La réduction du bruit d'installations techniques motive assez souvent le recours à une société spécialisée en insonorisation comme ITS, pour prévenir ou traiter les nuisances liées à des matériels situés:
- à l'extérieur e.g. en relation avec la production d'énergie, la réfrigération, l'évacuation de déchets ou en relation avec des activités de production ou de transformation plus ou moins spécifiques; la propagation du son à l'extérieur est alors en jeu et peut être réduite soit "à la source" e.g. au moyen d'encoffrements (capotages) et de silencieux, soit au moyen d'écrans (murs antibruit)
- à l'intérieur de bâtiments (dans des locaux techniques: groupes électrogènes, pompes, Centrales de Traitement d'Air - CTA - et autres équipements de Chauffage Ventilation Climatisation - CVC - eux aussi souvent avec des unités extérieures); la transmission des sons (e.g. vers d'autres espaces de la construction considérée - habitation, espace de bureau, établissement de santé ou d'enseignement, hôtel, salle de sport ou de loisirs) pouvant nécessiter le recours non seulement à des équipements d'insonorisation du type mentionné précédememnt mais aussi, à la mise en oeuvre de marériaux absorbants les sons pour réduire la réverbération d'espaces clos, et à des dispositifs antivibratoires.
Chaque projet a ses spécificités (sources de bruits, implantation, position des emplacements à protéger du bruit, objectifs en termes d'acoustique, contraintes pour la sélection ou la mise au point de dispositifs d'atténuation du bruit) qui est l'occasion pour l'acousticien de relever des défis de natures différentes et d'importance variable, qui font que son quotidien n'est pas routinier.
ITS a participé à la réduction du bruit d'une très grosse installation technique aux confins de l'Europe de l'Est et de l'Asie.
D'une part, il s'est agi de se conformer aux prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l'exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques. En la matière, la directive Européenne 2003/10/CE (qu'il est loisible de considérer comme un document de référence au delà du périmètre géograhique des états membres), fixe les limites de niveaux sonores pour la préservation de l'audition:
- des 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
- des 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
- des 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
D'autre part, il y avait lieu de prémunir le voisinage de toute gêne sonore, ce vis à vis de quoi la réglementation française, si elle est appliquée, 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 technique en fonctionnement) et du bruit résiduel (en l’absence du bruit généré par l'installation technique, mais mesuré sur la période de fonctionnement de l'installation technique) est limitée dans les Zones à Emergences Réglementée (ZER), qui incluent en général, à proximité de l'installation technique: les habitations, les zones constructibles et les zones occupées par des tiers e.g. Etablissements Recevant du Public (ERP), établissements industriels. Si le niveau de bruit ambiant dans les ZER (incluant le bruit de l'installation technique) 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'usine) 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
S'agissant d'une centrale à gaz en cycle combiné, les principales sources de bruit étaient les suivantes (la turbine à vapeur n'ayant pas été incluse dans le périmètre devant être considéré pour la tranche de travaux envisagée):
- la turbine à combustion à proprement parler
- des plenum pour une gaine d’admission d’air et pour une gaine d’échappement
- un alternateur
Lorsqu'il s'agit de produire de l'électricité (avec une puissance qui avoisine 900 MW), les émissions sonores sont très importantes - le niveau de puissance acoustique de certains des sous-ensembles listés plus haut atteint 145 dB(A) ce qui est considérable - et il faut avoir recours à des équipements de réduction du bruit de telles instalaltions techniques bien spécifiques, pour ne pas dépasser les niveaux sonores autorisés à différents emplacements spécifiés:
- en champ acoustique proche e.g. à 1 m des équipements bruyants encoffrés
- en limite de propriété industrielle
- chez des riverains
Conception et fabrication d'équipements pour la réduction du bruit d'une installation technique
La conception et la fabrication d'équipements pour la réduction du bruit d'une installation technique tels que commercialisés par ITS non seulement dans le contexte de la production d'énergie, mais dans de nombreux autres contextes industriels, fait intervenir, s'agissant de constructions métalliques, une charpente (en acier) et:
- pour les parties fixes ou facilement démontables, par sous-ensembles: des panneaux d'insonorisation industrielle avec une face absorbante (modulaires), sans toit pour les ouvrages se rapportant aux alternateurs
- 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
En outre, les entrées d'air et les sorties d’air (ces dernières: avec des ventilateurs, sauf pour les écrans acoustiques pour alternateurs pour lesquels la ventilation est naturelle) des constructions sont équipées de silencieux de ventilation (pour éviter la transmission du bruit au travers de telles ouvertures).
Pour ce qui concerne la turbine à proprement parler, les équipements pour la réduction du bruit prennent la forme d'un bâtiment insonorisé (de grandes dimensions) avec quatre murs et une toiture (constituant un ensemble clos et couvert) avec entrée et sortie d'air insonorisées; pour les autres sous-ensembles de l'installation technique, il s'agit d'écrans acoustiques (murs antibruit), complétant la limitation de la propagation sonore de matériels déjà insonorisés.
Bien sûr, les études sont déterminantes pour la réussite de tels projets:
- calculs de structures: pour assurer la stabilité des équipements, en tenant compte des contraintes de site e.g. température (possiblement particulièrement basse en hiver, dans le contexte du projet objet du présent article) et de la nécessité de rendre possibles en toute sécurité les interventions liées à la maintenance et au remplacement de certains matériels encoffrés, ce qui implique le démontage de certains éléments - parfois de surface importante - dont l'absence temporaire ne doit pas trop fragiliser l'ensemble
- calculs d'acoustique: pour la sélection des éléments de constructions et l'évaluation de l'impact sonore de l'installation technique aux différents emplacements d'intérêt (ce pour quoi des simulations avec un logiciel d'acoustique prévisionnelle [1] sont nécessaires)
- calculs d'aéraulique: pour le dimensionnement du système de ventilation destiné à l'évacuation de la puissance calorifique dissipée par les turbomachines et les matériels bruyants connexes à l'intérieur des constructions fermées
- étude électrique: en relation avec l'installation de ventilateurs, de capteurs
La fabrication n'est pas une formalité, quand il s'agit d'équipements de réduction du bruit d'installations techniques devant être livrés sans retard (les conséquences seraient désastreuses), et avec une qualité irréprochable (tant quant aux choix des matières premières, des composants en tous genres, que pour ce qui concerne les techniques d'assemblage et de protection contre la corrosion).
L'expérience compte alors, pour la mise à disposition d'équipements conformes à toutes les spécifications techniques, et d'une manière générale, répondant à toutes les attentes: ITS et ses partenaires commerciaux sont loin d'en être dépourvus, après s'être confrontés à de telles situations pendant des décennies, à l'occasion de projets similaires, pour des clients les plus exigeants qui soient.
Qu’on se le dise !
[1] cf. https://www.its-acoustique.fr/fr/logiciel-simulation-acoustique
Equipements pour la réduction du bruit d'une installation technique |
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