噪音屏障,或称为隔音墙,已成为现代城市设计不可或缺的一部分。自1960年代以来,随着城市化进程迅速发展,交通噪音问题日益突出。根据研究,噪音屏障的使用开始于美国,作为降低交通噪音与改善居民生活质量的一种重要手段。
噪音屏障能有效减少来自高速公路、铁路及工业区的噪音污染,保护那些处于敏感地区的居民。
噪音屏障的历史可以追溯到20世纪中期,当时车辆交通剧增,对于周围居民的生活造成了显著影响。旧金山湾区的I-680公路成为了第一条设置噪音屏障的道路。到了1970年代,随着美国噪音法的实施,许多州开始设计和安装噪音屏障,旨在减少交通引起的噪音带来的困扰。
在设计噪音屏障时,科学家们利用数学模型来评估噪音的影响。这些模型考虑了道路的几何形状、地形、车辆流量与速度等多种因素。随着技术的进步,透明噪音屏障的设计也在1990年代开始流行,并广泛应用于欧洲的国家。
研究显示,使用噪音屏障能够将噪音减少高达九分贝,这意味着可减少约86%的噪音能量。
噪音屏障的设计在声学科学中扮演着重要角色,与海陆/铁路的线性噪音源有关。这种设计主要基于声波传播的原理,通过阻挡声源与接收者之间的视线,来降低噪音的强度。当声波经过屏障的边缘时,会因冲撞而至少部分弯曲,这也是设计的关键。
不同的材料被用于建造噪音屏障,包括砌体、钢、混凝土等。这些材料的声学性能各异,从而影响到噪音的处理方式。吸音材料能有效降低通过屏障的反射声音,而反射性材料则会将噪音返回至来源。
有趣的是,现在的一些噪音屏障还可以整合太阳能板,既能隔音又能发电。
尽管噪音屏障有效减少噪音,但也带来了一些负面影响。例如,对驾驶者和铁路乘客而言,噪音屏障可能会阻挡视野,增加事故风险。此外,部分噪音屏障成为了涂鸦和贩卖广告的目标,影响市容。同时,隐秘的空间也可能会成为犯罪活动的滋生地。
最新的研究还表明,噪音屏障不单单能够降低噪音,还能有效减少靠近道路的空气污染浓度。在距离道路15-50米的区域内,设置噪音屏障可以将空气污染浓度降低近50%。这是因为噪音屏障能够引导污染物的上升和扩散,从而改善周边环境质量。
研究指出,噪音屏障能使污染物的垂直扩散增强,最终改善靠近马路居民的生活质量。
十几年来,噪音屏障的使用已经成为城市规划的一个重要考量,从设计到材料的选择,都在不断优化中。随着技术的进步及对环境影响的关注,未来的噪音屏障可能会更加智慧和多功能。那么,在这样的背景下,我们是否有必要重新思考我们周围的城市设计与环境改善策略呢?