Le traitement du bruit industriel au moyen de capotages ventilés et d’écrans acoustiques est une nécessité dans différents contextes e.g. fabrication, construction, extraction de matières première (mines et carrières), approvisionnement en eau et en énergie notamment électrique - pas seulement dans le cas d’Installations Classées Pour la Protection de l’Environnement - (ICPE) - :
- pour préserver l’environnement d’un site industriel des nuisances qu’occasionneraient, pour le voisinage des niveaux de bruits sonores excessifs[1]
- pour protéger les travailleurs contre les risques dus au bruit[2]
ITS a participé au traitement du bruit industriel au moyen de capotages ventilés et d’écrans acoustiques construits sur un site de production d’électricité en Asie du Sud-Est. Plusieurs matériels ont notamment requis un traitement du bruit à haute performance:
- des turbines à gaz (2 pour le projet considéré), installées en extérieur, pour lesquelles la construction de capotages ventilés était appropriée
- des alternateurs (2 pour le projet considéré), installés en extérieur, pour lesquelles la construction d’écrans acoustiques était appropriée
En termes d’acoustique, le traitement du bruit industriel au moyen de capotages ventilés et d’écrans acoustiques requière la construction d’ouvrages ayant fondamentalement deux fonctionnalités complémentaires :
- l’affaiblissement acoustique i.e. la capacité à s’opposer à la transmission des sons de l’intérieur de l’espace ainsi délimité vers l’extérieur ; un indice d’affaiblissement acoustique de l’ordre de 40 dB aux fréquences medium et aigues est souvent requis pour des projets de la nature de celui présentement décrit
- l’absorption acoustique i.e. la capacité à ne pas réfléchir les ondes sonores - du côté de la source de bruit - sans quoi se produirait un accroissement du niveau sonore : du côté de la source de bruit et donc - toutes choses égales par ailleurs - de l’autre côté, ce qui serait contreproductif en termes d’insonorisation[3] ; un coefficient d’absorption acoustique proche de 100 % aux fréquences medium et aigues est souvent atteignable pour des projets de la nature de celui présentement décrit
Pour ces les 4 sources de bruit mentionnées plus haut, les dispositifs d’insonorisation ont été basés sur des constructions en acier, avec une charpente et des éléments de remplissage limitant la propagation du bruit, principalement :
- des panneaux d’isolation acoustique métalliques, modulaires, démontables (une présentation détaillée est disponible ici)
- des bloc-portes acoustiques métalliques, avec ou sans vitrage (une présentation détaillée est disponible ici)
Dans le cas des 2 turbines à gaz, l’évacuation de la puissance calorifique dissipée par les organes mécaniques et les autres équipements encoffrés a rendu nécessaire l’installation de systèmes de ventilation très performants comprenant des ventilateurs et des silencieux de ventilation pour les orifices d’aspiration et de refoulement (une présentation détaillée est disponible ici).
Le traitement du bruit industriel au moyen de capotages ventilés et d’écrans acoustiques doit prendre en compte différents impératifs :
- ceux liés à la limitation du bruit, avec possiblement des objectifs en champ acoustique proche - e.g. un niveau de pression acoustique inférieur à 80 dB(A) à 1 mètre, ce qui est un enjeu considérable pour des émissions sonores aussi importantes -, et en champ acoustique lointain i.e. à des emplacements acoustiques spécifiés dans le périmètre du site industriel ou au-delà:
- dans le cas des alternateurs i.e. des générateurs (ordinairement : déjà équipés d’un encoffrement ventilé), pour lesquels le traitement du bruit est basé sur la mise en œuvre d’écrans acoustiques (murs anti-bruit), il est recherché une limitation de la propagation du bruit par interposition d’un obstacle dont le contournement - par les ondes sonores - doit être limité, non seulement du fait de l’affaiblissement acoustique des panneaux, mais aussi du fait des dimensions de l’écran et du positionnement relatif de la source de bruit et des emplacements devant être protégés de niveaux sonores excessifs
- dans le cas des turbines à combustion, pour lesquelles le traitement du bruit est basé sur la construction de bâtiments (ouvrages clos et couverts), une réduction de bruit « à la source » est en jeu i.e. le niveau de puissance acoustique est diminué, ce qui induit - toutes choses égales par ailleurs - une diminution des niveaux sonores dans tout son environnement
- ceux liés à la limitation de l’échauffement, avec un objectif d’élévation de température maximale:
- dans le cas des alternateurs i.e. des générateurs (ordinairement : déjà équipés d’un encoffrement ventilé), pour lesquels le traitement du bruit est basé sur la mise en œuvre d’écrans acoustiques (murs anti-bruit), une ventilation par convection naturelle est souvent privilégiée (requérant alors - généralement en partie basse des ouvrages - des prises d’air insonorisées de section appropriée)
- dans le cas des turbines à combustion, pour lesquelles le traitement du bruit est basé sur la construction de bâtiments (ouvrages clos et couverts), une contrainte supplémentaire concerne parfois la puissance électrique maximale consommée par les ventilateurs (lesquels doivent en outre souvent satisfaire aux exigences de la réglementation des ATmosphères EXplosives (ATEX), et aussi les dispositifs d’insonorisation spécifiques requis par les émissions sonores de tels équipements
- ceux liés à l’exploitation et à la maintenance de l’équipement insonorisé, ce vis-à-vis de quoi une conception ergonomique et tenant compte des besoins en termes d’accès, de démontabilité, de durabilité est requise, ainsi qu’une fabrication soignée
- ceux liés au site, en relation - lorsqu’il s’agit de constructions à l’extérieur - avec les enjeux de résistance aux séismes et aux intempéries (dans ce cas : vents très fort et pluies abondantes ; dans d’autres cas : températures extrêmement basses, neige)
En plus, selon les projets, le périmètre de fourniture peut être étendu à des équipements connexes (e.g. électriques, de détection, de lutte contre l’incendie, de filtration d’air).
Pour tout cela, le dimensionnement et la construction doivent s’adapter aux règles et codes locaux - variables d’un projet à l’autre - et respecter les standards de qualité des clients les plus exigeants.
Tout compte : (en plus de ce qui concerne les études) la qualité des matières premières, des soudures et des assemblages, de la protection contre la corrosion, de l’étanchéité à l’air et à l’eau pour obtenir des ouvrages performants en termes d’insonorisation et qui résistent aux ravages du temps.
Le traitement du bruit industriel au moyen de capotages ventilés et d’écrans acoustiques constitue un vaste domaine d’intervention pour ITS (qui possède pour cela, comme ses partenaires commerciaux, une solide expérience), qu’il s’agisse - comme dans le cas présent - d’installations de production d’énergie ou de projets dans d’autres secteurs.
Qu’on se le dise !
[1] en France, une non-conformité réglementaire peut avoir différentes origines :
- dépassement de la limite admissible pour l’émergence: il s’agit de la différence entre les niveaux de pression continus équivalents pondérés A du bruit ambiant - site industriel considérée en fonctionnement - et du bruit résiduel - en l’absence du bruit généré par le site industriel considérée, mais mesuré sur sa période de fonctionnement) dans les zones à émergence réglementée (ZER) ; selon le contexte: 5 ou 6 dB(A) en période diurne et 3 ou 4 dB(A) en période nocturne
- présence d’une composante tonale: quand, en considérant un spectre de tiers d’octave non pondéré dû au fonctionnement du site industriel, le niveau dans une bande de fréquence dépasse de 5 dB ou plus le niveau moyen des deux bandes de fréquence adjacentes de 400 Hz à 6300 Hz ou de 10 dB celui des deux bandes de fréquence adjacentes de 63 à 315 Hz
- dépassement du niveau admissible en limite de propriété, fixé par arrêté préfectoral - typiquement 70 dB(A) en période diurne, 60 dB(A) en période nocturne -
[2] en France, le respect la réglementation est apprécié selon la directive européenne 2003/10/CE, pour le niveau d’exposition quotidienne au bruit L EX, 8h: 80 dB(A) et 85 dB(A) sont les seuils, respectivement inférieur et supérieur, déclenchant l’action ; 87 dB(A) est la valeur limite autorisée
[3] par rapport à une propagation en champ acoustique libre (i.e. dans l’espace non vide : la propagation sonore y est sphérique), la présence de parois réfléchissant parfaitement les sons occasionne des accroissements plus ou moins importants du niveau de pression acoustique :
- 3 dB pour 1 plan réfléchissant (e.g. 1 sol industriel ordinaire)
- 6 dB pour 1 plan réfléchissant (e.g. 1 sol industriel ordinaire) et 1 paroi non absorbante, à l’intersection desquels une source de bruit serait positionnée
- 9 dB pour 1 plan réfléchissant (e.g. 1 sol industriel ordinaire) et 2 parois non absorbantes, à l’intersection desquels une source de bruit serait positionnée