Vanhan Akaan Viialan ja Kylmäkosken kylissä käytettiin viljan jauhamiseen tehokasta vesivoimaa. Valtaosalla alueesta oli tyydyttävä tuulivoimaan. Teoksessa Akaan historia 1 niistä kerrotaan seikkaperäisesti. Aikakauden rakentaminen, myös tuulimyllyjen osalta, sopeutui luontevasti ympäristön materiaaleihin, maisemaan ja ennen kaikkea mittakaavaan.
Täysin eri mittakaavaa edustavat Akaalle suunnitellut jopa 300 m korkuiset ja maastossa ympäristöä korkeammalle sijoitetut tuulivoimalaitokset. Ne hallitsevat maisemaa ja näkyvät jopa 20 kilometrin etäisyydellä sijaitsevalle Sääksmäen Rapolan harjulle asti. Erot ympäristön äänimaisemaan ovat huikeat. Aiheuttihan vanha tuulimylly jyviä jauhaessaan jonkinlaista matalaa jytyä, joskus myös kitinää, joka sopivalla voitelulla häipyi. Eipä se etäälle kantautunut eikä ainakaan yöaikaan kuten nykyisten tuuliturbiinien ääni jauhaessaan sähköä.
Kerronpa vähän siitä, koska olen asiaa pienen ikäni jollakin tavalla selvitellyt. Jokainen autossa istunut on huomannut, että ilman aiheuttaman kohinan ääni voimistuu nopeuden kasvaessa. Tuuliturbiinissa siiven pyörähtämiseen kuluu tavallisesti 3 sekuntia. Suuressa turbiinissa siiven pituus on jopa 100 m. Kärjen nopeus on silloin 209 metriä sekunnissa eli 754 kilometriä tunnissa! Syntyy valtava kohina. Laitteissa syntyy myös mekaniikan aiheuttamaa ääntä kuten vonkumista, ulinaa. Laitoksen aiheuttamasta äänihäiriöstä säädetään Valtioneuvoston päätöksessä, ettei keskiäänitaso asunto- ja loma-asuntoalueella saa ylittää päivällä 45 ja yöllä 40 dB(A). Tuo A tarkoittaa sitä, että äänimittarissa käytetään ihmisen kuulokykyä likimain vastaavaa asteikkoa. Mittauksen yhteydessä edellä esitettyihin arvoihin tulee tehdä lisäys 5 dB, jos ääni, mikä tavallista, on sykkivää tai kapeakaistaista eli soivaa, tonaalista, ennen tulosten vertaamista sallittuihin tasoihin.
Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa on lisäksi annettu suurimmat sallitut tasot asunnon sisäpuolella matalimmalla äänialueella. Ympäristön äänitaso on kohtuullisen hyvin laskettavissa, kun tunnetaan turbiinin lähettämä äänen tehotaso taajuuskaistoittain eli äänen korkeusalueittain. Äänitehon mittaamisesta ja laskelmasta on olemassa jopa kansainväliset standardit. Turbiinien valmistajilta on saatavissa äänitehotasot laitteiden toimiessa normaaliolosuhteissa nimellistehollaan. Laskentastandardissa on tavanomaiset äänifysiikan kaavat. Valitettavasti siihen ei sisälly Suomen ilmastoon liittyvien erityispiirteiden käsittelyä.
Akaan tuulivoimala-alueen kaavaluonnoksesta ei selvinnyt turbiinien äänitietoja. Suurin teho yhdellä turbiinilla saisi olla 10 MV. Syntyvä ääniteho on likimäärin suoraan verrannollinen laitteen tehoon. Käytettävissä on suuri määrä 5 MV:n laitteiden äänitehotasoja, joiden perusteella tilannetta voidaan tarkastella. Tyypillinen 5 MV:n laitoksen äänitehotaso on 111 dB(A), jolloin 10 MV:n vastaava taso on 114 dB(A). Taajuusjakautuma säilyy likimain samana, joskin matala äänialue voimistuu muita alueita enemmän.
Syötetäänpä tietokoneeseen muutamia faktoja suunnitellusta laitoksesta ja katsotaan, millaisia äänitasoja ympäristöön syntyy.
- Yksi turbiini 114 dB(A)
Lähin häiriintyvä kohde on 1 km:n etäisyydellä. Laskelma antaa alueella 41 dB(A), joka ylittää jo sallittavan arvon yöllä. Ääni on kuitenkin sykkivää, joten vertailuarvo onkin 41 + 5 = 46 dB(A) ja ylittää myös päiväarvon.
- Ahlajärven suunta
Otetaan mukaan lähimmät viisi turbiinia. Tulokseksi saadaan 45 dB(A), mikä ylittää melkoisesti yöllä sallittavan tason. Kun siihen tehdään vielä sykinnästä aiheutuva korjaus, taso on 50 dB(A).
- Alueen pohjoispuoli
Arolan eteläpuolella olevat asuinrakennukset. Katsotaan kolmen lähimmän turbiinin tuottama äänitaso ja saadaan 38 dB(A). Sykinnän kanssa tulos on siis 43 dB(A) ja ylittää sallittavan tason.
Kuten aikaisemmin mainitsin, laskelmaan käytetty standardi ei ota huomioon Suomen ilmaston erikoispiirteitä. Varsinkin maaseudulla asuville eräs ilmiö on tuttu. Sen mukaan jopa yksi pituusmitta on saanut nimen peninkulma. Peni on koira ja kulma onkin vain lyhenne sanasta kuuluma, siis ”Peninkuuluma”. Pakkasen kiristyessä koiran haukunta kuuluu jopa 10 kilometrin etäisyydelle. Vastaava ilmiö tapahtuu kevätkesällä järvellä, jossa hanurin soitto juhannustansseista kantautuu kauas sen toiselle puolelle. Äänitason kohoaminen lasketusta on kilometrin päässä noin 5 dB ja laajan veden toisella puolella jopa yli 10 dB. Edellä esitettyihin laskettuihin ja korjattuihin arvoihin on lisättävä vähintään 5 dB.
Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksen mukaan huoneissa, jossa on tarkoitus nukkua, äänitaso ei saa ylittää annettuja arvoja. Ikkunoiden eristävyyden kannalta 100 Hz:n taajuus on yleensä merkityksellinen. VTT:n laboratoriomittausten mukaan ääneneristys tällä taajuuskaistalla uusilla hyvin tiivistetyillä kolmilasisilla ikkunoilla on 4–8 dB. Ahlajärven suunnalla äänitaso on laskelman mukaan tällä taajuudella 48 dB ja sallittava äänitaso asetuksen mukaan enintään 38 dB. Kun mittaus suoritetaan nukkujan pään kohdalla lähellä seinää, äänitaso kohoaa seinäheijastuksesta keskimäärin 5 dB. Eristysvaatimus olisi siis 15 dB:n luokkaa. Sitä ei saavuteta edes hyvillä uusilla ikkunoilla vanhemmista, heikommin tiivistetyistä puhumattakaan. Sisäpuolen äänitasossa oli tässä otettu huomioon vain ikkunan välittämä ääni. Keveän ulkovaipan vuoksi äänitaso voi vielä kohota merkittävästi.
Kaiken kukkuraksi on syytä todeta, että tarkkuusäänitasomittarin vaatimus on keskeisellä äänialueella vain +/-1 dB, 100 Hz:n alapuolella +/-1,5 dB ja kaikkein matalimmalla alueella vain +/-3 dB. Turbiinin äänitehon mittauksissa olosuhteet eivät ole ihanteelliset. Siitä on seurauksena, että samallekin laitteelle saadaan toisistaan poikkeavia arvoja. Suunnittelussa on tästäkin syystä huomioitava tarkoituksenmukainen varmuusvara.
Summa summarum: Kaavoituksen perusteella näyttää syntyvän tuulivoimalaitosten alue, jonka aiheuttama melutaso ylittää laajalti ympäristössä, hyvin tavallisissa sääolosuhteissakin, hyväksyttävänä pidettävät arvot.
Alpo Halme
Arkkitehti, tekniikan tohtori h.c.