El uso de barreras acústicas, refleja la creciente preocupación sobre la contaminación acústica, en particular de las carreteras. Esto ha motivado a las autoridades a mitigar el ruido en zonas urbanas, semirurales e incluso rurales (Kotzen & English, 2009).
Las barreras deben cumplir con la atenuación del ruido. Además, con los estándares acústicos y estéticos. Los romanos estaban familiarizados con el ruido no deseado de las ruedas en las calles de piedra y emitieron un decreto que prohibía el uso de carretas en las calles de Roma de noche (Kotzen & English, 2009).
Inicialmente, las barreras comprendían muros construidos con hormigón y tablas de madera verticales intercaladas, pasando por terraplenes de tierra para mitigar el ruido y la intrusión visual. Actualmente sigue existiendo la necesidad de diseñar tales barreras, denominadas 'barreras ambientales'.
La certeza de la función de la barrera acústica es importante al considerar los materiales, ya que pueden tener un efecto en la altura de la barrera. Debe tenerse debidamente en cuenta, ya que la barrera estará sujeta a un escrutinio minucioso a lo largo de los procesos de diseño y planificación.
La barrera debe diseñarse para integrarse bien en su entorno. Las barreras a menudo grandes e imponentes pueden incidir en otros asuntos ambientales. Pueden afectar las vistas, la luz, el microclima, el acceso. Estas estructuras deben integrarse, en la medida de lo posible, en el entorno local. Una barrera debe merecer la aprobación de los habitantes locales.
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El diseño de barrera requiere de los servicios coordinados de acústicos calificados, ingenieros civiles y estructurales, arquitectos paisajistas. También se puede requerir otra experiencia profesional, incluido el asesoramiento de especialistas en materiales, geotécnicos, ecológicos, otros especialistas en medio ambiente y planificación. El diseño elegido pudiera ser una pantalla simple, pero elegante y transparente con una estructura de soporte de aluminio.
Al considerar el ruido, debe considerarse métodos de mitigación alternativos, como el uso de superficies de carreteras silenciosas, el aislamiento de las propiedades o inclusive la construcción de túneles. La estrategia óptima puede implicar el uso de varias soluciones. El uso del asfalto poroso ha reducido significativamente el ruido por tráfico rodado en países de la comunidad europea (Kotzen & English, 2009). Reducir el ruido de la llanta/superficie permite a los diseñadores y planificadores mantener las barreras al mínimo. En la actualidad, más del 70 por ciento de las autopistas holandesas están cubiertas con asfalto poroso. Los japoneses han desarrollado una 'Superficie de carretera elástica porosa' está compuesto de arena de sílice tratada y caucho granulado hecho de neumáticos viejos como agregado y resina de uretano como su aglutinante (Kubo, 2011).
La construcción de barreras acústicas muestra un compromiso práctico con el bienestar público y la integridad del medio ambiente. El argumento a favor de la responsabilidad ambiental está ganando apoyo público; Las barreras contra el ruido ambiental deberían ganar aceptación a medida que la gente aprenda más sobre los problemas que están en juego.
La selección de un muro acústico típico se fundamenta en el coeficiente de transferencia de sonido, vertido en la cantidad de energía sonora que el muro acústico puede absorber. Una barrera transparente pudiera ser de vinilo o poliuretano. También se
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usan paneles metálicos con altos índices de absorción de acuerdo a Avilés & Perera, (2017)
En el proceso de diseño de una pantalla acústica, es necesario aplicar los conceptos físicos elementales subyacentes a la reducción del ruido si se quiere que ésta sea acústicamente eficaz, es decir que asegure la disminución deseada del ruido sin estar sobredimensionada. Es necesario igualmente en su diseño tener en cuenta características no acústicas como el mantenimiento, la seguridad, la estética, la construcción, el coste, etc. Igualmente es muy importante asegurar la participación del público en las decisiones finales relativas al diseño y a la construcción de las pantallas.
Para que una pantalla anti-ruido sea eficaz, debe ser suficientemente alta y larga para impedir la propagación del ruido hacia el receptor. Las pantallas normales no son muy útiles para edificios cuya altura sobre pase la de la pantalla. Las salidas que permiten el acceso a zonas con cruce de otras calles, anulan su eficacia. En algunas zonas las casas se encuentran muy diseminadas y no permiten la instalación de pantallas anti-ruido a un coste razonable. El rendimiento acústico de una pantalla queda determinado por el lugar de emplazamiento, su anchura, su altura, así como sus características de transmisión y de reflexión /absorción.
1.13.1. Barreras de Concreto
El concreto utilizado por lado acústico, es extensamente eficaz para las barreras reflectantes. Se adaptan a cada diversidad por la versatilidad de formas, tamaños y colores, estéticamente bueno.
La versatilidad del concreto también se extiende a la forma y el tamaño con el que se pueden producir los paneles. Además, el concreto permite una gama
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completa de técnicas de instalación, incluidos postes y paneles enterrados directamente y sobre zapatas continuas, barreras de tráfico, muros de contención y por su resistencia al daño por impacto del vehículo.
Fuente: Quijada, Prefabricados de hormigón. http://grupoquijada.com/tags/hormig%C3%B3n
Este ejemplo de barreras hechas de una placa matriz de concreto estructural y otra de concreto poroso de alta calidad atenuadora. Por esto, la onda acústica se infiltra por los intersticios y luego se gasta en forma de energía térmica por efecto de fricción con el entramado del concreto de acuerdo a Harris (1995).
Al hormigón poroso, es accesible a un acabado moldeable, habitualmente estriado, que le proporciona un mejor aspecto decorativo. Esta barrera es la que proporciona al módulo su potencial de absorción acústica, con distintos niveles, según sean los elementos y proporción hechos en su construcción. Este tipo de barreras ocasionalmente obtiene coeficientes de absorción destacados, presentando corrientemente unos índices de exigencia de 4 a 5 dBA.
Figura 14. Barrera de Hormigón
71 1.13.2. Barreras metálicas
Las barreras metálicas absorbentes proporcionan facultad de absorción por su pared perforada y también por la dimensión de su espesor. Se construyen de secciones de tipo sándwich con un armazón de un acero galvanizado o en su defecto de aluminio que exhibe una concurrencia de orificios en una de sus superficies y una pared central absorbente de lana de vidrio.
Figura 15. Barrera Metálica
Fuente: Medidas preventivas de ruido de tráfico (Segués, 2007)
Las barreras metálicas reflectantes están constituidas en si por 2 paredes metálicas, ligeras con una capa que contiene aire por dentro de 10 a 15 cm de grosor. Las superficies de las barreras sometidas a un procedimiento anti- corrosivo con el fin que aguanten el ataque de los agentes corrosivos del medio.
En la imagen 15, se ve esta barrera compuesta por los siguientes elementos:
a. Un panel metálico multiperforado, usado como parte absorbente del ruido.
b. Lana de roca de 70 - 110mm de espesor.
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c. Cuerpo envolvente en chapa de acero, que crea un vano acústico.
1.13.3. Barreras transparentes
de característica reflectante y hechas con planchas de polimetil metacrilato (PMMA) quebranta el aburrimiento y deja ver el paisaje, moderan visiblemente el impacto ambiental de la barrera. Algunas veces se usa el policarbonato y el vidrio. El policarbonato brinda una excelente resistencia a impactos, al fuego, a los cambios climáticos, es práctico para soportar deformaciones de cierta intensidad sin acabar por deteriorarse. El costo por conservación es apreciable frente al vidrio, no obstante, éste es menos resistente a los choques. El vidrio, es un material que tiene admirables cualidades de durabilidad, pero es necesario prevenir inconvenientes por su mínima resistencia a los impactos (Panacor, Pantallas acústicas de metacrilato, 2008).
Fuente: Makrolon® SilentSound
Figura 16. Barrera Transparente de policarbonato
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Las barreras translúcidas tienen la utilidad de interferir escasamente en la visibilidad del medio, sin embargo, y aún a costa de quebrantar la visibilidad del entorno para los viajeros que se trasladan en los vehículos, en circunstancias hay que evitar acercamientos entre la barrera y las carrocerías. De hecho, se aconseja que la parte baja de la barrera se construya con materiales absorbentes que por lo general son opacos, cuando la barrera se coloque muy próxima a los medios de transporte que circulan por la calzada.
a. Ventajas proporcionadas por este tipo de barrera
• Aislamiento bueno
• gran visibilidad
• buena combinación, buena apariencia ornamental y posibilidad de curvatura.
b. prevención ante su aprobación
• vida media moderada (15 -20 años)
• peligro por el impacto
• pasividad al vandalismo
• exposición al fuego
El metacrilato es un material que es cómodo económicamente que el policarbonato, y brinda buenas condiciones de durabilidad y visibilidad, pero bastante delicado a las variaciones de temperatura, y puede reventar ante un choque imprevisto. Los plásticos traslúcidos se usan en la edificación de barreras acústicas con espesores entre 8 y 10 mm.
1.13.4. Barreras de GRC
GRC es el concreto reforzado con fibra de vidrio, contienen un armazón sólido (material aislante), vaciado de tal modo que facilita introducirse unas láminas de
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lana mineral y un entramado de GRC debidamente moldeada presentando perforaciones convenientes para evadir las reflexiones acústicas y que cobije las láminas absorbentes de lana mineral pero que necesariamente proporciona el acabado ornamental. De características muy elevadas de aislamiento.
Fuente: Arquites.
Se fabrica con cemento, agregados finos, aditivos de fraguado y lana de vidrio resistente al pH de la pasta de cemento. La conveniente beneficio del prefabricado de GRC al lado de otros materiales es sostenida por su ligereza, midiendo sólo entre 20 y 30 kg/m² por su espesor reducido (10-15 mm) permitiendo fabricarlo para secciones de grandes dimensiones, aportando su maniobrabilidad y translación (Alegre & Dominguez, 2012).
a. Ventajas del GRC
• excelente aislamiento
• buena durabilidad
• mantenimiento simple.
Figura 17. Barreras de GRC en la Gran Vía de las Cortes. Barcelona
75 b. reservas ante su aprobación
• lámina de obstáculo pétreo
• obstaculización de la visión
• poca absorción
• demasiada rigidez a impacto vehícular c. uso habitual
• Áreas de gran estabilidad de suelo
• durabilidad mayor a 20 años.
1.13.5. Barreras de madera
estas pantallas se arman a base de divisiones modulares realizados en madera debidamente procesada para salvaguardar su conservación a la intemperie. En proceso de preservación se suele realizar en reactores después de mecanizadas y habilitadas las diversas secciones de los elementos que forman el panel. Los paneles modulares suelen ser absorbentes o reflectantes, si están conformadas con material absorbente pegado por su cara expuesta al tránsito vehicular. Si son absorbentes, los paneles de madera cobijan una lámina de lana mineral y un entramado para protección de la madera, ubicados en diferentes posiciones (horizontal, vertical, inclinada) para conseguir distintas combinaciones estéticas.
En determinados casos, el material absorbente va unido directamente sobre la tabla de madera y se protege con procedimientos que consolidan la superficie y proporcionarle un realce y coloración, insertándolos estéticamente. Estos paneles, ofrecen unas significativas prestaciones de absorción sonora (arriba de 8 dBA) (Alegre & Dominguez, 2012).
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a. Ventajas b. precauciones
• posibilidad de alta absorción • mantenimiento costoso.
• cualidades estéticas • susceptibilidad al bandolerismo.
• evaluar riesgo de fuego
Fuente: Medidas preventivas del ruido del trafico (Segués, 2007)
1.13.6. Barreras mixtas
Pantallas son sistemas de blindaje acústico que armonizan paneles de metacrilato con diversos materiales con los que se fabrican las barreras acústicas absorbentes. Combinando paneles de metacrilato, con secciones metálicos, de concreto o madera, y en conjunto pantallas mixtas con diversos acabados y estilos.
Este diseño combinado produce apantallamiento si se encuentra muy cerca de las hogares a proteger, reduciendo el campo visual de éstas sin inutilizar su eficiencia y eficacia acústica (Panacor, Pantallas acústicas, 2008).
Figura 18. Barrera de Madera
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Fuente: panacor. https://www.panacor.cr/panacor/