Una barrera acústica (también llamada muro acústico , muro acústico , berma acústica , barrera acústica o barrera acústica ) es una estructura exterior diseñada para proteger a los habitantes de áreas sensibles de uso del suelo de la contaminación acústica . Las barreras acústicas son el método más eficaz para mitigar las fuentes de ruido industriales, ferroviarias y de carreteras , además del cese de la actividad de la fuente o el uso de controles de fuente.
En el caso del ruido del transporte de superficie, otros métodos para reducir la intensidad del ruido de la fuente incluyen fomentar el uso de vehículos híbridos y eléctricos , mejorar la aerodinámica de los automóviles y el diseño de los neumáticos , y elegir material de pavimentación silencioso . El uso extensivo de barreras contra el ruido comenzó en los Estados Unidos después de que se introdujeran las regulaciones contra el ruido a principios de la década de 1970.
En Estados Unidos se han construido barreras acústicas desde mediados del siglo XX, cuando florecía el tráfico de vehículos. La I-680 en Milpitas, California, fue la primera barrera acústica. [1] A finales de la década de 1960, surgió la tecnología acústica analítica para evaluar matemáticamente la eficacia de un diseño de barrera acústica adyacente a una carretera específica . En la década de 1990, en Dinamarca y otros países de Europa occidental se estaban diseñando barreras acústicas que incluían el uso de materiales transparentes. [2]
El mejor de estos primeros modelos informáticos consideraba los efectos de la geometría de la carretera , la topografía , los volúmenes y velocidades de los vehículos , la combinación de camiones, el tipo de superficie de la carretera y la micrometeorología . Varios grupos de investigación estadounidenses desarrollaron variaciones de las técnicas de modelado por computadora: la 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 primer trabajo publicado que diseñó científicamente una barrera acústica específica fue el estudio de Foothill Expressway en Los Altos, California . [4]
Pronto, numerosos estudios de caso en todo Estados Unidos abordaron docenas de diferentes carreteras existentes y planificadas. La mayoría fueron encargados por los departamentos de carreteras estatales y realizados por uno de los cuatro grupos de investigación mencionados anteriormente. La Ley de Política Ambiental Nacional de EE. UU. , promulgada en 1970, exigía efectivamente el análisis cuantitativo de la contaminación acústica de todos los proyectos de la Ley de Carreteras con Ayuda Federal del país, impulsando el desarrollo y la aplicación de modelos de barreras acústicas. Con la aprobación de la Ley de Control del Ruido de 1972 , [5] la demanda de diseño de barreras acústicas se disparó a partir de una serie de productos derivados de la regulación del ruido .
A finales de la década de 1970, más de una docena de grupos de investigación en Estados Unidos aplicaban tecnología de modelado por computadora similar y analizaban al menos 200 lugares diferentes para colocar barreras contra el ruido cada año. A partir de 2006 [actualizar], esta tecnología es considerada un estándar en la evaluación de la contaminación acústica procedente de carreteras. La naturaleza y precisión de los modelos informáticos utilizados son casi idénticas a las versiones originales de la tecnología de la década de 1970.
Existen espacios pequeños y específicos en la mayoría de las barreras acústicas para permitir a los bomberos acceder a las bocas de incendio cercanas y pasar las mangueras contra incendios , que generalmente se indican con un letrero que indica el cruce de calles más cercano y un pictograma de una boca de incendios, aunque algunas brechas de las bocas de incendio canalizan el mangueras a través de pequeños canales de alcantarilla debajo de la pared.
La ciencia acústica del diseño de barreras acústicas se basa en tratar una vía aérea o un ferrocarril como una fuente lineal . [ dudoso – discutir ] La teoría se basa en el bloqueo del viaje de los rayos de sonido hacia un receptor particular ; sin embargo, se debe abordar la difracción del sonido. Las ondas sonoras se curvan (hacia abajo) cuando pasan por un borde, como el vértice de una barrera acústica. Por lo tanto, las barreras que bloquean la línea de visión de una carretera u otra fuente bloquearán más sonido. [6] Para complicar aún más las cosas está el fenómeno de la refracción , la curvatura de los rayos sonoros en presencia de una atmósfera no homogénea . La cizalladura del viento y la termoclina producen tales faltas de homogeneidad. Las fuentes de sonido modeladas deben incluir el ruido del motor , el ruido de los neumáticos y el ruido aerodinámico , los cuales varían según el tipo y la velocidad del vehículo.
La barrera acústica 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 sonora no deseada.
Se pueden utilizar varios materiales diferentes para las barreras acústicas. Estos materiales pueden incluir mampostería, movimiento de tierras (como bermas de tierra ), acero, hormigón, madera, plásticos, lana aislante o compuestos. [7] Las paredes hechas de material absorbente mitigan el sonido de manera diferente a las superficies duras. [8] También es posible fabricar 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 que amortigua el sonido puede ser absorbente cuando poco o ningún ruido se refleja hacia la fuente o hacia 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 ciertos lugares y topografías no son adecuados para su uso. El coste 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 cobertura .
Las posibles desventajas de las barreras acústicas incluyen:
Se ha demostrado que las barreras acústicas en las carreteras reducen los niveles de concentración de contaminación del aire cerca de las carreteras . Dentro de 15 a 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 las carreteras abiertas. [13]
Las barreras acústicas obligan a las columnas de contaminación provenientes de la carretera a subir y sobrepasar 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 acústica obligan a la columna a dispersarse horizontalmente. Se crea una zona de corte altamente turbulenta caracterizada por velocidades lentas y una cavidad de recirculación a sotavento de la barrera, lo que mejora aún más la dispersión; esto mezcla el aire ambiental con los contaminantes a favor del viento detrás de la barrera. [14]
Medios relacionados con barreras acústicas en Wikimedia Commons
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