2) år 2015. 6. Miljödepartementet 2001, Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft (SFS 2001:527). Uppdaterad SFS 2007:771 7. LVF rapport 2003:1. Kartläggning av partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län- jämförelser med miljökvalitetsnormer, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 8. Socialstyrelsen 2006-123-1. Partiklar i inomhusmiljön- en litteraturgenom 9. LVF 2007-14. Hälsoeffekter av partiklar. Tilläggsprogram 2006. 10. LVF 2006:25 Nordvästra Kungsholmen, Kvarterat Lustgården, Spridningsberäkningar av halter inandningsbara partiklar (PM10) år 2005 och 2009. SLB- och LVF-rapporter finns att ladda ner på www.slb.nu/lvf/ 12
13 Bilaga 1
14
Stockholms- och Uppsala Läns Luftvårdsförbund är en ideell förening. Medlemmar är 35 kommuner, länens två landsting samt institutioner, företag och statliga verk. Samarbete sker med länsstyrelserna i länen. Även Gävle och Sandvikens kommuner är medlemmar. Målet med verksamheten är att samordna arbetet vad gäller luftmiljö i länen med hjälp av ett system för luftmiljöövervakning, bestående av bl a mätningar, emissionsdatabaser och spridningsmodeller. SLB-analys driver systemet på uppdrag av Luftvårdsförbundet. POSTADRESS: Box 38145, 100 64 Stockholm BESÖKSADRESS: Västgötagatan 2 TEL. 08 615 94 00 FAX 08 615 94 94 INTERNET www.slb.nu/lvf 15