高公局北工處戴昌毅/撰稿及圖片提供
國道1號三重至五股平面段及高架段均已設置不同高度及型式之隔音牆，以阻隔高速公路噪音，惟部分平面車流噪音仍經兩側高架橋梁底反射向外傳至鄰側，降低隔音牆減音效果，以致沿線噪音量增加，因此近年民眾陸續陳情要求改善。為此，高公局北工處基於自主性管理及執行環保局核定之噪音改善計畫書減音承諾，104年起即委託顧問公司辦理高架橋梁下噪音改善設施規劃設計，藉由噪音量測、音源鑑別及成因分析，以瞭解橋下噪音影響機制及範圍，據此研擬可行之噪音改善方案，其中包括最適化之橋下吸音裝置設計，用於降低反射音影響，以期達到沿線噪音量符合管制標準。
為確認橋下噪音傳遞路徑與各音源貢獻量，以噪音計及聲學攝影機進行現場量測，調查結果顯示中山高平面段橋梁下噪音，最大音量來自箱型梁橋底板之反射音，其次為繞射音；模式預估之橋下噪音源傳遞路徑及各音源噪音量，圖中顯示橋下反射音與繞射音或直接音均相當，相差10dB以內，對民宅噪音總量近3dB增量。
依據國內外類似噪音改善工程案例，針對橋下反射音之噪音改善設施為於高架橋梁下翼板或橋底板增掛吸音裝置。橋下吸音裝置面板外形有平面型及凸面型(W型、圓筒等）兩大類。由於中山高平面車道佈設於中間，兩側為高架橋梁，高速公路噪音經此兩類吸音板之一次反射或二次反射後，部分未被吸收之聲波會朝向受體端，為將此反射音量極小化，設計團隊依中山高交通噪音頻率特性及方向性，創新研發「倒N型吸音裝置」，聲波多數能量經二次吸收，即使有殘餘能量也是傳向橋下，使反射至敏感受體端音量最小化(參見圖1及圖2)。
新型橋下減音設施由數個「倒N型吸音裝置」及附屬品組成。吸音材可採用金屬沖孔隔音板，或採用鋁纖維隔音板，或採用空腔共振構造開孔隔音板，實驗室音響性質檢測穿透損失STC≧35dB及吸音係數NRC≧0.85。為驗證「倒N型吸音裝置」完竣後現場減音成效，本設計參考日本國土交通省公告斜入射吸音率檢測方法，於戶外場地進行樣品板檢測，結果顯示平均斜入射吸音率約0.95，大於日本交通設施高架裏面吸音材料規定0.9。就頻率分析，斜入射吸音率315Hz以上各分頻均達到0.91以上。
新型橋下減音設施之「倒N型吸音裝置」為國內首件處理橋下反射音之新型專利(新型第M523733號)，原創構想為台灣世曦工程顧問公司，後經該公司持續研發申請專利，且無償提供本局使用，目前已於國道1號南下汐五高架橋里程STA.28k+355至STA.28k+485橋下空間施作中。
新型橋下減音設施於結構安全性、施工與經費及維護等層面評估可行，就樣品板減音檢測數據，「倒N型吸音裝置」平均斜入射吸音率高於日本交通設施高架裏面吸音材料規定，且優於其他外形之產品，預期可為解決橋下反射音可行方案之一，裨助降低國道沿線居住環境之噪音影響程度。
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圖1 倒Ｎ型吸音裝置之組成及減音方式
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圖2 新型橋下減音設施聲波入射及反射路徑
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