防音壁

防音壁（サウンドウォール、防音壁、防音堤、防音壁、音響壁とも呼ばれる）は、騒音公害から敏感な土地利用地域の住民を保護するために設計された外部構造です。防音壁は、騒音源の活動の停止や騒音源制御の使用以外では、道路、鉄道、産業の騒音源を軽減する最も効果的な方法です。

地上交通騒音の場合、発生源の騒音強度を低減する他の方法としては、ハイブリッド車や電気自動車の使用促進、自動車の空力特性やタイヤ設計の改善、低騒音舗装材の選択などがあります。米国では、1970年代初頭に 騒音規制が導入されて以来、防音壁の広範な使用が始まりました。

米国では、自動車交通が急増した20世紀半ばから防音壁が建設されてきました。カリフォルニア州ミルピタスのI-680が最初の防音壁でした。^{[1] 1960年代後半には、特定の}道路に隣接する防音壁設計の有効性を数学的に評価するための分析音響技術が登場しました。1990年代までには、透明材料を使用した防音壁がデンマークやその他の西ヨーロッパ諸国で設計されていました。^[2]

こうした初期のコンピュータ モデルの中で最も優れたものは、道路の形状、地形、車両量、車両速度、トラックの種類、路面の種類、微気象の影響を考慮したものでした。米国の複数の研究グループが、コンピュータ モデリング手法のバリエーションを開発しました。カリフォルニア州サクラメントのCaltrans本部、カリフォルニア州サニーベールの ESL Inc. グループ、マサチューセッツ州ケンブリッジのBolt 、Beranek、Newman ^[3]グループ、フロリダ大学の研究チームです。特定の騒音障壁を科学的に設計した最も古い発表された研究は、カリフォルニア州ロスアルトスのFoothill Expresswayの研究であると考えられます。^[4]

すぐに全米各地で、既存および計画中の高速道路数十件を対象とした多数のケーススタディが実施されました。そのほとんどは、州の高速道路局の委託を受け、前述の 4 つの研究グループのいずれかが実施しました。1970 年に制定された米国国家環境政策法は、事実上、国内のあらゆる連邦補助高速道路法プロジェクトによる騒音公害の定量分析を義務付け、防音壁モデルの開発と適用を推進しました。1972年の騒音規制法の可決により、^[5]多数の騒音規制の副産物として防音壁設計の需要が急増しました。

1970 年代後半までに、米国では 12 以上の研究グループが同様のコンピュータ モデリング技術を適用し、毎年少なくとも 200 か所の防音壁の設置を検討していました。2006 年現在、この技術は高速道路の騒音公害^{[アップデート]}評価の標準と見なされています。使用されているコンピュータ モデルの性質と精度は、1970 年代の元の技術バージョンとほぼ同じです。

ほとんどの防音壁には、消防士が近くの消火栓にアクセスして消火ホースを通せるように、意図的に小さな隙間が設けられています。消火ホースには通常、最寄りの交差点を示す標識と消火栓の絵文字が付けられていますが、一部の消火栓の隙間からは、壁の下の小さな暗渠 を通ってホースが通るようになっています。

防音壁設計の音響科学は、航空路または鉄道を線源として扱うことに基づいています。^{[疑わしい–議論する]}この理論は、特定の受容器に向かう音線の進行がブロックされることに基づいていますが、音の回折に対処する必要があります。音波は、防音壁の頂点などのエッジを通過するときに（下向きに）曲がります。したがって、高速道路やその他の音源の見通し線をブロックする障壁は、より多くの音をブロックします。^{[6]さらに問題を複雑にしているのは、}屈折という現象、つまり不均一な大気の存在下で音線が曲がる現象です。風のせん断とサーモクラインによって、このような不均一性が生み出されます。モデル化される音源には、エンジン騒音、タイヤ騒音、空力騒音を含める必要があり、これらはすべて車両の種類と速度によって異なります。

防音壁は、私有地、公道、またはその他の公有地に建設できます。 騒音レベルは対数スケールを使用して測定されるため、9デシベルの低減は、不要な音響パワーの約 86 パーセントの除去に相当します。

防音壁の材料には、石積み、土塁（土塁など）、鋼、コンクリート、木材、プラスチック、断熱ウール、複合材など、さまざまなものがあります。^[7]吸音材で作られた壁は、硬い表面とは異なる方法で音を緩和します。^{[8]また、太陽光}発電パネルなどの活性材料を使用して防音壁を作り、電気を生成すると同時に交通騒音を減らすこともできます。 ^{[9] [10] [11]}

多孔質の表面材料と防音材を含む壁は、騒音が音源や他の場所に反射することがほとんどない、またはまったくない吸収性の壁である可能性があります。石造やコンクリートなどの硬い表面は、騒音のほとんどが騒音源やその先へ反射されるため、反射性であると考えられています。^[12]

防音壁は騒音公害の軽減に効果的な手段ですが、場所や地形によっては防音壁の使用に適さない場合があります。防音壁の選択には、コストと美観も影響します。場合によっては、道路を防音構造物で囲んだり、開削工法でトンネルを掘ったりします。

防音壁の潜在的な欠点は次のとおりです。

• 運転手や鉄道の乗客の視界が遮られる。防音スクリーンのガラス要素は視界の遮りを軽減できるが、定期的な清掃が必要である。
• 土地と街の景観への美的影響
• 落書き、無許可のゲリラ広告、破壊行為の標的が拡大
• 視界や社会的統制から隠された空間の創出（例：鉄道駅）
• 大きく透明な障壁による鳥と窓の衝突の可能性

• 
  騒音防止壁は、鉄道の乗客や道路利用者の視界を遮ったり、落書きを誘発したりすることがよくあります。
• 
  オランダのこの騒音軽減壁には、道路利用者への視覚的影響を軽減するために、運転者の目の高さに透明な部分があります。
• 
  線路に近い低い壁は視覚的な影響を回避します。

道路脇の防音壁は、道路付近の大気汚染濃度レベルを下げる効果があることがわかっています。道路脇から15～50m以内では、防音壁の風下側の大気汚染濃度レベルは、一般道路の値と比較して最大50%まで低下する可能性があります。^[13]

防音壁は道路から来る汚染物質の煙を防音壁の上方に押し上げ、高所から発生する汚染物質の効果を生み出し、煙の垂直方向の拡散を促進します。防音壁による最初の流れの減速と偏向により、煙は水平方向に拡散します。防音壁の風下側には、低速と再循環空洞を特徴とする非常に乱流の激しい せん断帯が形成され、拡散がさらに促進されます。これにより、防音壁の後ろの風下で周囲の空気と汚染物質が混合されます。^[14]

• 騒音による健康への影響
• 騒音対策
• 安全バリア
• 防音

• ウィキメディア・コモンズの防音壁に関するメディア