نقش دیوارهای صوتی در کاهش آلودگی صوتی بزرگراه‌های شهری

آلودگی صوتی پدیده‌ای نو و جدید نیست، چرا که همیشه ترافیک حمل و نقل شهری و سروصدای ناشی از آن در خیابان‌ها و بزرگراه‌ها یکی از منابع آلودگی صوتی در شهرهای بزرگ بوده است.

به گزارش خبرنگار ايمنا و بر اساس چکیده یک مقاله، آلودگی صدا بر سلامت، آسایش و آرامش و سایر استانداردهای زندگی جامعه تأثیر سو گذاشته و انجام اقدامات لازم در زمینه کاهش آلودگی صوتی و رفع آن از اولویت‌های زندگی مدرن امروزی محسوب می‌شود.

کاهش مقدار آلودگی صوتی در بزرگراه‌ها به دو روش امکان پذیر است که راهکار اول استفاده از دیوارهای صوتی یکی از مؤثرترین راهکارها برای کنترل آلودگی صوتی در مجاورت مکان‌هایی با کاربری‌های حساس به صدا مانند مراکز آموزشی، درمانی، مسکونی و اداری است.

وجود یک شبکه بزرگراهی گسترده و مناسب با استفاده از سیستم‌های حمل ونقل نوین به منظور حمل و نقل سریع و ایمن از مهمترین عوامل زیربنایی برای توسعه هر شهری است، اما از متداول‌ترین آلودگی صدا افزایش بار ترافیکی و سرعت بالای وسایل نقلیه در بزرگراه‌ها و جاده‌های پر رفت و آمد است. بر اساس مطالعات انجام شده توسط پژوهشگران و دانشمندان آلودگی صوتی به عنوان دومین آلودگی زیست محیطی تهدیدی جدی برای سلامتی انسان به شمار می‌آید.

بررسی‌ها نشان می‌دهد در حال حاضر آلودگی صوتی در شهرهای بزرگ صنعتی ایران عمدتاً بیش از حد مجاز است و میزان آن در کلانشهری مانند تهران بین ۳۰-۲۰ دسی بل از حد مجاز بیشتر و در شب آزاردهنده تر است؛ همچنین میزان آلودگی صوتی در روز و شب باید ۱۰ دسی بل اختلاف داشته باشد در حالی که این میزان در تهران چهار تا پنج دسی بل است. حصارهای صوتی به عنوان قسمتی از تجهیزات بزرگراه، جزئی از سیستم ایمنی بشمار می‌رود که کارکرد آنها را می‌توان افزایش ایمنی و سلامت رانندگان و ساکنان اطراف بزرگراه دانست و در حاشیه و میانه بزرگراه نصب می‌کردند. اصول مکان یابی، نصب و تعمیر و نگهداری این نوع حصارها در ایران تاکنون عمدتاً برمبنای سعی و خطا و تجربه بوده است، اما نیاز به شناخت معیارها و ضوابط استانداردهای ایمنی در این خصوص احساس می‌شود تا کارشناسان و مهندسان با رعایت است به حداقل برسد.

نحوه عملکرد سطوح در برابر موج صوتی

نحوه عملکرد یک مانع صوتی به این شکل است که در صورت برخورد یک موج صوتی به سطح مانع، مقداری از آن پس از برخورد به سطح بازگشت شده و به سمت منبع منعکس می‌شود، بخشی از آن جذب دیوار شده و بخشی نیز عبور کرده و به دریافت کننده‌ای که در پشت مانع قرار گرفته منتقل می‌شود که بسته به جنس و خواص فیزیکی سطح این مقادیر انعکاس، جذب و انتقال صوت در دیواره‌ها متفاوت خواهد بود به طور کلی انواع دیواره‌های صوتی را از لحاظ عملکرد سه دسته زیر تقسیم بندی می‌کنند:

۱. دیواره‌های انعکاسی

این دیواره‌ها معمولاً از جنس بتن، فولاد، دیواره‌های گچی و تخته‌های چند لایی که دارای چگالی سطح بالایی هستند، است و به دلیل نبود خلل و فرج و وجود سطوح صاف به عنوا بازتابنده انرژی صوتی عمل کرده و انرژی صوتی پس از برخورد با این سطوح به سمت منبع منعکس می‌شود با افزایش ارتفاع این دیواره‌ها میزان انعکاس و همچنین عملکرد این دیواره‌ها بهبود می‌یابد، به طوری که به کمک این نوع از دیواره‌ها به کاهش نویزی بین ۱۰ تا ۱۵ دسی بل دست خواهیم یافت.

۲. دیواره‌های جاذب

در مقابل دیواره‌های بازتابنده صوت می تان با به کار بردن مواد جاذب آکوستیکی مانند انواع پشم های معدنی، پشم سنگ و مواد پلیمری و با استفاده از خصوصیت مفرج بودن آنها انرژی صوتی تأیید شده به این سطوح تضعیف کرد. این دیوارها قادر به کاهش نویزی حدود ۳دسی‌بل بیش از نوع بازتابنده با همان ارتفاع می‌باشد که این خصوصیت در مواردی که با محدودیت ارتفاع روبرو هستیم برای ما مشکل گشا خواهد بود.

۳. دیواره‌های ترکیبی

دیواره‌های ترکیبی نیز با استفاده از بکار بردن مواد جاذب و بازتابنده به صورت ترکیبی طراحی می‌شود و نسبت به دو حالت بالا بازدهی بیشتری خواهد داشت. از دیدگاه میزان کاهش صوت قابل حصول دیواره بر حسب کاهش میزان انرژی و کاهش تراز مورد نظر نیز در جدول یک آورده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود حداکثر میزان کاهش تراز صوتی دیواره‌های مانع ۲۰دسی‌بل خواهد بود که این نتیجه در صورت استفاده مواد جاذب صوت و طراحی مناسب دیواره امکان پذیر است.

از طرفی حصارهای صوتی به دو صورت اتلاف ناشی از انتقال و اتلاف ناشی از تعبیه باعث کاهش صدا می‌شود. در اتلاف ناشی از انتقال وقتی در مسیر انتشار صدا مانعی نصب شود در هنگام عبور از این مانع، سطح صدا مقداری کاهش می‌یابد که به این کاهش اتلاف ناشی از انتقال گفته می‌شود. در مسیر انتشار صوت گیرنده از سه طریق صوت منتشر شده از منبع را دریافت خواهد کرد؛ دسته اول اصوات که فرکانس‌های پایین دارند و از بالای رأس و لبه‌های دیواره صوتی به سمت گیرنده شکست پیدا می‌کنند، دسته دوم اصواتی هستند که در فرکانس‌های پایین که به واسطه انتقال از طریق دیواره به گیرنده می‌رسند، میزان صوت منتقل شده در این حالت بر اساس خصوصیات فیزیکی و مواد سازنده دیواره تعیین می‌شود. به نحوی که برای کاهش انتقال صوت در فرکانس‌های پایین باید از موادی با حداقل چگالی سطحی ۱۰ استفاده کرد. در اتلاف ناشی از تعبیه، فرض کنید که یک ضخامت کافی برا حصار به منظور جلوگیری از عبور مستقیم همه امواج از میان آن تأمین شده است. در این صورت کاهش در سطح صدا که ناشی از مجبور کردنه آن به پیمودن یک مسیر طولانی‌تر از بالا و اطراف آن است، اتلاف ناشی از تعبیه حصار نامیده می‌شود. در این روش وجود هرگونه روزنه، شکاف و حفره در سطح دیواره از میزان کارایی دیواره به شدت می کاهد. با ایجاد شکافی به اندازه ۱۰ درصد از کل سطح دیواره‌های با تلفات انتقالی ۳۰دسی‌بل به میزان ۲۰ دسی بل از توانایی تلفات انتقالی آن کاسته می‌شود برحسب مشاهدات و نتایج به دست آمده موادی که برای ساخت دیواره‌ها استفاده می‌شوند باید دارای حداقل چگالی ۱۰ باشد.

تعیین مشخصات فیزیکی و موقعیت مناسب نصب دیواره‌های صوتی

حصارهای صوتی در آزادراه‌ها، بزگراه ها و در برخی موارد در معابر اصلی درون شهری و برون شهری به منظور کاهش تأثیر صدا بر کاربردی‌های اطراف به کار می‌روند. سازمان حفاظت محیط زیست براساس آئین نامه‌های تدوین شده و قوانین خاص مبارزه با آلودگی صوتی در کشورهایی که توجه خاصی نسبت به مسئله صدا و آلودگی ناشی از آ دارند اقداماتی در خصوص مبارزه با این آلاینده زیست محیطی انجام داده است. بدین منظور برای دستیابی به شرایط بهینه و به منظور بررسی و برآورد تأثیرات صدا دو نوع استاندارد در ایران تعیین شده است:

۱. استاندارد محیطی

این استاندارد یک حد آستانه مجاز برای محیط‌های مختلف شهری در هوای آزاد تعیین می‌کند. در صورتی که هر فردی چه به عنوان عابر و یا به عنوان ساکن در یک منطقه مسکونی و یا به عنوان شاغل در یک منطقه تجاری یا صنعتی تحت آستانه‌های مجاز زیست محیطی قرار داشته باشد، دچار عوارض سو صدا نخواهد گردید.

۲. استاندارد انتشار آلاینده‌ها

با استفاده از آین استاندارد میزان ترازهای خروجی منابع ایجاد کننده صدا قابل مقایسه و ارزشیابی است. استانداردهای زیست محیطی لازم است به منظور آسایش و آرامش انسان تعیین شود؛ لذا شفاف نمودن و تعیین دقیق این استانداردها به نوع رفتار، فرهنگ، آداب و رسوم و بالاخره به ساختار فیزیکی شهرها بستگی خواهد داشت، به همین دلیل در تعیین این نوع رفتار استاندارها در کشورهای مختلف تفاوت‌هایی دیده شده است. مطابق استاندارد زیست محیطی ایران مناطق شهری ایران به پنج دسته تقسیم شده است. این جدول مناطقی در اطراف بزرگراه‌ها را که نیاز به حصارهای صوتی دارند نشان می‌دهد. مناطقی با این معیار انتخاب می‌شود که میزان آلودگی صوتی آنها بالاتر از مقادیر تعیین شده زیر باشد:

۳-۱- ارتفاع دیواره صوتی

برای کاهش حداقل دو صوت، یک حصار صوتی باید به اندازه کافی بلند باشد تا مسیر مستقیم بین منبع و دریافت کننده صوت را مسدود کند، اگر حصار صوتی کوتاه باشد یا دارای فواصلی بین قطعات باشد صوت می‌تواند از بالا یا اطراف حصار عبور کند و در نتیجه از کارایی آن کاسته شود. حداقل ارتفاع مورد استفاده برای دیواره‌ها برابر ۱.۸ متر (فاصله بالای فونداسی تا بالاترین قسمت دیواره) و حداکثر آن حدود هشت متر برآورد می‌شود که با توجه به شکل ظاهری و جنس دیواره و فاصله افقی آن از منبع و گیرنده متغیر است، البته براساس دستورالعمل‌های گفته شده در FHWA ارتفاع دیواره نباید کوتاه‌تر از اگزوز کامیون‌های عبوری باشد همچنین براساس یک قانون و معیار تجربی به ازا هر مترافزایش ارتفاع به میزان ۱.۵ دسی‌بل بر قدرت کاهش صوت دیواره افزوده می‌شود. جاذب بودن سطح دیواره نیز تأثیر مهمی در کاهش ارتفاع مورد نیاز مانع صوتی خواهد داشت به طوری که نسبت به دیواره‌ای از جنس مواد بازتابنده به همان ارتفاع دارای ۳ دسی‌بل کاهش صوتی بیشتر دارا است.

۳-۲ فاصله افقی مجاز جهت نصب دیواره صوتی

برای بیشترین اثربخشی یک دیواره بهتر است آن را در محلی نزدیک به منبع و یا دریافت کننده (در اینجا نزدیک به منبع) نصب کنیم، البته فاصله افقی دیواره تا منبع (فاصله مجاز حریم صوتی) نباید کمتر از سه متر منظور شود.

نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات:

دیواره‌های صوتی به عنوان مؤثرترین مانع در برابرآلودگی صوتی ناشی از ترافیک جاده‌ای به شمار می‌آید. برای این منظور با استفاده از متدهای شبیه سازی مناسب و همچنین بهره گیری از تکنیک‌های مهندسی کنترل نویز و با بکارگیری مواد مناسب همچون مواد پلیمری که دارای قدرت کاهش صوت بالایی می‌باشند و با طراحی و ساخت دیواره‌های صوتی کارآمد می‌توان با این مشکل به مقابله پرداخت.

لذا با توجه به اینکه تاکنون دستورالعمل مدونی برای تعیین نوع و طراحی حصارهای صوتی مناسب در جهت کاهش آلودگی صوتی در کلانشهرها که با شرایط کشور ما سازگار باشد وجود نداشته است، با مطالعه می‌تواند گامی مؤثر در جهت رفع آن باشد.

همچنین پیشنهاد می‌شود باتوجه به اینکه کاهش آلودگی صوتی از طریق جذب بهترین حالت است، لازم است تا ساختمان‌هایی که در معرض این آلودگی هستند از مواد جاذب عایق بندی در دیوارهای ساختمان، درب و پنجره‌های دو جداره و درزگیرها استفاده کنند. از موارد دیگری که هنگام ساخت مناطق مسکونی در جوار بزرگراه‌ها باید مدنظر قرار گیرد، نکات ذیل است:

ارائه طرح‌هایی که با توجه به موقعیت زمین و توپوگرافی جغرافیایی محل ساختمان از حداکثر سایه صوتی برخوردار شود.

ایجاد فضای سبز در محوطه سازی مناطق مسکونی کمک مؤثری در کاهش آلودگی صوتی دارد.

نحوه قرار گیری ساختمان‌ها به شکلی باشد تا حد امکان بیشترین فاصله از جاده را داشته باشد.

ترکیب مناسب از ساختمان‌ها با ارتفاع‌های متفاوت: بدین نحو که ساختمان‌هایی که در نزدیکترین ردیف به بزرگراه‌ها هستند دارای ارتفاع بالاتری باشند تا به عنوان یک سد برای ردیف‌های بعدی عمل نمایند بهتر است از ساختمان‌های تجاری به عنوان این سدهای ساختمانی استفاده شود.



کد محتوا 18639

برچسب ها