Bariera de zgomot

O barieră împotriva zgomotului instalată de-a lungul unei autostrăzi din Olanda

Bariera de zgomot sau bariera acustică sau barieră de absorbție a sunetului este o lucrare cu scopul de a reduce propagarea zgomotului către unul sau mai mulți subiecți sensibili (receptoare sau receptori). Sistemul este utilizat în principal pentru a proteja locurile locuite de poluarea fonică produsă de drumuri, autostrăzi, căi ferate sau centre industriale.

Istorie

Barierele împotriva zgomotului au fost construite intuitiv și rar de la mijlocul secolului al XX-lea, când traficul vehiculelor a început să crească. Abia la sfârșitul anilor 1960, știința acustică a început să evalueze eficacitatea unei bariere acustice proiectată în vecinătatea unei căi specifice.

Teoria zgomotului în proiectarea unei bariere

Proiectarea științifică a unei bariere împotriva zgomotului se bazează pe ipoteza considerării căii de acces, sau a unei linii de cale ferată, ca sursă de sunet. Sursa de sunet a modelului trebuie să conțină zgomotul motorului, zgomotul aerodinamic, zgomotul rulării anvelopelor pe asfalt, în diverse situații, în funcție de tipul vehiculului și de viteza acestuia. Se poate începe vizualizarea complexității modelului rezultat cu un computer, care se bazează pe zeci de ecuații fizice traduse în mii de linii de cod.

Sursa introduce zgomot la receptor. Pentru a reduce aportul, barierele exploatează trei fenomene acustice ^[1] :

Difracția , de obicei cel mai relevant fenomen din punct de vedere al proiectării: undele sonore trebuie să ocolească bariera, extinzându-și calea
Absorbție : bariera absoarbe energia sonoră incidentă, mai degrabă decât să o reflecte
Puterea de izolare fonică : bariera atenuează propagarea directă a sunetului prin ea însăși.

În primul rând, teoria se bazează pe faptul că există blocarea sunetului îndreptată către un anumit receptor. Cu toate acestea, trebuie studiate efectele asupra propagării sunetului datorate difracției , în funcție de care undele sonore se curbează atunci când traversează marginea unui obstacol, precum partea superioară a unei bariere împotriva zgomotului (în acest caz, curbura apare în jos, adică spre zonă a fi protejat). Efectul de difracție este foarte dependent de lungimea de undă a sunetului; sunetele cu lungimi de undă mari suferă mai mult de acesta și, prin urmare, sunt capabile să se curbeze mai strâns în jurul marginilor barierei, ajungând mai ușor în zona dincolo de barieră, în timp ce lungimile de undă mai scurte (sunete mai înalte) au o zonă de umbră mai mare. Parametrul fundamental al difracției este numărul Fresnel adimensional N, dat de:

N = 2 D / L

unde D este diferența de lungime a căii pe care trebuie să o parcurgă sunetul pentru a ajunge la receptorul care traversează bariera, în comparație cu ceea ce ar face în zborul cotei, iar L este lungimea de undă a sunetului. Pe măsură ce N crește, atenuarea difractivă produsă de barieră crește ^[1] .

Absorbția poate fi exprimată în diferite moduri, în primul rând cu coeficientul de absorbție A, raportul dintre energia sonoră reflectată și cea incidentă, adimensională și mai mică de 1 ^[1] .

Puterea de izolare fonică este de obicei descrisă de indicele TL ( pierderea transmisiei ), care reprezintă cantitatea de energie sonoră care se pierde traversând bariera. Aproximativ, orice barieră cu o masă pe unitate de suprafață de cel puțin 20 kg / m² se poate spune că are un TL de cel puțin 20 dBA ; în cazul barierelor rutiere moderne această valoare este ușor atinsă și cu mult peste atenuarea tipică legată de difracție (pentru care 10 dBA este deja o valoare bună), prin urmare, contribuția undelor sonore care traversează direct bariera poate fi de obicei neglijată ^{[ 1]} .

Complicând în continuare modelul, este studiat și fenomenul refracției .

Tipologie

Barierele de zgomot pot fi:

Panou sau artificial

O barieră de zgomot instalată la marginea unei linii de cale ferată

Barierele de zgomot ale panoului au caracteristica de a ocupa puțin spațiu în lățime și sunt ușoare. Acestea constau din:

panouri, care pot fi compozite sau plăci .
o structură portantă pentru susținerea panourilor.

Embanked sau natural

Terasamente sau bariere naturale împotriva zgomotului pot fi realizate cu terasamente de pământ sau cu rânduri de copaci. În primul caz, lățimea ocupată este considerabilă chiar dacă avantajul este de a obține o inserare uneori mai plăcută în peisaj. Reducerile în acest caz pot fi comparabile cu cele ale barierelor construite cu materiale artificiale. Cu sistemul arbore, rezultatele de reducere a zgomotului sunt extrem de slabe, dacă sunt luate în considerare cu aceiași parametri, în același scenariu (înălțimea, lungimea barierei și nivelul acustic echivalent al sursei sonore). De fapt, ar fi necesar să se introducă o centură de vegetație extrem de compactă (compusă din cel puțin 30% plante asemănătoare acului și, prin urmare, mai densă) și cu o lățime transversală, în raport cu sursa sonoră, de ordinul zecilor și zeci de metri, pentru a obține în cele din urmă o reducere acustică (Insertion Loss) de câteva zecimi de decibel. Conceptul de bază este că pentru a obține o putere minimă de izolare fonică este necesar să se utilizeze materiale care au o masă minimă pe metru cub (de ordinul a câteva zeci de kg / m3), ceea ce nu este cu siguranță garantat atunci când se folosește frunzișul amestecat cu aerul . Mai bine atunci să optezi pentru terasamente revigorate în mod corespunzător, dacă spațiul disponibil este suficient.

Evident, impactul vizual al unei bariere de terasament (sau, în orice caz, ecologizat), în loc de o barieră artificială este mai mic dintr-un punct de observare dinamică (de exemplu, de către cel care folosește infrastructura rutieră). Pentru a evalua întinderea ocluziei afectează viziunea statică, adică a celor care trăiesc / lucrează în așezările / receptorii sensibili care se vor găsi în spatele barierei (fie că sunt naturale sau artificiale).

Criteriu de design

La proiectarea barierelor, trebuie luate în considerare următoarele puncte:

zona care trebuie protejată acustic, care trebuie evaluată în conformitate cu studiul acustic al zonei;
alegerea materialelor, pe baza performanței și esteticii dorite de izolare fonică ;
dimensionare și calcul structural, care trebuie să țină seama de reglementările internaționale. Tensiunile sunt de tip static (greutatea proprie a structurii, greutatea elementelor, zăpada) și de tip dinamic (vântul, presiunea aerului generată de trecerea vehiculelor, sarcina de zăpadă în cazul trecerea plugului de zăpadă, coliziunea vehiculului);
durabilitatea materialelor structurale, dar și a straturilor de protecție, având în vedere că mediul rutier este extrem de agresiv;
siguranța, legată de calitatea materialelor utilizate, luând în considerare atât faza de construcție, cât și faza de funcționare a lucrării;
întreținere, având în vedere accesibilitatea structurii, modularitatea pieselor componente, programarea proceselor de întreținere;
analiza costului.

De asemenea, este necesar să se țină seama de inserarea vizuală a acestor lucrări în contextul peisajului pentru a evita impactul negativ asupra decorării peisajului natural sau urban. În unele cazuri, barierele ar putea induce, de asemenea, disconfort psihologic celor care locuiesc în apropiere, din cauza sentimentului de închidere pe care îl pot sugera. În unele cazuri, barierele pot fi construite cu dealuri artificiale sau terasamente, sau cu acoperire de copaci sau arbusti, sau cu o combinație a ambelor.

Notă

^ ^a ^b ^c ^d Andrea Demozzi, The design of noise obstacles, Il Sole 24 Ore spa, 2002, pp. 71-74.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Noise Barrier

linkuri externe

( EN ) Bariera împotriva zgomotului , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Controlul autorității	LCCN (EN) sh85092182 · GND (DE) 4130011-7 · BNF (FR) cb11951999h (data)

Portal de transport : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de transport

[Demozzi-1] Andrea Demozzi, The design of noise obstacles, Il Sole 24 Ore spa, 2002, pp. 71-74.

[1]