¿Qué tipos de barreras acústicas existen para el transporte ferroviario?

Las barreras acústicas para el transporte ferroviario son instalaciones utilizadas para reducir el impacto del ruido generado por los sistemas de transporte ferroviario, como trenes, trenes ligeros y metros, en el entorno circundante. Generalmente se instalan a ambos lados de las vías o en viaductos. Las barreras acústicas protegen las zonas residenciales, escuelas o áreas sensibles cercanas al absorber, reflejar o aislar el ruido.

1. Tipos de barreras acústicas para el transporte ferroviario

Según su forma estructural, materiales, método de instalación y función, las barreras acústicas para el transporte ferroviario se pueden dividir en los siguientes tipos:

（1）Barreras acústicas tipo poste

• Características：
  • Constan de postes y paneles de barrera acústica. Los postes se fijan al suelo o a la superficie del puente, y los paneles de barrera se insertan en las ranuras entre los postes.
  • La altura suele ser de 2 a 4 metros, la longitud es modular (cada sección de 2 a 3 metros), adecuada para líneas de ferrocarril o viaductos.
  • Los paneles de barrera suelen tener un diseño recto o plegado, y se pueden instalar tapas de absorción de sonido en la parte superior.
• Escenarios de aplicación：Ferrocarriles urbanos, ferrocarriles de alta velocidad, tramos elevados de metro.
• Ventajas：Estructura simple, instalación conveniente, bajos costos de mantenimiento, adecuado para la implementación a gran escala.
• Desventajas：Adaptabilidad ligeramente deficiente a terrenos complejos, altura limitada.

（2）Barreras acústicas totalmente cerradas

• Características：
  • Cierran completamente la vía, formando una estructura tipo túnel, con paneles de barrera en la parte superior y en ambos lados, con una altura de hasta 5 a 8 metros.
  • Utilizan una estructura de acero, combinada con paneles de absorción de sonido y paneles transparentes (como paneles de PC o vidrio templado).
  • Se pueden instalar sistemas de ventilación o iluminación en el interior.
• Escenarios de aplicación：Áreas sensibles al ruido (como cerca de hospitales, escuelas) o viaductos que atraviesan áreas residenciales.
• Ventajas：Excelente efecto de reducción de ruido (puede reducir de 20 a 30 dB), estético y resistente al viento.
• Desventajas：Alto costo, construcción compleja, la ventilación y la iluminación deben diseñarse especialmente.

（3）Barreras acústicas semicerradas

• Características：
  • La parte superior está abierta, con paneles de barrera en ambos lados, con una altura de 3 a 5 metros, equilibrando la reducción de ruido y la ventilación.
  • A menudo se utilizan estructuras de acero o postes de hormigón, y los paneles de barrera son una combinación de materiales de absorción/aislamiento de sonido.
• Escenarios de aplicación：Trenes ligeros urbanos, ferrocarriles suburbanos, áreas que necesitan equilibrar la reducción de ruido y la circulación del aire.
• Ventajas：Buen efecto de reducción de ruido (15-25 dB), costo más bajo que las totalmente cerradas, construcción más flexible.
• Desventajas：Fuga de ruido en la parte superior, el efecto de reducción de ruido es ligeramente inferior al de las totalmente cerradas.

（4）Barreras acústicas plegadas

• Características：
  • Los paneles de barrera adoptan un diseño plegado o curvo para aumentar la trayectoria de reflexión del ruido y mejorar la eficiencia de la reducción de ruido.
  • Se pueden instalar estructuras de absorción de sonido en la parte superior (como cabezas de hongo o tapas en forma de Y) para reducir el ruido de difracción.
  • Altura de 2 a 4 metros, diseño modular, fácil de instalar.
• Escenarios de aplicación：Ferrocarriles de alta velocidad, transporte ferroviario urbano, áreas con terrenos complejos.
• Ventajas：Buen rendimiento de reducción de ruido (15-20 dB), forma estética, fuerte adaptabilidad.
• Desventajas：La complejidad del procesamiento es relativamente alta, el costo es ligeramente superior.

（5）Barreras acústicas empotradas

• Características：
  • Los paneles de barrera están incrustados en la base de la vía o en la estructura del puente, con una altura baja (1-2 metros), integrados con la base de la vía.
  • A menudo se utilizan paneles de absorción de sonido de hormigón o acero, adecuados para escenarios de bajo ruido.
• Escenarios de aplicación：Salida de túneles de metro, ferrocarriles de baja velocidad o líneas con base de vía baja.
• Ventajas：Ocupa poco espacio, tiene poco impacto en el paisaje, es fácil de mantener.
• Desventajas：El efecto de reducción de ruido es limitado (10-15 dB), no es adecuado para áreas de alto ruido.

（6）Barreras acústicas paisajísticas

• Características：
  • Combinan un diseño estético, utilizando materiales transparentes (como paneles de PC, acrílico) o cubiertas de vegetación verde, integrándose en el paisaje urbano.
  • Los paneles de barrera se pueden personalizar con patrones o colores, y se pueden instalar paneles fotovoltaicos o capas de vegetación en la parte superior.
• Escenarios de aplicación：Centros urbanos, áreas turísticas o líneas ferroviarias que necesitan embellecer el entorno.
• Ventajas：Estéticas, mejoran la imagen de la ciudad al tiempo que reducen el ruido, y algunas tienen funciones ecológicas.
• Desventajas：Alto costo, el mantenimiento de los materiales transparentes es frecuente (como la limpieza).

2. Materiales y características estructurales

• Materiales principales：
  • Acero：Acero de baja aleación Q235/Q345, límite elástico de 235-345 MPa, utilizado para postes y marcos, espesor de 3-8 mm, galvanizado en caliente (60-80 μm) o recubrimiento en polvo anticorrosivo.
  • Aleación de aluminio：6061/6063, densidad de 2700 kg/m³, diseño ligero, superficie anodizada (espesor de película de 10-20 μm).
  • Materiales de absorción de sonido：Lana de vidrio, lana de roca o aluminio espumado poroso, coeficiente de absorción de sonido NRC 0.7-0.9, espesor de 50-100 mm.
  • Materiales de aislamiento de sonido：Placa de acero, placa de hormigón o placa compuesta, aislamiento de sonido de 20-30 dB.
  • Materiales transparentes：Placa de PC (policarbonato, espesor de 5-10 mm) o vidrio templado (6-12 mm), transmitancia de luz >80%, resistente a los impactos.
• Diseño estructural：
  • Postes：Acero en forma de H o cilindro, espaciados de 2 a 3 metros, la base es de hormigón (C25-C30) o pernos preempotrados.
  • Paneles de barrera：Diseño modular, dimensiones de 2x0.5m a 3x1m, compuesto de capa de absorción/aislamiento de sonido, superficie con red de protección para evitar colisiones de aves.
  • Rendimiento de reducción de ruido：Coeficiente de absorción de sonido NRC≥0.7, aislamiento de sonido de 15-30 dB, reducción de ruido general de 10-25 dB.
  • Resistencia a la carga de viento：Carga de viento de diseño de 1.0-1.5 kN/m², el nivel de resistencia sísmica cumple con el "Código para el diseño sísmico de ingeniería ferroviaria".