¿Funcionan las barreras acústicas en autopistas?
Al planificar una ciudad, siempre se deben considerar algunos pasos adelante. Debido a que nuestro mundo se está desarrollando, la población humana está aumentando y la migración a la ciudad está en constante aumento debido a las condiciones económicas. Se deben establecer nuevos espacios habitables para la creciente población humana. Estos espacios habitables deben ubicarse de manera que las personas puedan vivir cómodamente. Si no es así, debe haber una forma de proteger a las personas del ruido. Aquí es donde las barreras acústicas en autopistas entran en nuestras vidas. Hoy en día, las vallas insonorizantes para ruido de tráfico más utilizadas bloquean el sonido y evitan que se propague al entorno.
Cuando las voces a nuestro alrededor comienzan a molestarnos, las percibimos como ruido. El ruido no solo es molesto sino que también afecta negativamente nuestra salud física y mental. Para ello, se han establecido regulaciones legales para controlar el ruido. En Turquía, el Reglamento de Evaluación y Gestión del Ruido Ambiental está en vigor desde 2005 y tiene como objetivo tomar las medidas necesarias para preservar la paz y tranquilidad de las personas y su salud física y mental frente a la exposición al ruido ambiental.
En paralelo con el aumento de la población, con el incremento del tráfico y las expectativas sobre la calidad de vida, el ruido se convierte en un tema importante en el desarrollo y operación de redes viales y ferroviarias. Por ello, vallas reductoras de ruido vial; barreras acústicas, que son una solución eficaz para controlar el ruido provocado por el tráfico, aparecen como un componente necesario y visual de la red vial y ferroviaria.
Desde que se construyó la primera barrera acústica en California en 1968, las barreras de control de ruido han sido objeto de mucha investigación en todo el mundo. Desde una perspectiva acústica, estos estudios muestran que las barreras acústicas son un método efectivo de protección contra el ruido. Sin embargo, al examinar los aspectos de diseño urbano y estéticos, los resultados pueden variar. La opinión general sobre las barreras acústicas es que son estructuras visualmente monótonas y dominantes. Por esta razón, se intenta obtener diseños que no causen una molestia visual con diversas alternativas de diseño y materiales. En resumen, las barreras acústicas no solo se tratan de acústica sino también del paisaje urbano.
Principio de Funcionamiento de las Barreras Acústicas
Para expresar el movimiento de las ondas sonoras sobre la barrera acústica en un lenguaje sencillo, podemos pensar en las ondas sonoras como una serie de rayos emitidos desde la fuente. El sonido de la fuente llegará al receptor directamente en línea recta o indirectamente por reflexión o difracción. Al colocar una barrera acústica en autopista entre la fuente y el receptor, se impide el camino directo de la fuente al receptor. Los movimientos de las ondas sonoras sobre una pared de barrera acústica se muestran esquemáticamente a continuación.
Al evaluar el efecto de reducción de ruido de las barreras acústicas ambientales, se deben considerar la distancia, altura y diseño de la barrera respecto a la fuente y el receptor. Al hacer esta evaluación, primero se debe colocar la barrera canceladora de ruido entre la fuente y el receptor. En principio, cuanto más cerca esté una barrera acústica en autopista de la fuente, mayor será su efecto en la reducción del sonido. Qué tan cerca se puede posicionar la barrera a la fuente se determina por las especificaciones y limitaciones del proyecto.
Otro criterio para las barreras acústicas en autopistas es la altura de la barrera. Para que la barrera sea efectiva, debe ser lo suficientemente alta. Por lo tanto, para que sea razonable y factible construir una barrera acústica en el borde de una línea de transporte, se deben examinar las alturas de los edificios y estructuras afectadas por el ruido. Dado que la altura de la valla barrera acústica puede crear problemas en términos de estética y costo en la práctica, el tema de la altura debe manejarse de forma específica para cada proyecto antes de la construcción de las barreras. Especialmente al determinar la altura de las barreras que se construirán en el borde de redes de transporte urbano, el criterio de altura requerido para asegurar una reducción adecuada del ruido puede no aplicarse, y el impacto visual de la altura de la barrera puede ser decisivo para la decisión final.
¿Cuáles son los Materiales de las Barreras Acústicas?
Hoy en día, las barreras acústicas pueden estar hechas de diversos materiales. Estos materiales incluyen concreto, metal, plástico, materiales transparentes (como acrílico y vidrio), unidades de mampostería de arcilla, madera, hormigón celular reforzado y
paneles de barrera acústica de goma. Además, se utilizan también plantaciones, conjuntos de suelo para plantación o barreras acústicas construidas sobre estos conjuntos para el control del ruido.
Al seleccionar materiales, se deben considerar conjuntamente los criterios relacionados con el carácter visual y la calidad estructural del material en el paisaje. Durabilidad estructural, resistencia a la intemperie, necesidad de mantenimiento y reparación, resistencia al fuego, facilidad de instalación, costo inicial y de ciclo de vida están entre los criterios que deben considerarse además de los requisitos acústicos. Además, se deben preferir materiales resistentes al vandalismo. Los materiales suaves y ligeros que pueden cortarse y rayarse fácilmente pueden dañarse con facilidad.
Los criterios que son efectivos en el diseño de barreras acústicas pueden dividirse en dos categorías: acústicos y no acústicos. El tema de la ‘estética’, que está entre los criterios no acústicos, es muy importante. Dado que las barreras acústicas son estructuras altas y elevadas debido a su estructura, deben diseñarse con un enfoque holístico considerando la arquitectura urbana, el paisajismo, los efectos visuales en los edificios vecinos y los efectos visuales en la carretera junto con su rendimiento acústico y estructural.
La percepción visual de las barreras acústicas debe considerarse de dos maneras diferentes: mientras que son percibidas por los conductores como una estructura lineal y temporal, son percibidas como parte de la estructura permanente y el paisaje que ven a diario los ocupantes y peatones en los edificios adyacentes.
En algunos enfoques, las paredes insonorizantes en autopistas se colocan como un elemento monumental en el paisaje existente, seleccionando materiales y detalles en consecuencia. En otro enfoque, se integran en el paisaje de manera discreta y compatible con el entorno. Sea cual sea el enfoque de diseño adoptado, las barreras acústicas en autopistas deben diseñarse considerando la arquitectura y el paisaje del entorno en el que se encuentran. Hatko Noise Barrier ofrece soluciones alternativas que permiten diversos diseños de barreras con sus características acústicas y estructurales.
Rendimiento Acústico de la Barrera Acústica
- Aislamiento acústico
- :
Las barreras acústicas con un valor suficiente de aislamiento acústico previenen significativamente la transmisión directa de las ondas sonoras. El
aislamiento acústico
de una barrera acústica depende de la masa del material. Por lo tanto, la masa de los materiales que se usarán en la barrera acústica no debe ser inferior a 20 kg/m2. La masa de la barrera acústica Hatko de 15 cm de espesor (clase G3), que ha sido probada acústicamente, es de 108 kg/m2.
El rendimiento de una barrera acústica para el aislamiento acústico aéreo se expresa como un número impar en dB por DLR. El DLR de las barreras acústicas Hatko es de 39 dB para ruido de tráfico vial y 41 dB para ruido de tráfico ferroviario. El sistema está certificado para ambas fuentes de ruido. Según el Anexo A de TS EN 1793-2, la clase de reducción de ruido de los paneles Hatko Noise Barrier es B4. B4 representa la mejor clase de rendimiento en la clasificación de aislamiento acústico aéreo.
Incluso si usamos material de densidad suficiente para el aislamiento acústico, se debe asegurar el sellado entre los materiales componentes. Incluso una pequeña grieta/abertura reducirá significativamente el rendimiento de la barrera. Al mencionar la vida estructural de una barrera acústica, también se debe tener en cuenta la formación de tales pequeños agujeros y vacíos en el material. Durante la vida útil, en las barreras acústicas Hatko no se observa pérdida de sección, agujeros ni formación de grietas.
- Difracción del sonido
- :
El sonido que se rompe en la cima de la barrera acústica es uno de los factores que afectan el rendimiento acústico de la barrera. Si el receptor está en la zona de sombra acústica de la barrera, se pueden lograr reducciones significativas en el nivel general de sonido en el lado del receptor. En el efecto del sonido roto sobre el nivel general de sonido, también es importante la longitud del camino recorrido por el sonido. Construyendo barreras más altas, se puede extender el camino del sonido, pero esto no siempre será una solución viable. En este caso, se pueden hacer diseños para cambiar el ángulo de difracción en la cima de la barrera. La barrera acústica Hatko puede diseñarse para permitir tales diseños.
- Reflexión / absorción del sonido:
Cuando se coloca una barrera entre la fuente de ruido y el receptor, el sonido de la fuente llega al receptor indirectamente por difracción y reflexión. El sonido reflejado puede actuar como fuente de ruido, especialmente en superficies duras y lisas, y aumentar el nivel general de sonido en el lado del receptor. Es posible reducir el efecto del sonido reflejado mediante varias medidas. Para ello, se pueden aplicar recubrimientos absorbentes de sonido en la superficie de la barrera que da hacia la fuente de ruido, o cambiando la geometría de la barrera, el ángulo de reflexión del sonido puede dirigirse para que no llegue al receptor.En este punto, los materiales sobre los que se construirá la barrera y los principios de diseño deben considerarse conjuntamente. Por ejemplo, se pueden preferir barreras curvas sobre barreras verticales. Considerando que los
paneles acústicos Hatko
se colocan entre postes de acero, se pueden obtener fácilmente barreras inclinadas colocando los postes oblicuamente.
Rendimiento No Acústico de las Barreras Acústicas
- Mantenimiento / Reparación:
Las
barreras acústicas
necesitan mantenimiento o reparación con el tiempo después de su construcción. Este es uno de los temas a considerar durante la fase de diseño. Por ejemplo, cuando se necesite mantenimiento, el personal de mantenimiento debe poder acceder fácilmente y de forma segura a ambos lados de la barrera y las operaciones de mantenimiento y reparación deben realizarse sin interrumpir el tráfico ni cerrar carriles. Al seleccionar materiales, los costos de cuidado deben mantenerse al mínimo. Esto debe tenerse en cuenta al hacer una comparación de costo-efectividad de varios materiales. Las barreras acústicas Hatko no se corroen con el tiempo, son inoxidables, no se deforman ni oxidan. Gracias a la técnica de aplicación simple, el reemplazo de un panel dañado puede retirarse fácilmente sin dañar los otros paneles. Debido a que los costos de mantenimiento son bajos, proporciona economía en términos de costos de ciclo de vida.
- Durabilidad
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Las barreras acústicas en carretera están sometidas a diversas cargas debido a la carga del viento, presión y tracción causadas por los vehículos que pasan, o su propio peso. El impacto de las piedras lanzadas por los vehículos y el peso de la nieve acumulada son cargas que se espera afecten a las barreras. Los paneles de
Hatko Noise Barrier
se producen colocando refuerzos de acero determinados como resultado de un cálculo estático, de manera que sean resistentes a estas cargas que se espera afecten.
- Resistencia a la intemperie:
Las barreras acústicas deben ser continuas y resistentes a la intemperie. Deben ser permanentemente resistentes y libres de grietas, agujeros o juntas abiertas. Los paneles Hatko son elementos constructivos duraderos que resisten las condiciones climáticas y pueden usarse en todas las zonas climáticas de Turquía. Se unen entre sí con la estructura de perfil macho-hembra en las regiones de unión de paneles. Así, las juntas de los paneles están selladas contra efectos de sonido y agua. Para proteger la superficie de los paneles Hatko de los efectos de congelación y descongelación, se recomienda aplicar un imprimante protector de superficie.
- Velocidad de instalación:
Durante la construcción de barreras acústicas pueden ocurrir interrupciones por
ruido de tráfico
. Puede ser necesario cerrar completamente la carretera al tráfico. Por lo tanto, la fase de construcción debe completarse lo antes posible y la instalación debe hacerse con el menor equipo posible. La velocidad de instalación de los paneles acústicos Hatko es alta. Los paneles se envían desde la fábrica como productos terminados, y solo se colocan en su lugar.
- Resistencia al fuego:
Las barreras acústicas pueden estar expuestas a incendios forestales, sequías, ignición de materiales inflamables cercanos o accidentes de tráfico. Por ello, se deben preferir materiales resistentes al fuego. Además, en caso de incendio, se solicita que no liberen gases tóxicos. Es preferible usar materiales sustancialmente reciclables. Los paneles acústicos son materiales de construcción clase A1 ‘no inflamables’ y resistentes al fuego a largo plazo. No liberan gases tóxicos durante un incendio.
- Estética
- :
Las
barreras acústicas
pueden aplicarse directamente con pintura. La superficie puede procesarse y permite varios diseños visuales. Con diversos diseños y colores, se puede obtener un efecto visual que no moleste a los habitantes y que pueda incorporarse a la arquitectura urbana para adaptarse al entorno donde se aplica. Al colocar paneles solares en las barreras, también se pueden lograr efectos positivos en otras áreas relacionadas con la energía y el medio ambiente.
- Amigable con el medio ambiente:
La barrera acústica se produce con materias primas naturales que no dañan el medio ambiente. No se generan contaminantes tóxicos ni ambientales durante su ciclo de vida.
Conclusión:
El
ruido tiene muchos efectos negativos en la salud humana y el confort de vida. Dependiendo del nivel de exposición al ruido, podemos experimentar diversos problemas de salud, incluyendo pérdida auditiva. Por ello, se hacen diversas regulaciones legales para tomar las medidas necesarias para vivir en un ambiente saludable. Por ejemplo; en el Reglamento de Evaluación y Gestión del Ruido Ambiental, se establecen valores límite para los niveles de ruido del tráfico, que es una de las fuentes de ruido más expuestas.
Las barreras acústicas en autopistas son un método muy efectivo para controlar el ruido ambiental causado por el tráfico. Es un método ampliamente preferido como medida de protección contra el ruido en todo el mundo. Turquía también ha realizado estudios sobre este tema y se fomenta hacer arreglos con una variedad de barreras acústicas.
Las barreras acústicas son estructuras visualmente dominantes debido a su estructura y tienen un alto impacto en el paisaje circundante. Por esta razón, al diseñar la barrera, se debe considerar el rendimiento acústico y estructural de la barrera, su impacto en la arquitectura urbana y el paisaje, y cómo la perciben los habitantes de los edificios vecinos. Aquí, el material usado en la construcción de la barrera y la geometría de la barrera son importantes.
Las barreras acústicas en autopistas ofrecen soluciones estéticas y efectivas para prevenir el ruido del tráfico. Debido a su economía, propiedades físicas superiores, facilidad de aplicación, robustez, diversas aplicaciones superficiales y la posibilidad de obtener diversas formas en la geometría de la barrera.
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