噪音屏障,或稱為隔音牆,已成為現代城市設計不可或缺的一部分。自1960年代以來,隨著城市化進程迅速發展,交通噪音問題日益突出。根據研究,噪音屏障的使用開始於美國,作為降低交通噪音與改善居民生活質量的一種重要手段。
噪音屏障能有效減少來自高速公路、鐵路及工業區的噪音污染,保護那些處於敏感地區的居民。
噪音屏障的歷史可以追溯到20世紀中期,當時車輛交通劇增,對於周圍居民的生活造成了顯著影響。舊金山灣區的I-680公路成為了第一條設置噪音屏障的道路。到了1970年代,隨著美國噪音法的實施,許多州開始設計和安裝噪音屏障,旨在減少交通引起的噪音帶來的困擾。
在設計噪音屏障時,科學家們利用數學模型來評估噪音的影響。這些模型考慮了道路的幾何形狀、地形、車輛流量與速度等多種因素。隨著技術的進步,透明噪音屏障的設計也在1990年代開始流行,並廣泛應用於歐洲的國家。
研究顯示,使用噪音屏障能夠將噪音減少高達九分貝,這意味著可減少約86%的噪音能量。
噪音屏障的設計在聲學科學中扮演著重要角色,與海陸/鐵路的線性噪音源有關。這種設計主要基於聲波傳播的原理,通過阻擋聲源與接收者之間的視線,來降低噪音的強度。當聲波經過屏障的邊緣時,會因衝撞而至少部分彎曲,這也是設計的關鍵。
不同的材料被用於建造噪音屏障,包括砌體、鋼、混凝土等。這些材料的聲學性能各異,從而影響到噪音的處理方式。吸音材料能有效降低通過屏障的反射聲音,而反射性材料則會將噪音返回至來源。
有趣的是,現在的一些噪音屏障還可以整合太陽能板,既能隔音又能發電。
儘管噪音屏障有效減少噪音,但也帶來了一些負面影響。例如,對駕駛者和鐵路乘客而言,噪音屏障可能會阻擋視野,增加事故風險。此外,部分噪音屏障成為了涂鴉和販賣廣告的目標,影響市容。同時,隱秘的空間也可能會成為犯罪活動的滋生地。
最新的研究還表明,噪音屏障不單單能夠降低噪音,還能有效減少靠近道路的空氣污染濃度。在距離道路15-50米的區域內,設置噪音屏障可以將空氣污染濃度降低近50%。這是因為噪音屏障能夠引導污染物的上升和擴散,從而改善周邊環境質量。
研究指出,噪音屏障能使污染物的垂直擴散增強,最終改善靠近馬路居民的生活質量。
十幾年來,噪音屏障的使用已經成為城市規劃的一個重要考量,從設計到材料的選擇,都在不斷優化中。隨著技術的進步及對環境影響的關注,未來的噪音屏障可能會更加智慧和多功能。那麼,在這樣的背景下,我們是否有必要重新思考我們周圍的城市設計與環境改善策略呢?