RAPPORT VATTENFALL ELDISTRIBUTION AB BULLERUTREDNING AV TRANSFORMATORSTATION I STACKBO, GÄVLE KOMMUN

RAPPORT

VATTENFALL ELDISTRIBUTION AB

BULLERUTREDNING AV TRANSFORMATORSTATION I STACKBO, GÄVLE KOMMUN

789518

Efterklang ™

Sweden Norway Denmark Switzerland

Projektnummer: 789518

Revision: 01

Dokumenttyp: RAPPORT

Datum: 2020-09-09

Kund: Vattenfall Eldistribution AB Kontaktperson: Henrik Johnsson

Uppdragsansvarig: Pär Wigholm, T: +46 730 924469, par.wigholm@efterklang.se Kvalitetsansvarig: Ulf Olsson

Datum Rev Beskrivning UPPRÄTTAD QA GODKÄND

2020-09-09 01 Rapport industribuller PWM UON PWM

INNEHÅLLSFÖRTECKNING:

1 UPPDRAG 5

2 UNDERLAG 5

3 BEDÖMNINGSGRUNDER 6

3.1 EXTERNT INDUSTRIBULLER 6

3.2 FOLKHÄLSOMYNDIGHETENS ALLMÄNNA RÅD OM BULLER INOMHUS, FOHMFS 2014:13 7

4 ALLMÄNT OM BULLER: 7

4.1 VAD ÄR LJUD? 7

4.2 DECIBEL 7

4.3 FREKVENS 8

4.4 FREKVENSVÄGNING 8

4.5 EKVIVALENT LJUDTRYCKSNIVÅ OCH MAXIMAL LJUDTRYCKSNIVÅ 8

5 PLANERAD VERKSAMHET 8

6 BERÄKNING AV BULLER FRÅN PLANERADE TRANSFORMATORER 10

6.1 BERÄKNINGSMETOD 10

6.2 BERÄKNINGSPUNKTER 10

6.3 BERÄKNINGSFALL 11

7 BERÄKNINGSRESULTAT 12

7.1 EXTERNT INDUSTRIBULLER 12

8 BERÄKNING AV LJUDNIVÅ INOMHUS 13

8.1 LÅGFREKVENT LJUD 13

8.2 A-VÄGD LJUDNIVÅ INOMHUS 13

BILAGOR

Bilaga 1. Bullerkarta beräkningsfall 1

Sammanfattning

I denna rapport redovisas resultatet av utförda beräkningar av buller från Vattenfalls planerade transformatorstation YT 672 i Stackbo, Gävle kommun.

I det planerade området ska 2 st. transformatorer 400/130 KV och märkeffekt 500 MVA placeras. Inga övriga betydande bullerkällor förutom de två transformatorerna planeras inom denna anläggning. Transformatorerna har i utförda beräkningar antagits vara fristående och inte utförda inbyggda i bullerdämpande hölje.

Bullerutredningen redovisar beräknade ljudnivåer utomhus till omgivande bebyggelse samt även inomhus för det mest bullerutsatta bostadshuset.

Beräkningsresultat

Resultatet visar att beräknade ljudnivåer innehåller riktvärden för samtliga tidsperioder där det dimensionerande riktvärdet om 40 dBA nattetid underskrids med minst 9 dB.

Redovisade ljudnivåer uppfyller även den eventuella skärpning om 5 dBA som tonalt ljud i immissionspunkt medför (se avsnitt 3.1) då högsta beräknade ljudnivå om 31 dBA underskrider 35 dBA (40-5 dBA) med 4 dB marginal.

Beräkningar visar att ljudnivåer inomhus beräknas uppfylla Folkhälsomyndighetens riktvärden 2014:13 för lågfrekvent buller med god marginal. Även A-vägd ljudnivå med ev. inslag av toner innehålls med god marginal.

Beräkningarna avser medvindsförhållanden (vind från maskiner mot bostäder). Bifogad bullerkarta är beräknad med antagande om 360° medvind i alla utbredningsriktningar.

1 UPPDRAG

På uppdrag av Vattenfall Eldistribution har Efterklang (tidigare ÅF Ljud & Vibrationer) utfört beräkning av buller från planerad transformatorstation i Stackbo i Gävle kommun. Beräkningarna redovisar både beräknat industribuller från verksamheten utomhus till omgivande bebyggelse och beräknade ljudnivåer inomhus i närliggande bostäder.

Figur 1. Översiktsbild. Läge för planerad transformatorstation inom röd ring.

2 UNDERLAG

Följande underlag har använts i utredningen:

• Digitalt kartunderlag och höjdinformation i 2m rutnät över området inköpt via Metria.

• Ljudeffektsbestämning av transformator i Stackbo 400/130 KV och märkeffekt 500 MVA, ABB, 2019-10-23

• Fasadbullerisolering hos trähus. Mätdata från tidigare projekt, Efterklang

3 BEDÖMNINGSGRUNDER

3.1 EXTERNT INDUSTRIBULLER

Bedömning av externt industribuller görs mot Naturvårdsverkets ”Vägledning om industri- och annat verksamhetsbuller”, RAPPORT 6538.

Tabell 1. Utomhusriktvärden från rapport 6538 ”Vägledning om industri- och annat verksamhetsbuller”. Tabellen avser frifältsvärden.

Områdesanvändning Ekvivalent ljudnivå i dBA

Dag

kl. 06-18

Kväll kl. 18-22, samt lör- sön- och helgdag

kl. 06-18

Natt kl. 22-06

Utgångspunkt för olägenhetsbedömning vid bostäder, skolor, förskolor och vårdlokaler

50 45 40

Utöver detta gäller bland annat följande enligt vägledningen:

- Maximala ljudnivåer (LAFmax> 55 dBA) bör inte förekomma nattetid klockan 22-06 annat än vid enstaka tillfällen.

- Vissa ljudkaraktärer är särskilt störningsframkallande. I de fall verksamhetens buller karakteriseras av ofta återkommande impulser som vid nitningsarbete, lossning av metallskrot och liknande eller innehåller ljud med tydligt hörbara tonkomponenter bör värdena i tabell 1 sänkas med 5 dBA.

- I de fall den bullrande verksamheten endast pågår en del av någon av tidsperioderna ovan, eller om ljudnivån från verksamheten varierar mycket, bör den ekvivalenta ljudnivån bestämmas för den tid då den bullrande verksamheten pågår. Dock bör den ekvivalenta ljudnivån bestämmas för minst en timme, även vid kortare händelser.

- Friluftsområden: ”Människor söker sig till friluftsområden och andra rekreationsområden för att bland annat komma bort från samhällsbullret. Ljudnivåerna behöver vara låga för att ge den kvalitet som eftersöks.

Nivåerna bör på vardagar dagtid klockan 06-18 inte överskrida 40 dBA som ekvivalent ljudnivå. Under kväll och natt klockan 18-06 samt dagtid lör-, sön- och helgdagar bör bullret inte överskrida den ekvivalenta ljudnivån 35 dBA. Maximala ljudnivåer (LAFmax > 50 dBA) bör inte förekomma nattetid klockan 22-06. Med friluftsområden avses i det här sammanhanget område i översiktsplan för det rörliga friluftslivet eller andra områden som nyttjas mer frekvent för friluftsliv där naturupplevelsen är en viktig faktor och där en låg ljudnivå utgör en särskild kvalitet. Även i mer bullerutsatta områden som används för friluftsliv och rekreation, till exempel grönområden och parker i stad och stadsnära miljö, utgör den relativa tystnaden en viktig hälsoaspekt och buller bör begränsas även om ovan angivna ljudnivåer för friluftsområden inte kan klaras”.

3.2 FOLKHÄLSOMYNDIGHETENS ALLMÄNNA RÅD OM BULLER INOMHUS, FOHMFS 2014:13

I dessa allmänna råd ges rekommendationer till stöd för tillämpningen av 9 kap 3 § miljöbalken. Dessa allmänna råd gäller för bostadsrum i permanentbostäder och fritidshus och angivna riktvärden bör tillämpas vid bedömningen av om olägenhet för människors hälsa föreligger. Som bostadsrum räknas rum för sömn och vila, rum för daglig samvaro och matrum som används som sovrum. Såväl värdena i Tabell 1 som 2 bör beaktas vid bedömningen.

Tabell 2. Rekommenderade ljudnivåer.

MAXIMALT LJUD LAFmax1) 45 dB

EKVIVALENT LJUD LAeqT2) 30 dB

LJUD MED HÖRBARA TONKOMPONENTER LAeqT 25 dB LJUD FRÅN MUSIKANLÄGGNINGAR LAeqT 25 dB

1) Den högsta A-vägda ljudnivån

2) Den A-vägda ekvivalenta ljudnivån under en viss tidsperiod (T)

Riktvärdena för lågfrekvent buller enligt ” FoHMFS 2014:13 Allmänna råd Buller inomhus” anges i följande tabell:

Tabell 3. Riktvärden för lågfrekvent buller:

FREKVENSBAND [Hz] 31,5 40 50 63 80 100 125 160 200

RIKTVÄRDE [dB] 56 49 43 41 40 38 36 34 32

4 ALLMÄNT OM BULLER:

4.1 VAD ÄR LJUD?

Ljud är tryckvariationer i luft som kan skapas av en vibrerande yta, till exempel ett högtalarmembran, en pulserande luftström, ett avgasrör eller en snabb förbränning som i en explosion. De utbreder sig med en hastighet av ca 340 m/s och blir svagare när de breder ut sig i en större luftvolym.

4.2 DECIBEL

Omfånget hos ljudet som vår hörsel kan uppfatta är enormt. Ljudtrycket vid smärtgränsen är ca 10 000 000 gånger starkare än det svagaste ljudet vi kan höra. För att slippa mycket stora tal används en logaritmisk skala för ljudtrycket.

Ljudtrycksnivån anges därför i decibel (dB) relativt 20 µPa. En ökning från 50 dBA till 53 dBA kan ses som liten men motsvarar en fördubbling av ljudtrycket. En minskning/ökning på ca 10 dB upplevs subjektivt som en halvering/fördubbling av ljudnivån.

4.3 FREKVENS

För att människan skall kunna uppfatta tryckvariationer i luft som ljud krävs att dessa uppgår till mellan 20 och 20 000 st. per sekund. Antalet tryckvariationer/sekund kallas ljudets frekvens (tonhöjd) och enheten är Hertz (Hz). För att ett ljud ska kunna höras av oss krävs alltså att dess frekvens ligger mellan 20 och 20 000 Hz. Känsligast är vi kring 1000 Hz.

Lågfrekventa ljud kan liknas vid det muller som en traktor skapar. I mellanregistret ligger bruset från trafikbuller med mycket energi mellan 500-1000 Hz. Högfrekventa ljud kan vara visslingar till exempel från en domarvisselpipa eller fågelkvitter.

4.4 FREKVENSVÄGNING

För att kunna ange uppmätta bullervärden med ett tal som stämmer överens med hörseln, används en vägning av olika frekvenser. Vägningen kan göras på olika sätt. Det mest använda vägningsfiltret är A-vägningen, som är ett försök att efterlikna hur örat uppfattar olika frekvenser vid relativt låga ljudstyrkor, dämpar låga frekvenser och förstärker medelhöga. Den tillämpas för mätning av normala frekvenser och ljudstyrkor. A-vägningen uttrycks i dBA. C-vägning, som endast i liten grad dämpar mycket låga frekvenser, används för att mäta ljud med stort lågfrekvensinnehåll t.ex.

buller från ventilation och anges i dBC.

4.5 EKVIVALENT LJUDTRYCKSNIVÅ OCH MAXIMAL LJUDTRYCKSNIVÅ

Ekvivalent ljudnivå är energimedelvärde av ljudtrycksnivå under en mätperiod. Maximal ljudnivå är den högsta ljudtrycksnivå under en mätperiod eller beräkning.

Figur 2. Beskrivning av ekvivalent ljudnivå och maximal ljudnivå. OBS! Ljudnivåer enbart exempel.

5 PLANERAD VERKSAMHET

I det planerade området för transformatorstationen YT 672 ska 2 st. transformatorer 400/130 KV och märkeffekt 500 MVA placeras. Inga övriga betydande bullerkällor förutom de två transformatorerna planeras inom denna anläggning.

Transformatorerna har i utförda beräkningar antagits vara fristående och inte utförda inbyggda i bullerdämpande hölje.

Transformatorerna är i drift dygnet runt varvid den dimensionerande ljudnivån blir 40 dBA nattetid vid omgivande bostadsbebyggelse. Bullerutredningen belyser ovanstående bullerscenario i ett beräkningsfall där de båda transformatorerna är i kontinuerlig drift. Närmaste bostad återfinns ca 250 m NO om anläggningen. En kontrollberäkning utförs även av lågfrekvent ljudnivå inomhus från transformatorstationen, se kapitel 8.

Varje transformator har ett garanterat ljudkrav om ljudeffektnivån LwA = 93 dB som ej får överskridas enligt Vattenfalls specifikation. Vid analys av den mätdata som ABB redovisar för den likvärdiga transformatorn, se kap 2, fås en beräknad ljudeffektnivå av LwA = 90 dBA per transformator.

I utförda beräkningar i detta beräkningsuppdrag har dock den totala ljudeffektnivån från respektive transformator satts till Vattenfalls krav om LwA = 93 dB.

Utifrån de mätdata som ABB tagit fram för den likvärdiga transformatorn som ingår i beräkningsunderlaget, se kapitel 2 finns risk för tonalitet i tersbandet 315 Hz utifrån en bedömning enligt standarden SS-EN ISO 1996-2:2017 Acoustics -- Description, measurement and assessment of environmental noise -- Part 2: Determination of sound pressure levels. Därmed bör beräkningarna ta höjd för en skärpning med beräknade ljudnivåer utomhus med 5 dBA, dvs.

nattetid bör 35 dBA uppfyllas.

Det finns även utonhuskrav på maximala ljudnivåer nattetid. Då en transformatorstation inte ger upphov till intermittenta höga ljudnivåer kommer det att vara den ekvivalenta ljudnivån som blir dimensionerande.

Figur 3. Översikt planerad transformatorstation.

6 BERÄKNING AV BULLER FRÅN PLANERADE TRANSFORMATORER

Beräkningsgången kan kort beskrivas enligt följande:

- Digitalt kartunderlag, över verksamhetsområdet och dess omgivning har använts som grunddata i programmet.

Utgående från kartunderlaget har samtliga betydande externbullerkällor matats in i kartans koordinatsystem.

- Bullerkällornas utstrålade ljudeffektnivå har lagts in som källdata.

- Beräkningsprogrammet tar hänsyn till de ytor och byggnader som befinner sig i närheten av källorna samt utefter ljudets utbredning i omgivningen. Detta innebär att eventuella ljudreflektioner eller skärmningar som påverkar ljudutbredningen från respektive källa räknas in automatiskt.

- Övriga ljuddämpande parametrar som ingår i beräkningen är dämpning på grund av avståndet, atmosfärsdämpning, samt markdämpning (hård eller mjuk mark).

- Resultatet redovisas som beräknade totala ljudimmissionsnivåer vid mottagarpunkt samt som så kallade bullerspridningskartor i färg där nivågränser i steg om 5 dBA redovisas, se Bilaga 1.

6.1 BERÄKNINGSMETOD

Beräkningarna är gjorda med den nordiska beräkningsmodellen Nord 2000, Delta, med förutsättningar enligt Naturvårdsverkets praxis d.v.s. konstant medvind för vindhastigheten 2-5 m/s på 10 m höjd. Programvara som använts är SoundPLAN 8.1. Nord 2000 är en beräkningsmodell som är gemensamt framtagen av de nordiska länderna för att beräkna ljudutbredning med inverkan av vind, temperatur, markegenskaper och skärmning. Olika vindhastighets- och temperaturgradienter kan väljas. Nord 2000 är lämplig för beräkning av ljudutbredning över kuperad terräng då den tar hänsyn till varierande topografi samt även för ljudutbredning över vatten då vattenytans akustiska egenskaper kan anges.

I det aktuella fallet har Nord 2000 valts före den allmänt gängse Nordiska beräkningsmodellen ,DAL32 (Kragh J, Andersen B, Jacobsen J: ”Environment noise from industrial plants. General prediction method.” Lydtekniskt laboratorium, report nr 32, Lyngby, Danmark 1982) pga. att Nord 2000 kan beräkna i tersband där DAL 32 enbart kan räkna i oktavband.

Kravet på tersbandsberäkningar har föranletts av att uppdragsgivaren önskar att vi beräknar och bedömer lågfrekvent buller inomhus i tersband enligt FoHMS 2014:13 (se avsnitt 3.2).

6.2 BERÄKNINGSPUNKTER

Beräkningar av det totala ljudimmissionsbidraget från utlastningsverksamheten har utförts till 7 st. bostadsfastigheter i omgivningen till transformatorstationen, se figur 4.

Figur 4. Bullerkällor och beräkningspunkter

• Beräkningspunkt 1: Stackbo 1:28

• Beräkningspunkt 2: Stackbo 1:21

• Beräkningspunkt 3: Valbo-Ön 2:58

• Beräkningspunkt 4: Stackbo 1:22

• Beräkningspunkt 5: Stackbo 1:2

• Beräkningspunkt 6: Stackbo 1:25

• Beräkningspunkt 7: Valbo-Ön 6:2

6.3 BERÄKNINGSFALL

Beräkningsfall 1: Verksamhet med 2 st. transformatorer 400/130 KV och märkeffekt 500 MVA i kontinuerlig drift.

7 BERÄKNINGSRESULTAT

I tabell 4 redovisas beräknade ekvivalenta ljudnivåer från redovisat beräkningsfall för den berörda verksamheten.

Redovisade värden i beräkningspunkt 1-7 avser frifältsvärden, dvs. utan fasadreflex. Beräkningsfallet redovisas även grafiskt i bilaga 1 på en så kallad bullerkarta.

7.1 EXTERNT INDUSTRIBULLER

Tabell 4. Beräknade ekvivalenta ljudnivåer i beräkningsfall 1

Beräkningsfall Beräkningspunkter, ekvivalent ljudnivå i dBA

1 2 3 4 5 6 7

Beräkningsfall 1 26 26 30 29 30 31 29

Kommentar:

Resultatet visar att beräknade ljudnivåer innehåller riktvärden för samtliga tidsperioder där det dimensionerande riktvärdet om 40 dBA nattetid underskrids med minst 9 dB.

Redovisade ljudnivåer uppfyller även den eventuella skärpning om 5 dBA som tonalt ljud i immissionspunkt medför (se avsnitt 3.1) då högsta beräknade ljudnivå om 31 dBA underskrider 35 dBA (40-5 dBA) med 4 dB marginal.

Beräkningarna avser medvindsförhållanden (vind från maskiner mot bostäder). Bifogad bullerkarta, se bilaga 1, är beräknad med antagande om 360° medvind i alla utbredningsriktningar.

Observera att beräkningarna avser fristående transformatorer. Ifall transformatorer byggs igen helt eller delvis blir ljudnivåer i omgivningen lägre. Vid en eventuell ombyggnad bör ljuddämpande åtgärder beakta de frekvenser som har störst ljudenergiinnehåll.

8 BERÄKNING AV LJUDNIVÅ INOMHUS

8.1 LÅGFREKVENT LJUD

Beräkning av lågfrekvent ljudnivå inomhus har utförts vid beräkningspunkt 6, den bostad som beräknades ha den högsta A-vägda ljudnivå utomhus i tabell 4.

Då inga uppgifter finns om bostadshusets uppbyggnad och kondition har vi antagit en relativt låg ljudreduktion hos fasad och fönster och räknat ljudnivå inomhus för ett typrum.

Fasaden har antagits bestå av en enkel träregelkonstruktion. Fönster är av 2-glas med 3 mm glas-tjocklek.

Typrummet utgörs av ett motsvarande standardrum som Trafikverket använder sig av i sina beräkningar av ljudnivåer inomhus från en extern källa: Bredd 5 m, höjd 2,5 m, Djup 4 m. Två fönster med arean 1,4x1,4 m2. I våra beräkningar har vi antagit att rummet är ett hörnrum så att två väggar påverkas av externt buller.

Tabell 5. Beräkning av linjära ljudnivåer inomhus Beskrivning Tersband, linjära ljudnivåer, dB

31 40 50 63 80 100 125 160 200

Riktvärden enligt FoHMS 2014:13

56 49 43 41 40 38 36 34 32

Linjär ljudnivå utomhus vid bostad

34 34 28 29 28 39 27 24 25

Beräknad linjär ljudnivå inomhus

34 29 17 14 11 24 13 11 5

Marginal till riktvärden

22 20 26 27 29 14 23 23 27

Kommentar:

Beräkningar visar att ljudnivåer inomhus beräknas uppfylla Folkhälsomyndighetens riktvärden för lågfrekvent buller med god marginal.

8.2 A-VÄGD LJUDNIVÅ INOMHUS

Den A-vägda ljudnivån utomhus beräknas som högst till 31 dBA vid beräkningspunkt 6.

Utifrån antagandet i föregående avsnitt om typrum samt fasadisolering så har den A-vägda ljudnivån inomhus beräknas till den ekvivalenta ljudnivån LAeq = 10 dBA vilket underskrider kravet om 30 dBA samt 25 dBA (med eventuella inslag av toner) med god marginal.