Trong môi trường đô thị hiện đại, ô nhiễm tiếng ồn đã xuất hiện như một mối quan tâm sức khỏe cộng đồng ngày càng tăng.và các hoạt động công nghiệp liên tục làm gián đoạn khu dân cưGiải quyết các nguồn tiếng ồn này và bảo vệ các khu vực nhạy cảm đã trở thành một thách thức quan trọng đối với các nhà quy hoạch đô thị và các chuyên gia môi trường.rào cản âm thanh đã trở nên nổi bật như một biện pháp kiểm soát tiếng ồn hiệu quả và được thực hiện rộng rãi.
Rào cản âm thanh, còn được gọi là tường tiếng ồn, màn hình âm thanh hoặc rào cản âm thanh, là các cấu trúc ngoài trời được thiết kế để bảo vệ các khu vực cụ thể khỏi ô nhiễm tiếng ồn.So với các cách tiếp cận thay thế như hạn chế các hoạt động tạo ra tiếng ồn hoặc thực hiện các công nghệ kiểm soát nguồn, những rào cản này cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc giảm thiểu tiếng ồn giao thông và công nghiệp.Các chiến lược giảm thiểu khác bao gồm thúc đẩy xe hybrid và xe điện, tăng cường khí động học xe, tối ưu hóa thiết kế lốp xe và sử dụng vật liệu vỉa hè có tiếng ồn thấp.
Việc áp dụng rộng rãi các rào cản âm thanh bắt đầu vào đầu những năm 1970 sau luật quy định tiếng ồn ở Hoa Kỳ.Những nỗ lực đầu tiên để xây dựng những rào cản này có từ giữa thế kỷ 20 ở MỹViệc lắp đặt được ghi nhận lần đầu tiên xảy ra dọc theo đường cao tốc I-680 của California ở Milpitas vào năm 1968.Những tiến bộ trong phân tích âm thanh cho phép mô hình toán học về hiệu quả của rào cản trong điều kiện đường cụ thểNhững năm 1990 đã thấy các quốc gia châu Âu như Đan Mạch tiên phong thiết kế rào cản trong suốt để cải thiện thẩm mỹ thị giác.
Các mô hình máy tính ban đầu kết hợp nhiều biến thể bao gồm hình học đường, địa hình, khối lượng giao thông, tốc độ xe, tỷ lệ phần trăm xe tải, loại vỉa hè,và điều kiện khí hậu nhỏ để tối ưu hóa thiết kế rào cảnCác nhóm nghiên cứu khác nhau của Mỹ đã phát triển các công nghệ mô hình hóa chuyên biệt, bao gồm Bộ Giao thông California (Caltrans), ESL Inc (Sunnyvale, CA), Bolt,Beranek và Newman (Cambridge)Nghiên cứu trường hợp khoa học đầu tiên được công bố đã kiểm tra đường cao tốc Foothill ở Los Altos, California,tiếp theo là nhiều phân tích được ủy quyền của nhà nước về đường cao tốc hiện có và dự kiến trên toàn quốc.
Đạo luật Chính sách Môi trường Quốc gia năm 1970 yêu cầu phân tích tiếng ồn định lượng cho các dự án đường cao tốc được tài trợ bởi liên bang, thúc đẩy đáng kể việc mô hình hóa rào cản.Luật kiểm soát tiếng ồn năm 1972 tiếp tục tăng nhu cầu thiết kếĐến cuối những năm 1970, hơn một chục nhóm nghiên cứu hàng năm đánh giá 200 + các trang web rào cản bằng cách sử dụng các phương pháp tính toán tương tự.với các mô hình đương đại giữ lại những điểm tương đồng cơ bản với những người tiền nhiệm của họ trong những năm 1970.
Hầu hết các rào cản bao gồm các lỗ hổng được đặt chiến lược để các lính cứu hỏa truy cập vào vòi phun nước, thường được đánh dấu bằng các chỉ báo giao điểm và biểu đồ vòi phun nước.Một số thiết kế có ống dẫn dưới lòng đất để ống đi quaVề mặt âm thanh, rào cản xử lý đường bộ như là nguồn âm thanh tuyến tính, chủ yếu chặn đường dẫn tiếng ồn trực tiếp trong khi tính toán các hiệu ứng khuếch tán.làm cho sự cản trở thị giác rất quan trọng cho hiệu quảCác điều kiện khí quyển như cắt gió và các lớp nhiệt cũng ảnh hưởng đến sự lan truyền âm thanh thông qua khúc xạ.các yếu tố khí động học) và các yếu tố cụ thể của xe.
Các rào cản có thể chiếm tài sản tư nhân, đường phố hoặc đất công cộng. Dựa trên thang đo đo âm thanh theo toán số, giảm 9 decibel tương đương với khoảng 86% loại bỏ năng lượng âm thanh.
Các vật liệu xây dựng khác nhau từ thạch và đất đai đến thép, bê tông, gỗ, nhựa, bọt hấp thụ âm thanh và vật liệu tổng hợp.Các vật liệu hấp thụ khác nhau về cơ bản so với bề mặt cứng về khả năng giảm tiếng ồnCác thiết kế sáng tạo kết hợp các yếu tố hoạt động như tấm pin mặt trời để giảm tiếng ồn và sản xuất điện.trong khi vật liệu cứng như bê tông chủ yếu phản xạ tiếng ồn.
Mặc dù hiệu quả, các rào cản không phù hợp với mọi người do hạn chế địa hình, cân nhắc chi phí hoặc mối quan tâm thẩm mỹ.Các giải pháp thay thế bao gồm bao vây đường hoàn chỉnh hoặc xây dựng đường hầm cắt và che.
Nghiên cứu cho thấy các rào cản bên đường có thể làm giảm ô nhiễm không khí gần đó tới 50% ở khoảng cách 15-50 mét theo gió.tăng cường phân tán dọc trong khi giảm tốc và chuyển hướng dòng không khí ngangĐiều này tạo ra các vùng cắt hỗn loạn và khoang tái lưu thông cải thiện sự trộn khí quyển phía sau các rào cản.
Khi đô thị hóa gia tăng, các rào cản tiếng ồn sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng.
Thông qua sự đổi mới liên tục và ứng dụng thực tế, các rào cản âm thanh sẽ góp phần đáng kể vào việc tạo ra không gian sống đô thị yên tĩnh và lành mạnh hơn.
