Mesure et traitement du bruit dans l’industrie, l’environnement et les constructions

La mesure et le traitement du bruit dans l’industrie, l’environnement et les constructions sont au cœur de l’activité de ITS, répondant aux besoins contemporains de pays comme la France, dans lesquels :

• les émissions sonores sont toujours croissantes, du fait de l’activité humaine
• l’aspiration des populations à un cadre de vie préservé des nuisances est sans cesse accru

Bien sûr, industrie, environnement et construction constituent des domaines bien spécifiques du fait des tenants et aboutissants respectifs du bruit, de la métrologie acoustique (même si le niveau de pression acoustique^[1] qui est mesuré avec un sonomètre constitue, dans tous les contextes, une grandeur physique fondamentale en la matière), de la réglementation associée et des solutions d’insonorisation pouvant être envisagées (surtout).

Disposer d’une expertise étendue dans tous ces domaines requière une longue expérience professionnelle, comme celle de la ressource humaine d’ITS, pleinement engagée pour la préservation d’un cadre de vie paisible et sûr.

Mesure et traitement du bruit dans l’industrie

La mesure et le traitement du bruit dans l’industrie peuvent être considérés principalement sous deux angles, complémentaires pour la prévention des nuisances sonores :

• les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l'exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (bruit), en application de la Directive Européenne n°2003-10 du 6 février 2003 du Parlement Européen et du conseil^[2] complétées (en France) par l’Arrêté du 30 août 1990 pris pour l’application de l’article R. 235-11 du code du travail et relatif à la correction acoustique des locaux de travail^[3]. Il s’agit notamment de prévenir les risques de perte d’audition des employés, mais aussi de limiter les risques d’accident au travail e.g. lorsque des signaux sonores (mises en gardes orales, sirènes, klaxons) ne peuvent pas être perçus correctement du fait de niveaux sonores ambiants excessifs.
• les conditions de travail, dont dépendent tout à la fois le bien être des salariés, mais aussi la qualité du travail, le plus ou moins grand absentéisme et la plus ou moins grande difficulté à recruter du personnel à certains postes (voire : la notoriété de l’entreprise ?) en général. En particulier, la norme NF S 31-80 Acoustique - Bureaux et espaces associés - Niveaux et critères de performances acoustiques par type d’espace constitue un document de référence dans bien des contextes (bureaux individuels ou collectifs, espaces ouverts, plateaux à aménager, salles de réunion et de formation, espaces de détente, restaurants, circulations).

Les indicateurs acoustiques utilisés (variables selon la fréquence, et pour lesquels il existe des indices uniques multi-fréquentiels) sont possiblement, suivant le contexte :

• le niveau de pression acoustique e.g. continu équivalent pondéré A (LAeq)^[4]
• l’isolement au bruit aérien^[5]
• la durée (ou le temps) de réverbération^[6]
• le taux de décroissance spatiale^[7]

Le traitement du bruit dans l’industrie peut être basé sur différents principes:

• la réduction du bruit à la source: capotages de machines insonorisés et silencieux industriels
• la protection des personnels au moyen de cabines insonorisées pour locaux de travail
• la limitation de la propagation sonore: écrans acoustiques pour locaux de travail industriels et murs anti-bruit
• la limitation de l’amplification sonore due au phénomène de réverbération (résultant de la réflexion d’ondes sonores sur des surfaces dures) au moyen de systèmes de correction acoustique des ateliers / halls de production et revêtements absorbants les sons pour salles anéchoïques et pour bancs d’essais (c’est dans de telles salles de mesurages acoustiques que des techniciens et ingénieurs en acoustique peuvent concevoir et qualifier quant à leurs émissions sonores des équipements suffisamment silencieux pour un quotidien meilleur)

Entre autres, les secteurs de la production d’énergie, de la transformation des métaux, de la fabrication de carton ondulé, de l’imprimerie (tous : particulièrement bruyants par nature) sont parmi ceux dans lesquels ITS intervient couramment pour la mesure et le traitement du bruit dans l’industrie (sans oublier les autres secteurs où les nuisances sonores doivent être combattues: caoutchouc, plasturgie, métallurgie, textile, habillement, agroalimentaire, informatique, électronique, équipements électriques et machines, construction - transport : automobile, poids-lourds, aéronautique, naval, ferroviaire, préfabrication pour le secteur du bâtiment -, bois, papier, mobilier, chimie, pharmacie, extractions de matière premières).

Mesure et traitement du bruit dans l’environnement

La mesure et le traitement du bruit dans l’environnement concernent notamment (pour sa tranquillité) le voisinage des infrastructures de transport et aussi celui des sites d’activités (dont il faut prévenir les pollutions sonores):

• industrielles, artisanales ou commerciales: usines et ateliers, garages d’entretien et de réparation de véhicules, stations de lavage, supermarchés et commerces de bouche
• sportives, de loisirs et de culture: circuit pour les sports mécaniques, stands de tir, stades, gymnases et autres salles sportives, piscines (centres nautiques), et aussi celles impliquant la pratique ou la diffusion de musique, a fortiori amplifiée (e.g. salles de répétition, discothèques, dancings, bars, restaurants, salles de concerts)
• chantiers

En France, certains articles de la loi n° 92-1444 du 31 décembre 1992, dite « loi bruit », ont été codifiés dans le code de l'environnement (articles L. 571-1 à L. 571-10), et le code de la santé publique (articles R. 1336-1 à R. 1336-16) réglemente le bruit dans l’environnement^[8].

L’indicateur de performance acoustique utilisé est ainsi principalement :

• le niveau de pression acoustique^[4],[8]

Le traitement du bruit dans l’environnement peut être basé sur différents principes :

• la réduction du bruit à la source: capotages de machines insonorisés et des silencieux
  • silencieux de mise à l'atmosphère de gaz sous pression
  • silencieux pour cheminées industrielles
  • silencieux d'échappement pour moteur thermique et pour silencieux d'échappement pour turbines à combustion / turbines à gaz (souvent combiné avec des systèmes d'admission d'air insonorisé pour turbines à combustion / turbines à gaz)
• la limitation de la propagation sonore: écrans acoustiques et murs anti-bruit

La mesure et le traitement du bruit dans l’environnement tels que pratiqués par ITS concernent notamment des alternateurs, moteurs (électriques ou thermiques), turbines (à combustion), ventilateurs (de tous types) dans différents contextes:

• production d’électricité et cogénération (e.g. centrales thermiques ou à gaz, tours de refroidissement)
• équipements de chauffage ventilation climatisation - CVC -
• installations de dépoussiérage, extractions de cabines de peinture
• cheminées pour des process variés
• matériels de carrière et engins de chantier en tous genres

Mesure et traitement du bruit dans les constructions

La mesure et le traitement du bruit dans les constructions comporte deux dimensions principales:

• le respect de la réglementation dans les bâtiments, que sont en France notamment (suivant le contexte) l’arrêté du 30 juin 1999 relatif aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d’habitation, l’un des arrêtés du 25 avril 2003 - relatifs à la limitation du bruit dans les établissements d'enseignement, dans les établissements de santé, dans les hôtels -), fixant des performances minimales pour l’habitabilité
• l’ambition en termes de confort, telle que considérée dans des normes ou des référentiels de labels de qualité des constructions

Les indicateurs acoustiques utilisés (variables selon la fréquence, et pour lesquels il existe des indices uniques multi-fréquentiels) sont possiblement, suivant le contexte :

• le niveau de pression acoustique global pondéré A (LAeq) e.g. pour le bruit d’équipements collectifs ou le bruit dû au trafic routier ou aérien dans des immeubles d'habitation ou de bureaux^[4]
• l’isolement au bruit aérien^[5]
• la durée (ou le temps) de réverbération^[6]
• le taux de décroissance spatiale^[7]

Le traitement du bruit dans les constructions peut être basé sur différents principes :

• la réduction du bruit à la source: capotages d’équipements techniques et dispositifs de réduction du bruit d’appareils de Chauffage Ventilation Climatisation – CVC - e.g. silencieux pour Centrales de Traitement d'Air (CTA)
• la limitation de la propagation sonore: éléments d’enveloppe (et de cloisonnement) de bâtiments et notamment bloc portes acoustiques, châssis vitrés acoustiques, silencieux dissipatif pour installations de ventilation / de climatisation
• la limitation de l’amplification sonore due au phénomène de réverbération (résultant de la réflexion d’ondes sonores sur des surfaces dures) au moyen de systèmes de correction acoustique e.g. pour des cantines / restaurants / salles de restauration

En matière de mesure et traitement du bruit dans les constructions, les crèches et garderies, les espaces dédiés à l’enseignement et à la formation, les bureaux, les salles de restauration collective sont parmi ceux dans lesquels ITS intervient fréquemment (en plus des bâtiments industriels notamment vis-à-vis de la problématique de limitation de la réverbération et/ou pour la diminution du bruit).

Mesure et traitement du bruit dans l’industrie, l’environnement et les constructions: les domaines d’intervention de ITS

Les indicateurs de performance acoustique considérés pour la mesure et le traitement du bruit dans l’industrie, l’environnement et les constructions peuvent faire l’objet :

• d’une métrologie (sur site) par une ressource humaine d’ITS qualifiée en mesures physiques (spécialisée en techniques instrumentales) soit avant une action d’insonorisation (pour effectuer un diagnostic, aidant à la définir) soit après (pour en évaluer l’efficacité) en référence à des normes françaises, européennes ou internationales cf. moyens de mesurage acoustique
• de simulations par une méthode d’acoustique prévisionnelle (e.g. analytique, basée sur des tirs de rayons sonores, utilisant des éléments finis) modélisant les sources de bruit en présence et le champ acoustique (intérieur ou extérieur) réalisées par une ingénieur acousticien d’ITS pour prévoir la performance de différents traitements de lutte contre le bruit cf. moyens de simulation et de calcul d'acoustique prévisionnelle

Identification de l’origine du bruit (hiérarchisation des sources sonores, quantification de la gêne sonore) et examen de conformité vis à vis de documents de référence (réglementations, spécifications techniques) font notamment partie d’une mission d’ingénierie en acoustique confiée à ITS, lorsqu’elle inclut des mesurage de bruit ; son périmètre n’est toutefois pas nécessairement limité à la considération de ces aspects d’une situation acoustique donnée, a fortiori lorsqu’il est avéré qu’il y a lieu de l’améliorer.

L’étude de solutions de réduction du bruit peut être effectuée (même lorsque l’on ne dispose pas de mesures) par la ressource humaine d’ITS diplômée en physique du bâtiment, pour une prise en compte optimisée de tous les impératifs techniques de chaque projet (acoustique, aéraulique, construction voire, suivant le contexte: ergonomie, mécanique des fluides, thermique).

Pour ce qui concerne l’acoustique, les dimensionnements réalisés portent notamment (suivant le contexte) sur :

• les caractéristiques intrinsèques de composants d’insonorisation :
  • pour des structures acoustiques éventuellement multicouches: le coefficient d’absorption acoustique^[10] et l’indice d’affaiblissement acoustique^[11]
    • industrie et environnement: éléments d’enveloppes pour la réduction du bruit des machines au moyen de panneaux d’insonorisation e.g. cartérisations, encoffrements, capotages, et pour la limitation de la propagation sonore e.g. écrans et murs anti-bruit et aussi : revêtements anéchoïques
    • construction: éléments d’enveloppe de bâtiments (façades, portes, vitrages) et de capotages d’équipements de Chauffage Ventilation Climatisation - CVC - et d’autres auxiliaires installés dans des locaux techniques
  • pour des silencieux: la perte d’insertion^[12]
    • industrie et environnement: orifices de ventilation et de dépoussiérage, orifices d’aspiration et de refoulement de turbomachines, évents de décompression
    • construction: pour des matériels de Chauffage Ventilation Climatisation - CVC -
• les caractéristiques globales sur site :
  • le niveau de puissance acoustique^[13] ou sa variation
    • industrie et environnement: pour des sources de bruit encoffrées
    • construction: pour des capotages d’équipements de Chauffage Ventilation Climatisation et d’autres équipements des locaux techniques
  • le niveau de pression acoustique en des emplacements spécifiés^[1] ou sa variation
    • industrie et environnement: pour des sources de bruit encoffrées, pour quantifier l’efficacité d’écrans et de murs anti-bruit, de la correction acoustique de locaux
    • construction: pour des encoffrements d’équipements de Chauffage Ventilation Climatisation - CVC - et d’autres équipements (compresseurs, moteurs)
  • l’isolement au bruit aérien^[5] ou sa variation
    
    • industrie et environnement: encoffrements de machines, cabines de protection des personnels (y compris les postes de conduite)
    • construction (bâtiments): pour espaces de vie (garderies, écoles, collèges, lycées, universités, restaurants, salles de sports et de spectacles), espaces de travail (bureaux, cantines), locaux de soins (hôpitaux)
  • la durée (ou le temps) de réverbération^[6], le taux de décroissance spatiale^[7] ou leur variation
    • industrie : ateliers, halls de production, assemblage, transformation, conditionnement de matières premières
    • construction (bâtiments): pour espaces de vie (garderies, écoles, collèges, lycées, universités, restaurants, salles de sports et de spectacles) de travail (bureaux, cantines), de soins (hôpitaux)

Une telle mission d’ingénierie en acoustique débouche sur la sélection (s’ils sont disponibles sur le marché) ou la mise au point (s’ils doivent faire l’objet d’une conception spécifique) des produits et systèmes constructifs appropriés au traitement du bruit dans l’industrie, l’environnement et les constructions, qu’ITS commercialise en proposant une gamme diversifiée (avec ou sans travaux d’installation) et en fournissant une garantie de résultat.

Ingénierie et éditions de logiciels, représentation : les activités techniques et commerciales d’ITS dans le domaine de l’isolation acoustique sont périodiquement évaluées conformes aux exigences de la norme ISO 9001 pour ce qui concerne le management de la qualité.

Des paysages sonores de choix, partout. Tel est le slogan d’ITS. Qu’on se le dise !

^[1] vingt fois le logarithme décimal du rapport de la pression acoustique (mesurée avec un sonomètre) à la valeur de la pression acoustique de référence (2E-5 Pa) ; il est fait généralement référence à la différence de niveau de pression acoustique entre deux locaux en tant qu’isolement au bruit

^[2] les principales stipulations sont les suivantes :

• 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
• pour la pression acoustique de crête ρcrête: 112 Pa i.e. 135 dB(C) et 140 Pa i.e. 137 dB(C) sont les seuils, respectivement inférieur et supérieur, déclenchant l’action ; 200 Pa i.e. 140 dB(C) est la valeur limite autorisée

^[3] la réglementation impose (s’agissant de la décroissance du niveau sonore par doublement de la distance à la source):

• considérée dans le local vide de toute machine ou installation de production, une valeur minimale variant de 2 dB(A) à 4 dB(A) selon la surface au sol du local (les valeurs frontières étant 210 m2 et 4600 m2, la formule d’interpolation est logarithmique)
• considérée après installation des machines et appareils de production, une valeur minimale variant de 3 dB(A) à 4 dB(A) selon la surface au sol du local (les valeurs frontières étant 210 m2 et 1000 m2, la formule d’interpolation est logarithmique)

^[4] valeur du niveau de pression acoustique pondéré A d'un son continu stable qui, au cours d'une période de durée spécifiée, a la même pression acoustique quadratique moyenne que celle du son considéré, dont le niveau varie en fonction du temps

^[5] différence entre les niveaux de pression acoustique entre deux espaces (l’un au moins étant à l’intérieur) ; dans certaines déclinaisons de cet indicateur acoustique: dépendant de la durée de réverbération dans le local de réception du bruit émis

^[6] durée, en secondes, nécessaire pour que le niveau sonore existant dans un local décroisse de 60 dB lorsque la source de bruit est instantanément interrompue

^[7] pente en décibels de la courbe de décroissance sonore spatiale dans une plage de distance donnée, lorsque la distance à la source double

^[8] notamment :

• l’émergence est réglementée ; il s’agit de la différence entre les niveaux de pression continus équivalents pondérés A du bruit ambiant - activité en fonctionnement - et du bruit résiduel - en l’absence du bruit généré par l’activité -, mais mesuré sur sa période de fonctionnement) - dans les zones à émergence réglementée (ZER), et selon le contexte -:
  • 5 ou 6 dB(A) en période diurne
  • 3 ou 4 dB(A) en période nocturne
• l’absence de tonalité marquée est la règle (il s’agit de 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)
• dans le cas d’une installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE) un niveau sonore global pondéré A à ne pas dépasser en limite de propriété est imposé par un arrêté d’autorisation préfectoral e.g. 70 dB(A) le jour, 60 dB(A) la nuit

^[9] sont réglementés, de manière très variable suivant les locaux (cf. autres pages de ce site Quelle réglementation acoustique pour la limitation du bruit dans les logements - bâtiments d'habitation? Quelle réglementation acoustique pour la limitation du bruit dans les établissements d'enseignement et de formation?

• le niveau de pression acoustique e.g. continu équivalent pondéré A (LAeq)^[4]
• l’isolement au bruit aérien^[5]
• la durée (ou le temps) de réverbération^[6]

^[10] en % i.e. de 0 à 1 (sauf quand mesuré en salle réverbérante, le facteur de Sabine pouvant être supérieur), illustrant la capacité à ne pas réfléchir les onde sonores

^[11] en dB ; pour l’indice Rw, 35 dB est permet de nombreuses applications courantes alors que 50 dB (ou plus) est requis pour des projets qui sortent de l’ordinaire

^[12] en dB ; la puissance acoustique du bruit propre (lié à l’écoulement du fluide considéré) et la perte de pression totale (i.e. la perte de charge) sont souvent des facteurs limitants

^[13] dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance acoustique (calculée à partir de mesures de pression acoustique réalisées avec un sonomètre) à la valeur de la puissance acoustique de référence (1E-12 W)