Väitös: Käytävämelu kuriin oikeilla toimenpiteillä

Tekniikan lisensiaatti Juhani Kuronen kehitti väitöstyönään Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa yksinkertaisemman laskukaavan kaikuisien käytävien melun vaimentamiseen.  Laskukaavan avulla rakentajat voivat nopeasti ja helposti arvioida haluttuun lopputulokseen tarvittavan sopivan vaimennusmateriaalin ja sen määrän.

"Etenkin korjausrakentamisessa ja jo valmiissa rakennuksessa jälkikäteen tehdyt muutokset ovat työläitä ja kalliita. Tämän vuoksi myös käytävän verhoiluun käytetyn akustisen materiaalin kustannus-hyötysuhde tulee optimoida", Kuronen toteaa.

Kaikuisat käytävät sairaaloissa, kouluissa, toimistoissa ja julkisen liikenteen odotustiloissa ovat hyvin tuttuja, sillä käytävämeluun ei Kurosen mielestä vielä kiinnitetä suunnittelussa ja rakentamisessa tarpeeksi huomiota.

"Pitkänomaisissa odotustiloissa kuulutukset "puuroutuvat" ja niistä on mahdotonta saada selvää. Onnettomuus- ja hätätapauksissa tilanne on vakava, koska kuulutusten ohjeet voidaan kuulla väärin. "

"Kouluissa luokkahuoneeseen kantautuva voimakas melu käytävältä on tutkimusten mukaan suurin syy huonoon puheen ymmärrettävyyteen luokassa", selvittää Kuronen ongelman laajuutta.

Akustisen materiaalin hyvin runsas käyttö ei ole se paras ratkaisu

Käytävämelun häiritsevyyttä voidaan torjua äänilähteitä vaimentamalla, rakenteiden äänieristystä parantamalla sekä lisäämällä vaimennusmateriaalia käytävään ja työtiloihin.

"Liian runsas vaimennusmateriaalin käyttö tulee kalliiksi ja tekee lisäksi huoneesta kaiuttoman, akustisesti "kuolleen". Kaiuttomuus ei yleensä paranna puheen ymmärrettävyyttä. Päinvastoin, vaimennettuun luokkahuoneeseen kantautuvat käytävän äänet entistä selvemmin, koska luokan oma taustamelu on alentunut", Kuronen selvittää.

Erot vaimennetun ja vaimentamattoman käytävän kaikuisuudessa ovat suuria. Osana tutkimustyötään Kuronen selvitti yliopiston remontin aikana muutoksia yhden käytävän melutasossa.

"Villojen poisto käytävän katosta nosti melutasoa 11 desibeliä. Tämä on huima nousu. Kun melutaso nousee kymmenen desibeliä, ihminen kokee että melu on kaksinkertaistunut.  Kyseisen käytävän kattorakenteisiin lisättiin myöhemmin ääntä vaimentavia elementtejä, joilla melutaso saatiin laskemaan huomattavasti miellyttävämmälle tasolle."

Kaupalliset mallinnusohjelmat hyviä, mutta raskaita

Kuronen kertoo, että rakentajille on jo ollut tarjolla normaaleille asuinhuoneille sopiva yksinkertainen laskukaava vaimennusmateriaalin määrän arviointiin, mutta se ei sovi ollenkaan putkenomaisille käytäville.

Uusimmat akustiset mallinnusohjelmat ovat Kurosen mukaan kyllä monipuolisia ja tehokkaita, mutta vaativat käyttäjältään erikoisosaamista ja soveltuvat pikemminkin akustiikan tutkimustyöhön kuin insinöörien ja suunnittelijoiden työkaluiksi.

"Pienissä rakennusprojekteissa ja lyhytkestoisissa meluntorjuntatöissä nämä mallinnustyökalut on usein havaittu liian raskaiksi, mikä rajoittaa niiden käyttöä, vaikka niistä hyötyä olisikin."

Kurosen tutkimuksessa esitellään geometrisen akustiikan peilikuvateoriaan perustuva laskentamenetelmä, joka mahdollistaa erilaisten huoneakustisten vaimennusratkaisujen nopean vertailun. Laskukaavaa varten rakentajan pitää tietää käytävän leveys, korkeus ja pituus sekä pintojen materiaalit, joiden äänenimukyky selviää käsikirjoista tai materiaalin valmistajien esitteistä. Laskun voi suorittaa taskulaskimella tai taulukkolaskentaohjelmalla.

Tekniikan lisensiaatti Juhani Kurosen tuotantotalouden alaan kuuluva väitöskirja: Continuous Sound Power Distribution Algorithm for Modelling Noise Levels in Long Corridors (Jatkuvan äänitehojakautuman algoritmi pitkien käytävien äänikenttien mallintamiseen) tarkastetaan 16.8.2013 klo 12 Lappeenrannan teknillisen yliopiston salissa 1382. Vastaväittäjinä toimivat dosentti, TkT Rauno Pääkkönen Työterveyslaitos, Tampere sekä dosentti, FT Esko Toppila Työterveyslaitos, Helsinki. Kustoksena toimii dosentti, TkT Heikki Laitinen Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta.

Meluntorjunnasta yli kolmenkymmenen vuoden kokemus

Väitöskirja valmistuu juuri parahiksi ennen Kurosen eläkkeelle lähtöä. Kuronen on opettanut yliopistolla meluntorjuntaa osana yritysturvallisuutta ja turvallisuusjohtamista. Yliopistolle Kuronen tuli 1990. Sitä ennen hän työskenteli meluntorjunnan parissa Työterveyslaitoksella noin kymmenen vuotta. Pitkä ura yliopistossa opettajana on ollut mieluisa ja antoisa.

LUT:ssa ei ole akustiikan ja meluntorjunnan tutkimusryhmää, joten Kuronen on yksin edustanut tätä alaa yliopistossa. Hän on työskennellyt yhteistyössä etenkin tuotantotalouden, konetekniikan ja energiatekniikan tutkijoitten kanssa.

Kuronen toivoo, että rakentamisen ammattilaisille opetettaisiin akustiikkaa eri oppilaitoksissa enemmän. Hänen kokemuksensa mukaan asialle olisi tarvetta. Tietoisuus melun vaikutuksista on monilla aloilla edelleen Kurosen mielestä huono. Hän toteaa, että teollisuudessa melun torjunnasta kyllä puhutaan ja kuulosuojaimia käytetään, mutta monesti niiden käytössä ollaan huolimattomia.

VÄITTELIJÄN HENKILÖTIEDOT: 

Nimi: Juhani Kuronen
Syntymäaika ja – paikka: 1948 Ruokolahti
Kotipaikka: Taipalsaari
Koulutus: ylioppilas Vuoksenniskan yhteiskoulu 1969
rakennusinsinööri Lappeenrannan teknillinen opisto 1975
diplomi-insinööri Lappeenrannan teknillinen korkeakoulu 1981, Tekniikan lisensiaatti 1998
Työsuhde: yliopisto-opettaja, Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Lisätietoja:

Juhani Kuronen, 040 7182 536, juhani.kuronen@live.fi, juhani.kuronen@lut.fi