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El tubo de sonido en Melbourne , Australia , diseñado para reducir el ruido de la calzada sin restar valor a la estética de la zona.

Una barrera contra el ruido (también llamada una pared sonora , la pared de ruido , berma de sonido , barrera del sonido , o barrera acústica ) es una estructura exterior diseñado para protección contra escritura de habitantes sensibles uso de la tierra áreas de la contaminación acústica . Las barreras contra el ruido son el método más eficaz para mitigar las fuentes de ruido en carreteras , ferrocarriles e industriales, además del cese de la actividad de la fuente o el uso de controles de fuente.

En el caso del ruido de transporte en la superficie, otros métodos para reducir la intensidad del ruido de la fuente incluyen fomentar el uso de vehículos híbridos y eléctricos , mejorar la aerodinámica del automóvil y el diseño de los neumáticos , y elegir material de pavimentación de bajo ruido . El uso extensivo de barreras contra el ruido comenzó en los Estados Unidos después de que se introdujeron las regulaciones sobre el ruido a principios de la década de 1970.

Historia [ editar ]

Las barreras contra el ruido se han construido en los Estados Unidos desde mediados del siglo XX, cuando aumentó el tráfico de vehículos. La I-680 en Milpitas, California fue la primera barrera contra el ruido. [1] A finales de la década de 1960, surgió la tecnología acústica analítica para evaluar matemáticamente la eficacia de un diseño de barrera de ruido adyacente a una calzada específica . En la década de 1990, se estaban diseñando barreras acústicas que incluían el uso de materiales transparentes en Dinamarca y otros países de Europa occidental. [2]

Científico acústico mide el sonido en un estudio de diseño de barrera contra el ruido, condado de Santa Clara , California.

Lo mejor de estos primeros modelos informáticos considerados los efectos de la calzada geometría , topografía , vehículos volúmenes, la velocidad del vehículo, la mezcla de camión, superficie de la carretera tipo y micro meteorología . Varios grupos de investigación estadounidenses desarrollaron variaciones de las técnicas de modelado por computadora: Sede de Caltrans en Sacramento, California ; el grupo ESL Inc. en Sunnyvale, California ; el grupo Bolt, Beranek y Newman [3] en Cambridge, Massachusetts , y un equipo de investigación de la Universidad de Florida. Posiblemente, el trabajo publicado más temprano que diseñó científicamente una barrera de ruido específica fue el estudio de Foothill Expressway en Los Altos, California . [4]

Numerosos estudios de casos en los EE. UU. Pronto abordaron docenas de diferentes carreteras existentes y planificadas. La mayoría fueron encargados por los departamentos estatales de carreteras y realizados por uno de los cuatro grupos de investigación mencionados anteriormente. La Ley de Política Ambiental Nacional de EE. UU . , Promulgada en 1970, ordenó efectivamente el análisis cuantitativo de la contaminación acústica de cada Proyecto de Ley de Carreteras de Ayuda Federal en el país, impulsando el desarrollo y la aplicación del modelo de barrera contra el ruido. Con la aprobación de la Ley de Control de Ruido de 1972 , [5] la demanda de diseño de barreras de ruido se disparó debido a una serie de efectos secundarios de la regulación del ruido .

A fines de la década de 1970, más de una docena de grupos de investigación en los EE. UU. Estaban aplicando tecnología de modelado por computadora similar y abordando al menos 200 ubicaciones diferentes para barreras de ruido cada año. A partir de 2006 , esta tecnología se considera un estándar en la evaluación de la contaminación acústica de las carreteras. La naturaleza y precisión de los modelos de computadora utilizados es casi idéntica a las versiones originales de la tecnología de la década de 1970.

Diseño [ editar ]

La ciencia acústica del diseño de barreras acústicas se basa en tratar una vía aérea o un ferrocarril como una fuente de línea . [ dudoso - discutir ] La teoría se basa en el bloqueo del viaje de los rayos de sonido hacia un receptor en particular ; sin embargo, se debe abordar la difracción del sonido. Las ondas sonoras se doblan (hacia abajo) cuando pasan un borde, como el vértice de una barrera de ruido. Por lo tanto, las barreras que bloquean la línea de visión de una carretera u otra fuente bloquearán más sonido. [6] Lo que complica aún más las cosas es el fenómeno de la refracción , la curvatura de los rayos de sonido en presencia de una atmósfera no homogénea. . La cizalladura del viento y la termoclina producen tales inhomogeneidades. Las fuentes de sonido modeladas deben incluir el ruido del motor , el ruido de los neumáticos y el ruido aerodinámico , todos los cuales varían según el tipo de vehículo y la velocidad.

La barrera contra el ruido puede construirse en terrenos privados, en un derecho de paso público o en otros terrenos públicos. Debido a que los niveles de sonido se miden utilizando una escala logarítmica , una reducción de nueve decibeles equivale a la eliminación de aproximadamente el 86 por ciento de la potencia de sonido no deseada.

Berma de tierra de barrera acústica a lo largo de la Ruta 12 del Estado de California , Condado de Sonoma , California

Materiales [ editar ]

Se pueden utilizar varios materiales diferentes para las barreras acústicas. Estos materiales pueden incluir mampostería, movimiento de tierra (tal como tierra de berma ), acero, hormigón, madera, plástico, lana aislante, o materiales compuestos. [7] Las paredes que están hechas de material absorbente mitigan el sonido de manera diferente a las superficies duras. [8] Es ahora [ ¿cuándo? ] también es posible realizar barreras acústicas con materiales activos como paneles solares fotovoltaicos para generar electricidad y, al mismo tiempo, reducir el ruido del tráfico. [9] [10] [11]

Una pared con material de superficie porosa y material de contenido que amortigua el sonido puede ser absorbente cuando se refleja poco o ningún ruido hacia la fuente o hacia cualquier otro lugar. Las superficies duras como la mampostería o el hormigón se consideran reflectantes cuando la mayor parte del ruido se refleja hacia la fuente de ruido y más allá. [12]

Las barreras acústicas pueden ser herramientas eficaces para reducir la contaminación acústica , pero ciertas ubicaciones y topografías no son adecuadas para el uso de barreras acústicas. El costo y la estética también influyen en la elección de las barreras acústicas. En algunos casos, una carretera está rodeada por una estructura de reducción de ruido o excavada en un túnel utilizando el método de corte y cubierta .

Desventajas [ editar ]

Las posibles desventajas de las barreras acústicas incluyen:

  • Visión bloqueada para automovilistas y pasajeros de trenes. Los elementos de vidrio en las pantallas de ruido pueden reducir la obstrucción visual, pero requieren una limpieza regular
  • Impacto estético en el paisaje terrestre y urbano
  • Tendencia a rociarse con graffiti
  • Creación de espacios ocultos a la vista y al control social (por ejemplo, en las estaciones de tren)

  • Los muros de reducción de ruido a menudo bloquean la vista de los pasajeros de trenes o de los usuarios de la carretera y atraen el graffiti.

  • Este muro de reducción de ruido en los Países Bajos tiene una sección transparente a la altura de los ojos del conductor para reducir el impacto visual para los usuarios de la carretera.

  • Las paredes bajas cercanas a la pista evitan el impacto óptico.

Efectos sobre la contaminación del aire [ editar ]

Se ha demostrado que las barreras acústicas en las carreteras reducen los niveles de concentración de contaminación del aire cerca de las carreteras . A 15–50 m del borde de la carretera, los niveles de concentración de contaminación del aire en el lado de sotavento de las barreras acústicas pueden reducirse hasta en un 50% en comparación con los valores de la carretera abierta. [13]

Las barreras de ruido fuerzan a las columnas de contaminación provenientes de la carretera a moverse hacia arriba y sobre la barrera creando el efecto de una fuente elevada y mejorando la dispersión vertical de la columna. La desaceleración y la desviación del flujo inicial por la barrera de ruido obligan a la pluma a dispersarse horizontalmente. Se crea una zona de cizallamiento muy turbulenta caracterizada por velocidades lentas y una cavidad de recirculación a sotavento de la barrera que mejora aún más la dispersión; esto mezcla el aire ambiente con los contaminantes a sotavento detrás de la barrera. [14]

Ver también [ editar ]

  • Efectos del ruido en la salud
  • Control de ruido
  • Insonorización

Referencias [ editar ]

  1. ^ Wagner, Kate (8 de diciembre de 2016). "Construyendo el muro: barreras de sonido en las carreteras y la evolución del ruido" . 99 por ciento invisible . Consultado el 21 de marzo de 2017 .
  2. ^ Benz Kotzen y Colin English (1999) Barreras de ruido ambiental: una guía para su diseño acústico y visual , publicado por Taylor & Francis, ISBN 0-419-23180-3 , 165 páginas 
  3. ^ John Shadely, Análisis acústico del proyecto de ampliación de la autopista de peaje de Nueva Jersey entre Raritan y East Brunswick , Bolt Beranek y Newman, 1973
  4. ^ CM Hogan y Harry Seidman, Diseño de estructuras de reducción de ruido a lo largo de Foothill Expressway, Los Altos, California ,Departamento de Obras Públicas del Condado de Santa Clara , ESL Inc. , Sunnyvale, California , octubre de 1970
  5. ^ Ley Pública No. 92-574, 86 Stat. 1234 (1972) Ley de reducción y contaminación acústica de 1972, codificación modificada en 42 USC 4901-4918 (1988)
  6. ^ PublicResourceOrg (2010-07-31), Highway Noise Barrier Design , consultado el 4 de febrero de 2017
  7. ^ "4. Tipos de barrera de ruido - Diseño - Diseño de construcción - Barreras de ruido - Ruido - Medio ambiente" . Administración Federal de Carreteras de EE . UU . Consultado el 16 de enero de 2017 .
  8. ^ Barreras de carretera reflectantes y no reflectantes K. Polcak (MD, SHA) y estudio de caso de RJ Peppin (Scantek, Inc.): Barreras de carretera reflectantes y no reflectantes MD SHA) TRB ADC 40 Summer Meeting, Denver, CO
  9. ^ Wadhawan, Siddharth R .; Pearce, Joshua M. (2017). "Potencia y potencial energético del despliegue de barreras de ruido fotovoltaicas a gran escala: un estudio de caso para los EE. UU." (PDF) . Revisiones de energías renovables y sostenibles . 80 : 125-132. doi : 10.1016 / j.rser.2017.05.223 .
  10. ^ https://www.ecowatch.com/solar-powered-noise-barriers-quiet-traffic- while- generating- electricit- 1882082739.html
  11. ^ "Las barreras contra el ruido de generación de energía solar suben en los Países Bajos" .
  12. ^ "Ruido del tráfico de la carretera" de la Administración Federal de Carreteras 05/06
  13. ^ Bowker y col., 2007; Baldauf y col., 2008; Heist et al., 2009; Ning et al., 2010; Finn y col., 2010
  14. ^ Bowker, GE, Baldauf, R., Isakov, V., Khlystov, A. y Petersen, W. (2007). Los efectos de las estructuras de las carreteras en el transporte y la dispersión de partículas ultrafinas de las carreteras. Atmos. Reinar. 41, 8128–8139

Enlaces externos [ editar ]

  • Medios relacionados con las barreras acústicas en Wikimedia Commons