ITS a contribué à la prévention d'une gêne sonore de voisinage au moyen d'un mur anti-bruit installé dans une centrale électrique, en Europe de l'Ouest.
L'objectif était de limiter la propagation du bruit émis par un alternateur industriel de très forte puissance (associé à une turbine à combustion fonctionnant en cycle combiné d'une puissance avoisinant 700 MW) en des emplacements situés non seulement en limite de propriété industrielle, mais aussi à des distances supérieures, ce qui est une nécessité pour l'obtention et le maintien d'une autorisation d'exploitation. S'agissant de la réglementation française, elle distingue la période diurne (07h00 à 22h00 sauf dimanches et jours fériés) et la période nocturne (22h00 à 07h00 ainsi que dimanches et jours fériés):
- dans certains cas, un arrêté préfectoral (quand il n’est pas ministériel) fixe les niveaux de bruit à ne pas dépasser en limite de propriété: c’est notamment le cas des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) e.g. 70 dB(A) en période diurne et 60 dB(A) en période nocturne
- l’émergence i.e. la différence entre les niveaux de pression continus équivalents pondérés A du bruit ambiant (installation industrielle considérée en fonctionnement) et du bruit résiduel (en l’absence du bruit de l'installation industrielle considérée, mais mesuré sur la période de fonctionnement de l'installation industrielle considérée) est limitée dans les Zones à Emergences Réglementée (ZER), qui incluent en général, à proximité de l'installation industrielle considérée: les habitations, les zones constructibles et les zones occupées par des tiers e.g. Etablissements Recevant du Public (ERP), autres établissements industriels. Si le niveau de bruit ambiant dans les ZER (incluant le bruit de l'installation industrielle considérée) est compris entre 35 dB(A) et 45 dB(A) alors l’émergence admissible est de 6 dB(A) en période diurne et de 4 dB(A) en période nocturne. Si le niveau de bruit ambiant dans les ZER (incluant le bruit de l'installation industrielle considérée) est supérieur à 45 dB(A) alors l’émergence admissible est de 5 dB(A) en période diurne et de 3 dB(A) en période nocturne
- dans le cas d’une Installation Classée pour la Protection de l'environnement (ICPE), la tonalité marquée, dont la présence est liée à la différence entre le niveau de pression acoustique dans une bande de fréquence de 1/3 d’octave donnée et les bandes de fréquences adjacentes, est jugée indésirable si elle dépasse 10 dB dans l’intervalle fréquentiel 50 Hz-315 Hz ou bien 5 dB dans l’intervalle fréquentiel 400 Hz-8000 Hz
Pour ce qui est du mur anti-bruit, il s'agira d'une construction métallique, avec une charpente et:
- pour les parties fixes ou facilement démontables, par sous-ensembles: des panneaux d'insonorisation industrielle avec une face absorbante (modulaires)
- pour les accès: des bloc-portes acoustiques (pivotants) avec, pour les parties translucides (avec des vitrages garantissant une sécurité résiduelle en cas de bris accidentel): des châssis vitrés acoustiques
Bien sûr, s'agissant d'un ouvrage de grande hauteur, la plus grande attention a été portée aux calculs de structure, de manière à ce qu'il résiste aux vents et aux risques sismiques.
D'autres dispositifs d'insonorisation (selon la taille: encoffrements, bâtiments insonorisés: commercialisés par ailleurs par ITS) constituent une enveloppe étanche à l'air et requièrent donc, pour l'évacuation de la puissance calorifique dissipée par les équipements bruyants qu'ils abritent, un système de ventilation complexe faisant intervenir des entrées et des sorties d'air, chacune équipée d'un silencieux pour ne pas dégrader la performance acoustique, et de ventilateurs (dont le positionnement dépend du principe de ventilation de l'enceinte: en surpression ou dépression), devant eux aussi être insonorisés car bruyants par nature (et, qui plus est, devant faire l'objet de raccordements électriques et d'un monitoring).
Ce n'est pas le cas lorsque l'on installe un mur anti-bruit, un tel équipement permettant une ventilation naturelle i.e. l'évacuation de l'air chaud en partie haute grâce au phénomène de tirage lié à une masse volumique inférieure pour l'air chaud, à la seule condition de prévoir, en partie basse, des ouvertures permettant une prise d'air frais, qui doivent (elles seules) être dotées de silencieux de ventilation, dont la perte d'insertion (indicateur de la performance acoustique) peut être très inférieure à celles d'encoffrements ou de bâtiments insonorisés, du fait que la performance d'ensemble est nettement supérieure (des ventelles insonorisées plus compactes et moins onéreuses que des silencieux à baffles séparateurs sont souvent appropriées dans un tel contexte).
Pour un mur anti-bruit - comme dans le cas d'encoffrements et de bâtiments insonorisés - l'affaiblissement acoustique (la capacité d'un mur anti-bruit à s'opposer à la transmission des sons au travers des parois qui le constituent), et l'absorption acoustique (la capacité d'un mur anti-bruit à ne pas réfléchir les ondes sonores, du côté des sources de bruit, pour ne pas amplifier le bruit) comptent, mais ce ne sont pas les seuls critères devant être considérés.
S'agissant de performance acoustique, il convient d'avoir présent à l'esprit qu'elle dépend non seulement de la fréquence (comme tout dispositif d'insonorisation) mais aussi de paramètres géométriques liés d'une part des sources de bruit devant être considérées, et d'autre part des emplacements auxquels une diminution du niveau de bruit est attendue:
- les distances respectives à l'écran acoustique que constitue le mur-anti-bruit
- les hauteurs respectives
- les distances respectives aux bords verticaux de l'écran acoustique
De tels effets peuvent être pris en compte au moyen de modélisations plus ou moins sophistiquées, la formulation la plus simplifiée étant probablement la suivante, pour l'évaluation de l'efficacité d'un mur anti-bruit ΔL (en termes de diffraction des ondes sonores), pour une source suffisamment petite pour être considérée comme ponctuelle:
ΔL=10log10(3+20N) dB, avec N: nombre de Fresnel; N = 2*ΔL/λ
ΔL = (par analogie à l'optique) différence de marche des rayons sonores par rapport au trajet direct
λ = longueur d'onde considérée ; λ=c/f
c = célérité du son dans l'air (≈ 340 m/s pour de l'air propre et sec à une température de 15°C, à une pression de 1 atmosphère = 1.01325 bar = 101325 Pa)
f = fréquence (Hz)
En pratique, dans le contexte de prévention d'une gêne sonore de voisinage, de telles formulations et modélisations (même beaucoup plus sophistiquées) sont à considérer avec beaucoup de précaution, même lorsque l'on décompose la source de bruit devant être atténuée en sources de bruit suffisamment petites pour être ponctuelles (ce qui n'est pas facile, car requérant des données qui font souvent défaut quant à la localisation précise des sources de bruit élémentaires et à leurs émissions sonores respectives en termes de niveau de puissance acoustique et de directivité ).
Car l'efficacité d'un mur anti-bruit dépend non seulement de la topographie du lieu d'installation (et de son voisinage), mais aussi - au-delà du phénomène de diffraction des ondes sonores mentionné ci-dessus - des éventuelles réflexions d'ondes sonores sur des surfaces dures, pas seulement au départ du trajet acoustique, et également des conditions météorologiques.
Ce dispositif a donc une performance globale limitée, notamment lorsqu'il s'agit de bruit industriel (la performance est souvent minime en basse fréquence), ce qui conduit à réserver son utilisation dans des contextes particuliers, comme dans le contexte du projet objet du présent article, où il s'est agi de compléter l'insonorisation d'un alternateur sortie d'usine avec un capotage insonorisant: un mur anti-bruit a été, ici , utilisé à bon escient.
En matière de prévention d'une gêne sonore de voisinage, les Clients n'attendent pas seulement d'ITS et de ses partenaires commerciaux des constructions robustes, livrées dans les délais prévus à un prix abordable (ce qu'elles sont). Ils savent qu'ils peuvent compter sur une expertise permettant l'optimisation des moyens de réduction du bruit (et la limitation des coûts et d'autres contraintes associés) solidement fondée par des décennies de pratique d'études et de travaux dans le domaine de l'insonorisation industrielle.
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En matière de prévention d'une gêne sonore de voisinage, les Clients d'ITS savent qu'ils peuvent compter sur une expertise permettant l'optimisation des moyens de réduction du bruit solidement fondée par des décennies de pratique d'études et de travaux dans le domaine de l'insonorisation industrielle |
Qu’on se le dise !