آلودگی سر و صدا در شهرها با موانع صوتی کنترل می شود

در محیط های شهری معاصر، آلودگی سر و صدا به عنوان یک نگرانی بهداشت عمومی در حال افزایش است.و فعالیت های صنعتی به طور مداوم مناطق مسکونی را مختل می کنندمقابله با این منابع سر و صدا و حفاظت از مناطق حساس به یک چالش حیاتی برای برنامه ریزان شهری و متخصصان محیط زیست تبدیل شده است.موانع صوتی به عنوان یک اقدام موثر و به طور گسترده ای برای کنترل سر و صدا شناخته شده است.

موانع صوتی، همچنین به عنوان دیوارهای صوتی، صفحه های صوتی یا موانع صوتی شناخته می شوند، ساختارهای بیرونی طراحی شده برای محافظت از مناطق خاص از آلودگی صوتی هستند.در مقایسه با رویکردهای جایگزین مانند محدود کردن فعالیت های تولید کننده سر و صدا یا پیاده سازی فن آوری های کنترل منبعاین موانع نشان می دهند که در کاهش سر و صدای حمل و نقل و صنعت موثرتر هستند.سایر استراتژی های کاهش شامل ترویج خودروهای هیبریدی و الکتریکی است.، بهبود آیرودینامیک خودرو، بهینه سازی طراحی لاستیک و استفاده از مواد پیاده روی کم سر و صدا.

استفاده گسترده از موانع صوتی در اوایل دهه ۱۹۷۰ پس از قانون مقررات صوتی در ایالات متحده آغاز شد.تلاش های اولیه برای ساخت این موانع به اواسط قرن بیستم برمی گردداولین نصب مستند در امتداد بزرگراه I-680 کالیفرنیا در میلبیتاس در سال 1968 اتفاق افتاد.پیشرفت در تجزیه و تحلیل صوتی امکان مدل سازی ریاضی از اثربخشی موانع در شرایط جاده ای خاص را فراهم می کنددر دهه ۱۹۹۰، کشورهای اروپایی مانند دانمارک، طرح های موانع شفاف را برای بهبود زیبایی بصری در پیش گرفتند.

مدل های کامپیوتری اولیه شامل متغیرهای متعدد از جمله هندسه جاده، زمین، حجم ترافیک، سرعت وسایل نقلیه، درصد کامیون ها، انواع پیاده رو،و شرایط میکرو اقلیمی برای بهینه سازی طرح های مانعگروه های تحقیقاتی مختلف آمریکایی فناوری های مدل سازی تخصصی را توسعه دادند، از جمله وزارت حمل و نقل کالیفرنیا (Caltrans) ، ESL Inc (Sunnyvale، CA) ، Bolt،برنک و نیومن (کیمبریج)اولین مطالعه موردی علمی منتشر شده، فوت هیل اکسپرس وای در لس آلتوس، کالیفرنیا را بررسی کرد.در ادامه، بسیاری از تحلیل های دولتی از بزرگراه های موجود و برنامه ریزی شده در سراسر کشور انجام شد..

قانون سیاست ملی محیط زیست 1970 تجزیه و تحلیل کمی سر و صدا را برای پروژه های بزرگراه تأمین شده توسط دولت فدرال، به طور قابل توجهی پیشبرد مدل سازی موانع را اجباری کرد.قوانین بعدی قانون کنترل سر و صدا در سال 1972 تقاضای طراحی را افزایش داددر اواخر دهه ۱۹۷۰، بیش از یک دوجین تیم تحقیقاتی سالانه ۲۰۰+ محل مانع را با استفاده از روش های محاسباتی مشابه ارزیابی می کردند. این رویکرد تا سال ۲۰۰۶ به یک روش استاندارد تبدیل شد.با مدل های معاصر با حفظ شباهت های اساسی با پیشگامان دهه 1970.

اکثر موانع شامل شکاف های استراتژیک برای دسترسی آتش نشانان به هیدرانت ها هستند که معمولاً با شاخص های تقاطع و پیکتوگرام های هیدرانت مشخص می شوند.برخی از طرح ها دارای لوله های زیرزمینی برای عبور لوله هستنداز نظر صوتی، موانع جاده ها را به عنوان منابع صوتی خطی در نظر می گیرند، در درجه اول مسیرهای صوتی مستقیم را مسدود می کنند در حالی که اثرات تکثیر را در نظر می گیرند. امواج صوتی در اطراف لبه ها (مانند سقف های موانع) خم می شوند،ایجاد مانع بینایی برای اثربخشی ضروری است. شرایط جوی مانند برش باد و لایه های حرارتی نیز بر گسترش صدا از طریق شکنندگی تأثیر می گذارند. مدل سازی جامع باید منابع مختلف سر و صدا (محرک، لاستیک،فاکتورهای خاص خودرو.

موانع ممکن است در اموال خصوصی، خدماتی جاده ای یا زمین های عمومی قرار داشته باشند. با توجه به مقیاس های اندازه گیری صدا لوگاریتم، کاهش 9 دسیبل معادل تقریبا 86٪ حذف انرژی صوتی است.

مواد ساختمانی از سنگ و خاک تا فولاد، بتن، چوب، پلاستیک، فوم های جذب کننده صدا و کامپوزیت می باشد.مواد جذب کننده اساساً از سطوح سخت در قابلیت های کاهش صدا متفاوت هستندطراحی های نوآورانه شامل عناصر فعال مانند پنل های خورشیدی برای کاهش سر و صدا و تولید برق است. سطوح متخلخل انرژی صدا را جذب می کنند، بازتاب را به حداقل می رسانند.در حالی که مواد سفت مانند بتن عمدتاً صدا را منعکس می کنند.

در حالی که موثر هستند، موانع به دلیل محدودیت های زمین، ملاحظات هزینه یا نگرانی های زیبایی شناختی به طور جهانی مناسب نیستند.راه حل های جایگزین شامل محاصره های کامل جاده یا ساخت تونل های برش و پوشش می شود.

• ضعف دید رانندگان و مسافران راه آهن (عناصر شفاف نیاز به تعمیرات مکرر دارند)
• تاثیرات زیبایی منفی بر مناظر و مناظر شهری
• آسیب پذیری به گرافیتی، تبلیغات غیرمجاز و خرابکاری
• ایجاد فضاهای پنهان که به طور بالقوه نظارت اجتماعی را کاهش می دهد (به ویژه در ایستگاه های ترانزیت)
• خطر برخورد پرندگان با موانع شفاف بزرگ

تحقیقات نشان می دهد که موانع کنار جاده می توانند آلودگی هوا را در فاصله 15 تا 50 متر با باد تا 50 درصد کاهش دهند.افزایش پراکندگی عمودی در حالی که کاهش سرعت و تغییر مسیر جریان هوایی افقیاین باعث ایجاد مناطق آشفته برش و حفره های گردش مجدد می شود که مخلوط شدن جو را در پشت موانع بهبود می بخشد.

با تشدید شهرنشینی، موانع سر و صدا نقش بسیار مهمی را بازی خواهند کرد. طرح های نوظهور تاکید می کنند:

• عملکرد هوشمند:مواد و سنسورهای سازگار برای پاسخ صدا در زمان واقعی
• ادغام چند منظوره:ترکیب کنترل سر و صدا با تولید خورشیدی، پوشش سبز عمودی و غیره
• پایداری زیست محیطی:مواد تجدید پذیر و طراحی های محتاط به محیط زیست
• زیبایی شناسی بهبود یافته:هماهنگی بصری بهتر با محیط اطراف

از طریق نوآوری مداوم و کاربرد عملی، موانع صوتی به طور قابل توجهی به ایجاد فضاهای سکوت و سالم زندگی شهری کمک می کنند.