Quais são os tipos de barreiras acústicas para transporte ferroviário?

As barreiras acústicas para transporte ferroviário são instalações usadas para reduzir o impacto do ruído gerado pela operação de sistemas de transporte ferroviário, como ferrovias, VLTs e metrôs, no ambiente circundante. Geralmente são instaladas nas laterais dos trilhos ou em viadutos. As barreiras acústicas protegem áreas residenciais, escolas ou áreas sensíveis próximas, absorvendo, refletindo ou isolando o ruído.

1. Tipos de barreiras acústicas para transporte ferroviário

De acordo com a forma estrutural, materiais, método de instalação e função, as barreiras acústicas para transporte ferroviário podem ser divididas nos seguintes tipos:

(1) Barreiras acústicas tipo coluna

• Características:
  • Consistem em colunas e painéis de barreira acústica. As colunas são fixadas no solo ou na superfície da ponte, e os painéis de barreira são inseridos nas ranhuras entre as colunas.
  • A altura geralmente é de 2 a 4 metros, o comprimento é modular (2 a 3 metros por seção), adequado para ferrovias ao longo da linha ou viadutos.
  • Os painéis de barreira são geralmente projetados como placas retas ou dobradas, e tampas de absorção de som podem ser instaladas na parte superior.
• Cenários aplicáveis: ferrovias urbanas, ferrovias de alta velocidade, trechos elevados de metrô.
• Vantagens: estrutura simples, instalação conveniente, baixo custo de manutenção, adequado para implantação em larga escala.
• Desvantagens: adaptabilidade ligeiramente inferior a terrenos complexos, altura limitada.

(2) Barreiras acústicas totalmente fechadas

• Características:
  • Fecham completamente os trilhos, formando uma estrutura em forma de túnel, com painéis de barreira na parte superior e em ambos os lados, com altura de até 5 a 8 metros.
  • Adotam estrutura de aço, combinada com placas de absorção de som e placas transparentes (como placas de PC ou vidro temperado).
  • Sistemas de ventilação ou iluminação podem ser instalados internamente.
• Cenários aplicáveis: áreas sensíveis ao ruído (como perto de hospitais, escolas) ou viadutos que atravessam áreas residenciais.
• Vantagens: excelente efeito de redução de ruído (pode reduzir 20-30 dB), estético e à prova de vento.
• Desvantagens: alto custo, construção complexa, ventilação e iluminação precisam ser especialmente projetadas.

(3) Barreiras acústicas semi-fechadas

• Características:
  • A parte superior é aberta, com painéis de barreira em ambos os lados, altura de 3 a 5 metros, equilibrando redução de ruído e ventilação.
  • Geralmente adota colunas de aço ou concreto, e os painéis de barreira são uma combinação de materiais de absorção/isolamento de som.
• Cenários aplicáveis: VLTs urbanos, ferrovias suburbanas, áreas que precisam equilibrar redução de ruído e circulação de ar.
• Vantagens: bom efeito de redução de ruído (15-25 dB), custo inferior ao totalmente fechado, construção mais flexível.
• Desvantagens: vazamento de ruído na parte superior, o efeito de redução de ruído é ligeiramente inferior ao totalmente fechado.

(4) Barreiras acústicas tipo placa dobrada

• Características:
  • Os painéis de barreira adotam um design dobrado ou curvo para aumentar o caminho de reflexão do ruído e melhorar a eficiência da redução de ruído.
  • Estruturas de absorção de som (como cabeças de cogumelo ou tampas em forma de Y) podem ser instaladas na parte superior para reduzir o ruído de difração.
  • Altura de 2 a 4 metros, design modular, fácil de instalar.
• Cenários aplicáveis: ferrovias de alta velocidade, transporte ferroviário urbano, áreas com terrenos complexos.
• Vantagens: bom desempenho de redução de ruído (15-20 dB), aparência bonita, forte adaptabilidade.
• Desvantagens: a complexidade do processamento é maior, o custo é ligeiramente superior.

(5) Barreiras acústicas embutidas

• Características:
  • Os painéis de barreira são embutidos na base da via ou na estrutura da superfície da ponte, com baixa altura (1-2 metros), integrados à base da via.
  • Geralmente adota placas de absorção de som de concreto ou aço, adequadas para cenários de baixo ruído.
• Cenários aplicáveis: saídas de túneis de metrô, ferrovias de baixa velocidade ou linhas com base de via baixa.
• Vantagens: ocupa pouco espaço, tem pouco impacto na paisagem, fácil manutenção.
• Desvantagens: o efeito de redução de ruído é limitado (10-15 dB), não adequado para áreas de alto ruído.

(6) Barreiras acústicas paisagísticas

• Características:
  • Combinado com um design estético, adota materiais transparentes (como placas de PC, acrílico) ou cobertura de vegetação verde, integrando-se à paisagem urbana.
  • Os painéis de barreira podem ser personalizados com padrões ou cores, e painéis fotovoltaicos ou camadas verdes podem ser instalados na parte superior.
• Cenários aplicáveis: centro da cidade, áreas turísticas ou linhas ferroviárias que precisam embelezar o ambiente.
• Vantagens: bonito, melhora a imagem da cidade ao mesmo tempo em que reduz o ruído, e alguns têm funções ecológicas.
• Desvantagens: alto custo, manutenção frequente de materiais transparentes (como limpeza).

2. Características de materiais e estrutura

• Materiais principais:
  • Aço: aço de baixa liga Q235/Q345, resistência ao escoamento de 235-345 MPa, usado para colunas e estruturas, espessura de 3-8 mm, galvanizado a quente (60-80 μm) ou revestido com anticorrosivo.
  • Liga de alumínio: 6061/6063, densidade de 2700 kg/m³, design leve, superfície anodizada (espessura do filme de 10-20 μm).
  • Materiais de absorção de som: lã de vidro, lã de rocha ou alumínio de espuma porosa, coeficiente de absorção de som NRC 0,7-0,9, espessura de 50-100 mm.
  • Materiais de isolamento de som: placa de aço, placa de concreto ou placa composta, isolamento de som de 20-30 dB.
  • Materiais transparentes: placa de PC (policarbonato, espessura de 5-10 mm) ou vidro temperado (6-12 mm), transmitância de luz >80%, resistente a impactos.
• Projeto estrutural:
  • Colunas: aço em forma de H ou colunas cilíndricas, espaçamento de 2-3 metros, base de concreto (C25-C30) ou parafusos pré-embutidos.
  • Painéis de barreira: design modular, dimensões de 2x0,5m a 3x1m, camada composta de absorção/isolamento de som, rede de proteção adicionada na superfície para evitar colisões de pássaros.
  • Desempenho de redução de ruído: coeficiente de absorção de som NRC≥0,7, isolamento de som de 15-30 dB, redução de ruído geral de 10-25 dB.
  • Resistência à carga de vento: carga de vento de projeto de 1,0-1,5 kN/m², nível de resistência sísmica em conformidade com o "Código para Projeto Sísmico de Engenharia Ferroviária".