Réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants

La réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants est une nécessité vis-à-vis de différents impératifs:

• la protection des travailleurs du site concerné (e.g. affectés à la production, à la conduite de machines, aux contrôles et à la supervision de procédés, à la maintenance): il en va de leur santé lorsqu'ils sont exposés au bruit (tant pour ce qui concerne leur audition que pour les risques d'accident qu'ils encourrent lorsque lorsque des signaux d'alerte et de circulation de véhicules et d'engins ne sont pas correctement perçus) ; en matière de conditions de travail, la directive Européenne 2003/10/CE fixe 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
• la quiétude du voisinage (à proximité du site industriel ou à plus longue distance selon les conditions de la propagation des sons résultant notamment de la topologie, de l'occupation des sols et des conditions climatiques); la réglementation française 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) et, 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 (site industriel en fonctionnement) et du bruit résiduel (en l’absence du bruit généré par le site industriel, mais mesuré sur la période de fonctionnement du site industriel) est limitée dans les Zones à Emergences Réglementée (ZER), qui incluent en général, à proximité: 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 du site industriel) 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 du site industriel) 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

ITS a participé à la réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants dans une centrale électrique à gaz en Europe Centrale, en commercialisant des enceintes acoustiques ventilées et des murs antibruit.

Conception et construction d'ouvrages pour la réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants

Des enceintes acoustiques ventilées constituent un moyen efficace de réduire le niveau sonore d'équipements industriels bruyants, puisqu'elles permettent d'agir sur le bruit "à la source" en diminuant le niveau de puissance acoustique, qui est une caractéristique intrinsèque d'une source de bruit (ne dépendant pas de son environnement).

Des murs antibruit peuvent utilement être installés pour protéger du bruit des emplacements spécifiés, pour lesquels l'efficacité (variable selon la fréquence) dépend notamment des dimensions, de la distance respective à l'écran acoustique qu'ils constituent d'une part de la source de bruit et d'autre part du point de mesure, et aussi des éventuelles surfaces réfléchissant les sons.

Comme toujours en pareil cas, la conception et la construction d'ouvrages pour la réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants, objet du présent article ont rendu nécessaires:

• des dimensionnements de structures: tenant compte des conditions de site (pour une installation à l'extérieur: pluie, neige, vent, activité sismique), pour assurer la nécessaire stabilité y compris en cas de démontage partiel lors de travaux de maintenance ou de réparation des matériels encoffrés
• des calculs d'acoustique prévisionnelle: pour l'évaluation du niveau de pression acoustique à 1 m des parois des ouvrages, à partir de l'indice d'affaiblissement acoustique des éléments les constituant (fixes, démontables ou avec des ouvrants), et de la perte d'insertion des silencieux (en tenant compte du bruit regénéré)
• une étude aéraulique: pour des systèmes de ventilation (avec filtration) approprié à l'évacuation de la puissance calorifique (très importante dans le cas de compresseurs ou d'autres turbomachines de grande capacité)
• de l'ingénierie électrique: pour des composants tels que ventilateurs, capteurs

Le projet objet du présent article, a concerné:

• des enceintes acoustiques ventilées pour 2 turbines à combustion (même de petite puissance - 35 MW unitaire - il s'agit d'équipements industriels de très grandes dimensions justifiant la construction de très bâtiments insonorisés imposants), avec leurs modules gaz et leur modules d'injection associés (chacun équipé d'un encoffrement)
• des murs anti-bruit pour 2 alternateurs, livrés avec un capotage dont l'efficacité devait être complétée quant à la limitation de l'impact sonore

L'objectif était l'obtention d'un niveau de pression acoustique au plus égal à 85 dB(A) à 1 m des parois des ouvrages pour la réduction du niveau sonore.

Il a donc été prévu une charpente métallique (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 alternateurs
• pour les accès des employés: 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 l'alternateur - l'air chaud étant évacué par convexion naturelle -) des constructions ont été équipées de silencieux de ventilation (pour assurer la nécessaire continuité de l'isolation acoustique pour ces ouvertures).

Un tel projet de réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants a été, une fois de plus, l'occasion, pour ITS et chez ses partenaires commerciaux, de mobiliser ses moyens humains et matériels pour concourir à la réussite de constructions aux enjeux multiples (techniques, organisationnels, financiers) inhérents à l'installation de moyens d'insonorisation dans une centrale électrique.

Qu’on se le dise !

Ouvrages pour la réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants similaires à ceux objet du présent article

Outre des enceintes acoustiques ventilées et des murs antibruit, ITS commercialise, pour la réduction du niveau sonore d'équipements industriels bruyants (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.