Analyse de l’Émergence d’un Bruit Industriel

Mesure et Analyse de l'Émergence d'un Bruit Industriel en Zone Résidentielle

Comprendre l'Émergence Acoustique

L'émergence est un critère réglementaire clé en acoustique environnementale. Elle représente l'augmentation du niveau de bruit ambiant due à l'apparition d'un bruit particulier. Autrement dit, c'est la différence entre le niveau sonore avec le bruit en question et le niveau sonore sans ce bruit (bruit résiduel). Cette mesure est essentielle car elle quantifie à quel point une nouvelle source sonore "dépasse" du paysage sonore existant, ce qui est souvent directement lié à la gêne ressentie par les riverains. La réglementation définit des limites d'émergence à ne pas dépasser, qui sont souvent plus strictes la nuit.

Données de l'étude

Un bureau d'études acoustiques a mesuré l'impact sonore d'une usine sur le voisinage. Les mesures de niveau sonore équivalent pondéré A (\(L_{Aeq}\)) ont été réalisées en limite de propriété d'une habitation.

Données mesurées en période diurne :

Niveau de bruit ambiant (usine en marche) : \(L_{\text{ambiant}} = 54 \, \text{dB(A)}\)
Niveau de bruit résiduel (usine à l'arrêt) : \(L_{\text{résiduel}} = 49 \, \text{dB(A)}\)

Limites réglementaires pour la zone :

Émergence maximale autorisée en période diurne : 5 dB(A)

Schéma : Mesure de l'Émergence

L'émergence est la différence de niveau sonore mesurée chez le riverain lorsque l'usine est en marche et lorsqu'elle est à l'arrêt.

Questions à traiter

Calculer l'émergence globale du bruit de l'usine.
Comparer cette émergence à la limite réglementaire et conclure sur la conformité de l'installation.
Calculer le niveau sonore propre à l'usine seule (\(L_{\text{usine}}\)).
Si une action de réduction à la source diminue le bruit de l'usine de 3 dB, quelle serait la nouvelle émergence ?

Correction : Mesure et Analyse de l'Émergence d'un Bruit Industriel

Question 1 : Calcul de l'Émergence

Principe :

L'émergence est définie comme la différence arithmétique entre le niveau de bruit ambiant (le bruit particulier étant présent) et le niveau de bruit résiduel (le bruit particulier ayant cessé).

Formule(s) utilisée(s) :

E = L_{\text{ambiant}} - L_{\text{résiduel}}

Calcul :

\begin{aligned} E &= 54 \, \text{dB(A)} - 49 \, \text{dB(A)} \\ &= 5 \, \text{dB(A)} \end{aligned}

Résultat Question 1 : L'émergence globale du bruit de l'usine est de \(5 \, \text{dB(A)}\).

Question 2 : Conformité Réglementaire

Principe :

On compare directement la valeur de l'émergence calculée à la valeur limite autorisée pour la période considérée.

Comparaison :

E = 5 \, \text{dB(A)} \quad ; \quad \text{Limite} = 5 \, \text{dB(A)}

E \le \text{Limite} \Rightarrow \text{Conforme}

L'émergence est exactement égale à la limite autorisée. La situation est donc tout juste conforme.

Résultat Question 2 : L'installation est conforme à la réglementation en période diurne.

Question 3 : Calcul du Bruit Propre de l'Usine

Principe :

Le niveau de bruit ambiant est la somme énergétique du bruit résiduel et du bruit de l'usine. Pour isoler le bruit de l'usine, il faut effectuer une soustraction logarithmique.

Formule(s) utilisée(s) :

L_{\text{usine}} = 10 \log_{10} \left( 10^{\frac{L_{\text{ambiant}}}{10}} - 10^{\frac{L_{\text{résiduel}}}{10}} \right)

Calcul :

\begin{aligned} L_{\text{usine}} &= 10 \log_{10} \left( 10^{\frac{54}{10}} - 10^{\frac{49}{10}} \right) \\ &= 10 \log_{10} (10^{5.4} - 10^{4.9}) \\ &= 10 \log_{10} (251189 - 79433) \\ &= 10 \log_{10} (171756) \\ &\approx 10 \times 5.23 \\ &\approx 52.3 \, \text{dB(A)} \end{aligned}

Résultat Question 3 : Le niveau sonore généré par l'usine seule est d'environ \(52.3 \, \text{dB(A)}\).

Question 4 : Nouvelle Émergence après Réduction

Principe :

On calcule d'abord le nouveau niveau de l'usine après la réduction de 3 dB. Puis, on le somme énergétiquement avec le bruit résiduel (qui, lui, n'a pas changé) pour trouver le nouveau bruit ambiant. Finalement, on calcule la nouvelle émergence.

Calcul :

1. Nouveau niveau de l'usine :

L'_{\text{usine}} = L_{\text{usine}} - 3 \, \text{dB} = 52.3 - 3 = 49.3 \, \text{dB(A)}

2. Nouveau bruit ambiant :

\begin{aligned} L'_{\text{ambiant}} &= 10 \log_{10} \left( 10^{\frac{L'_{\text{usine}}}{10}} + 10^{\frac{L_{\text{résiduel}}}{10}} \right) \\ &= 10 \log_{10} \left( 10^{\frac{49.3}{10}} + 10^{\frac{49}{10}} \right) \\ &= 10 \log_{10} (85114 + 79433) \\ &= 10 \log_{10} (164547) \approx 52.16 \, \text{dB(A)} \end{aligned}

3. Nouvelle émergence :

E' = L'_{\text{ambiant}} - L_{\text{résiduel}} = 52.16 - 49 \approx 3.16 \, \text{dB(A)}

Résultat Question 4 : Après une réduction de 3 dB à la source, la nouvelle émergence serait d'environ \(3.2 \, \text{dB(A)}\), ce qui est confortablement en dessous de la limite de 5 dB(A).

Quiz Rapide : Testez vos connaissances

1. Si le bruit résiduel est très faible par rapport au bruit de l'usine, l'émergence...

Tend vers 0 dB.
Est égale au niveau du bruit résiduel.
Est très élevée, et le bruit ambiant est quasiment égal au bruit de l'usine.
Ne peut pas être calculée.

2. L'émergence est un critère particulièrement pertinent car...

Il évalue un bruit par rapport à son environnement sonore habituel.
C'est la seule mesure qui utilise la pondération (A).
Il mesure le niveau de puissance de la source.
Il ne s'applique qu'au bruit des transports.

Glossaire

Bruit Ambiant: Bruit total en un point donné, résultant de l'ensemble des sources sonores présentes. Dans ce contexte, il inclut le bruit particulier étudié.
Bruit Résiduel: Bruit ambiant en l'absence du bruit particulier que l'on souhaite évaluer. C'est le "paysage sonore" habituel du site.
Émergence: Différence arithmétique entre le niveau de bruit ambiant et le niveau de bruit résiduel. Elle caractérise la perception d'un bruit par rapport à son environnement.
Niveau Sonore Équivalent (\(L_{Aeq, T}\)): Niveau d'un son stable qui, sur une durée T, contiendrait la même énergie que le son fluctuant mesuré. La pondération A (dB(A)) adapte la mesure à la sensibilité de l'oreille humaine.

D’autres exercices d’acoustique appliquée:

Analyse de l’Émergence d’un Bruit Industriel

Données de l'étude

Schéma : Mesure de l'Émergence

Questions à traiter

Correction : Mesure et Analyse de l'Émergence d'un Bruit Industriel

Question 1 : Calcul de l'Émergence

Principe :

Formule(s) utilisée(s) :

Calcul :

Question 2 : Conformité Réglementaire

Principe :

Comparaison :

Question 3 : Calcul du Bruit Propre de l'Usine

Principe :

Formule(s) utilisée(s) :

Calcul :

Question 4 : Nouvelle Émergence après Réduction

Principe :

Calcul :

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Glossaire

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