Abaissement des niveaux sonores d'un site industriel

La réglementation française en matière de limitation du bruit dans l'environnement stipule ce qui suit, s'agissant d’une Insallation Classée pour la Protection de l'environnement (ICPE):

• si le niveau de bruit ambiant dans les Zones à Emergences Réglementée - ZER - (incluant le bruit de l'installation) 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 Zones à Emergences Réglementée - ZER - (incluant le bruit de l'installation) 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

L’émergence i.e. la différence entre les niveaux de pression continus équivalents pondérés A du bruit ambiant (installation en fonctionnement) et du bruit résiduel (en l’absence du bruit généré par l'installation, mais mesuré sur la période de fonctionnement de l'installation) est limitée dans les Zones à Emergences Réglementée (ZER), qui incluent en général, à proximité de l'installation: les habitations, les zones constructibles et les zones occupées par des tiers e.g. Etablissements Recevant du Public (ERP), autres établissements industriels.

Par ailleurs, une 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.

Cela rend nécessaire, dans de nombreux contextes, la mise en oeuvre de dispositions constructives spécifiques en matière de lutte contre le bruit, ce qui constitue le coeur de l'activité de ITS, qui a participé à l'abaissement des niveaux sonores d'un site industriel en Europe de l'Ouest, dans le cadre de l'implantation de deux turbines à gaz - d'une puissance totale de l'ordre de 170 MW - dédiées à la production d'électricité.

Il s'est agi de faire en sorte de sorte que les valeurs limites de l'émergence admissible ne soient pas dépassées, pour prévserver le voisinage de cette installation située au coeur d'une conurbation (avec de nombreux immeubles de bureaux), de l'impact de ces imposantes machines thermiques, ainsi que de modules gaz et d'alternateurs associés - par nature: tous très bruyants - , au moyen d'enceintes acoustiques ventilées.

Moyens pour l'abaissement des niveaux sonores d'un site industiel

Les moyens pour l'abaissement des niveaux sonores d'un site industriel peuvent être classés en différentes catégories:

• les silencieux, qui permettent de réduire le niveau de puissance acoustique (généralement expriméee en dB ref. 1 pW) d'évents gazeux (décharges à l'atmosphère de fluides sous pression, admissions d'air et refoulement de réseaux aérauliques, lignes d'échappement et cheminées)
• les murs anti-bruit, qui offrent un effet d'écran en des emplacements plus ou moins spécifiques, avec une diminution du niveau de pression acoustique (généralement exprimé en dB ref. 20 μPa) dépendant (hormis de la fréquence) des distances à l'écran des sources de bruit et du point d'observation, des dimensions de l'écran, et de l'éventuelle présence de surfaces réfléchissantes au départ ou à l'arrivée du trajet des ondes sonores ; en des points de réception des sons émis par les sources de bruit surélévés (telles que des balcons voire des pièces d'immeubles de grande hauteur), l'efficacité de tels dispositifs d'atténuation du bruit est moins bonne
• les enceintes ventilées (capotages, bâtiments insonorisés), permettant de réduire le bruit "à la source" i.e. en diminuant le niveau de puissance acoustique (généralement expriméee en dB ref. 1 pW) des matériels bruyants ; ce moyen d'insonorisation présente l'avantage (qui n'a rien de secondaire) de permettre de protéger les personnels (e.g travaillant à la supervision, à la maintenance) du site industriel (i.e. pour éviter les situations de traumatisme auditif, les accidents lorsque des signaux d'alerte ne sont pas entendus) ; la directive Européenne 2003/10/CE stipule pour cela des valeurs d’exposition au bruit limites:
  • valeurs d’exposition limites des travailleurs au bruit: niveau d'exposition L EX,8h = 87 dB (A) et pression acoustique de crête pcrête = 200 Pa soit 140 dB(C) réf. 20 μPa
  • valeurs d’exposition supérieures des travailleurs au bruit déclenchant l'action: niveau d’exposition L EX,8h = 85 dB (A) et pression acoustique de crête pcrête = 140 Pa soit 137 dB(C) réf. 20 μPa
  • valeurs d’exposition inférieures des travailleurs au bruit déclenchant l'action: niveau d’exposition L EX,8h = 80 dB (A) et une pression acoustique de crête pcrête = 112 Pa soit 135 dB(C) réf. 20 μPa

Dans le cadre du projet objet du présent article, c'est cette dernière solution qui a été commercialisée par ITS, avec un périmètre incluant:

• les études de structure: dimensionnement des sous-ensembles de constructions métalliques de très grandes dimensions, devant résiter aux intémpéries, aux risques sismiques et devant permettre le démontage de certaines parties des ouvrages (avec des grandes surfaces) lors de travaux de maintenance ou de réparation des matériels encoffrés
• les calculs d'isolation acoustique: lorsque l'on prévoit, à faible distance des parois des ouvrages dédiés à l’insonorisation, des niveaux sonores aussi bas que 85 dB(A) à 1 mètre, voire inférieurs encore dans certains cas - alors que certains des matériels bruyants ont un niveau de puissance acoustique global pondéré supérieur à 135 dB(A), ce qui est considérable -, les niveaux sonores à grande distance (plusieurs centaines de mètres ) - en limite de propriété ou au delà - ne posent pas problème pour l'environnement
• les études aérauliques: pour ce qui concerne le renouvellement d’air et l’évacuation de la puissance calorifique (très importante) dissipée à l’intérieur des enceintes acoustiques
• les études électriques: pour des composants tels que ventilateurs, capteurs

Il a ainsi été prévu dans le cadre du présent projet d'abaissement des niveaux sonores du site industriel concerné une charpente métallique (en acier) et:

• pour les parties fixes ou facilement démontables, par éléments: des panneaux d'insonorisation industrielle avec une face absorbante (modulaires)
• pour les accès des personnels et de certains matériels: 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

En outre, les ouvertures prévues pour la ventilation des ouvrages destinés à la limitation du bruit ont été équipées de silencieux de ventilation:

• dans le cadre de la réduction du bruit des turbines à combustion et des modules gaz (dans un espace clos), avec des ventilateurs (eux aussi: bruyants par nature, les silencieux ayant également servi à diminuer leur impact sonore) pour forcer l'évacuation de l'air chaud
• dans le cadre de la réduction du bruit de l'alternateur (pour compléter l'efficacité d'un capotage de série: au moyen d'un mur antibruit, ne se distinguant par ailleurs de ce qui a été dit des enceintes acoustiques ventilées que par l'absence d'un toit), un principe de ventilation par convection naturelle a été utilisé (avec des prises d'air en partie basse de l'ouvrage, et une évacuation par le haut)

Cette réalisation a constituté pour ITS et ses partenaires commerciaux une occasion suppplémentaire de faire la preuve de leur maîtrise de tous les aspects d'une opération d'abaissement des niveaux sonores d'un site industriel avec une conception pluridisciplinaire rigoureuse, un management de projet harmonieux, et une construction de qualité, satisfaisant au plus haut degré d'exigence, livrée dans le respect des délais annoncés.

Qu’on se le dise !

Ouvrages pour l'abaissement des niveaux sonores d'un site industriel dans une centrale électrique similaires à ceux objet du présent article

Outre des enceintes ventilées et des murs antibruit, ITS commercialise, pour l'abaissement des niveaux sonores de sites industriels (visibles sur la photo ci-contre mais non livrés dans le cadre du projet objet du présent article) des systèmes d'admission d'air insonorisé pour turbines à combustion / turbines à gaz, et des silencieux d'échappement pour turbines à combustion / turbines à gaz ainsi que des silencieux de mise à l’atmosphère de gaz sous pression.