Calcul de la hauteur des cheminées
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Calcul de la hauteur des cheminées
Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées Table des matières Préambule .............................................................................................................. 1 1. Données d’entrée ............................................................................................ 1 1.1 Localisation des cheminées ......................................................................................1 1.2 Caractéristiques des brûleurs ...................................................................................2 1.3 Débits de fumées et de polluants .............................................................................2 2. Calcul de h p=s1/2.(RΔT) -1/6 ............................................................................ 3 2.1 Méthode de calcul ....................................................................................................3 2.2 Cheminées 1 & 2 ......................................................................................................4 2.3 Cheminées 3 & 4 ......................................................................................................6 2.4 Cheminée 5 ..............................................................................................................7 2.5 Bilan .........................................................................................................................9 3. Dépendance des cheminées ...................................................................... 10 3.1 Définition ...............................................................................................................10 3.2 Identification des cheminées dépendantes.............................................................10 3.3 Correction de la hauteur des cheminées dépendantes ...........................................11 3.4 Bilan .......................................................................................................................13 4. Prise en compte des obstacles ................................................................. 14 4.1 Obstacles pour la cheminée 1 .................................................................................15 4.2 Obstacles pour la cheminée 2 .................................................................................16 4.3 Obstacles pour la cheminée 3 .................................................................................18 4.4 Obstacles pour la cheminée 4 .................................................................................18 4.5 Obstacles pour la cheminée 5 .................................................................................19 4.6 Bilan .......................................................................................................................20 5. Conclusions .................................................................................................... 21 5.1 Résultats des calculs ...............................................................................................21 5.2 Contraintes réglementaires ....................................................................................21 5.3 Conclusion ..............................................................................................................22 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées Préambule Ce document vise à déterminer la hauteur des cheminées situées sur le site de la Pâtisserie des Comtes de la Marche (PCM) et la Boîte à Gâteaux (BAG). Par hauteur de la cheminée, il est entendu la différence entre l’altitude du débouché à l’air libre et l’altitude moyenne du sol à l’endroit considéré. Le calcul est réalisé sur la base de données transmises par le fournisseur et au moyen de la règle de calcul des hauteurs de cheminées fournie en Annexe II de l’Arrêté du 23 mars 2012 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l’enregistrement au titre de la rubrique n°2221 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement. 1. Données d’entrée 1.1 Localisation des cheminées Le site sur lequel sont implantées les entreprises PCM et BAG recense cinq cheminées (Cf. Figure 1) : − Deux cheminées pour les neuf fours du bâtiment principal (Cheminées 1 & 2) ; − Deux cheminées pour les deux fours du nouveau bâtiment (Cheminées 3&4) ; − Une cheminée pour la chaudière ECS (Cheminée 5). Figure 1 : Localisation des cheminées 1 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 1.2 Caractéristiques des brûleurs Douze brûleurs sont donc présents sur le site, répartis sur les cinq cheminées comme décrit dans le Tableau 1. Cheminées Nombre de brûleurs Puissance Affectation 4 110 kW Fours bâtiment principal 1&2 5 200 kW Fours bâtiment principal 3 1 325 kW Four nouveau bâtiment 4 1 325 kW Four nouveau bâtiment 5 1 110 kW Chaudière ECS Tableau 1 : Caractéristiques des brûleurs Trois puissances de brûleurs seront donc à considérer : 110 kW, 200 kW et 325 kW. 1.3 Débits de fumées et de polluants Pour les calculs de hauteurs de cheminées, les valeurs suivantes sont nécessaires : − q, le débit théorique instantané maximal des polluants considérés (kg/h) ; − R, le débit de gaz à la température effective d’éjection des gaz (en m3/h). Les seuls polluants considérés seront le monoxyde de carbone CO et les oxydes d’azote NOx. Selon le fournisseur, il n’y a normalement pas d’autres polluants avec du gaz naturel. La température au débouché de la cheminée considérée sera Tcheminée = 200°C. Les valeurs suivantes seront retenues en termes de rejets en polluants : − Monoxyde de carbone CO : 100 mg/Nm3 à 17% d’O2 ; − Oxydes d’azote NOx : 30 à 40 mg/Nm3 à 17% d’O2. Les débits des fumées à 200°C considérés par brûleurs sont les suivants : − Brûleur 110 kW : R110 = 221 m3/h − Brûleur 200 kW : R200 = 401 m3/h − Brûleur 325 kW : R325 = 612 m3/h Les valeurs de q en kg/h peuvent alors être calculées par polluant et par brûleur en multipliant R par les rejets en polluants correspondants : Puissance du brûleur 110 kW 200 kW 325 kW Polluant CO NOx -2 q = 2,21.10 kg/h q = 8.84.10-3 kg/h q = 4,01.10-2 kg/h q = 1,604.10-2 kg/h q = 6,12.10-2 kg/h q = 2,448.10-2 kg/h Tableau 2 : Valeurs de q (kg/h) 2 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 2. Calcul de hp=s1/2.(RΔT)-1/6 2.1 Méthode de calcul On calcule s de la manière suivante : s = k.q/cm Avec : − k coefficient = 340 ; − q débit théorique instantané maximal du polluant considéré (kg/h) ; − cm concentration maximale du polluant considérée comme admissible au niveau du sol du fait de l’installation (mg/Nm3). cm = cr – co Avec : − cr valeur de référence donnée par la tableau ci-dessous : Polluant Oxydes d’azote Composés organiques : - visés au a du 7° de l’article 50 - visés au c du 7° de l’article 50 Valeur de cr 0,14 1 0.05 Valeur de cr pour les polluants concernés (Source : Annexe II de l’arrêté du 23 mars 2012 – Rubrique 2221) − co moyenne annuelle de la concentration mesurée au lieu considéré En l’absence de mesures et le site étant localisé dans une zone rurale peu polluée, la valeur de co sera prise forfaitairement de la manière suivante : o Pour le monoxyde de carbone : co sera négligée o Pour les oxydes d’azote : co = 0,01 On détermine ensuite s qui est égal à la plus grande des valeurs de s calculées pour chacun des polluants considérés. Le calcul de la hauteur de cheminée hp se présente alors de la manière suivante : hp = s1/2.(RΔT)-1/6 Avec : − s défini plus haut ; − R débit de gaz à la température effective d’éjection des gaz (en m3/h) ; − ΔT différence de température entre le débouché de la cheminée (Tcheminée) et la température moyenne annuelle de l’air (Tmoy-annuelle) en K. 3 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 2.2 Cheminées 1 & 2 Les cheminées 1 et 2 permettent l’évacuation des fumées des neuf fours du bâtiment principal. Il s’agit ici de quatre brûleurs de 110 kW et de cinq brûleurs de 200 kW. 2.2.1 Calcul des débits de polluants q On considérera que l’évacuation des fumées générées par les brûleurs se fait uniformément sur les deux cheminées. On considérera également qu’ici, le débit de polluant q de chaque cheminée sera égal à la somme des q calculés par polluant pour chaque brûleur affecté à la cheminée concernée. Soit qcheminée1 = qcheminée2 = (4 x q110 + 5 x q200)/2 On obtiendra donc les valeurs de q suivantes : − Pour le monoxyde de carbone CO qCO = (4 x 2,21.10-2 + 5 x 4,01.10-2)/2 = 1,4445.10-1 kg/h − Pour les oxydes d’azote NOx qNOx = (4 x 8.84.10-3 + 5 x 1,604.10-2)/2 = 5,778.10-2 kg/h 2.2.2 Calcul de s = k.q/cm pour chaque polluant 2.2.2.1 Monoxyde de carbone (CO) Avec : − k = 340 ; − co négligée ; − q = 1,4445.10-1 kg/h. Si cr = 1 (composés organiques visés au a du 7° de l’article 50) Alors cm = 1 Donc sCO = 340 x 1,4445.10-1/1 = 49,113 Si cr = 0,05 (composés organiques visés au c du 7° de l’article 50) Alors cm = 0,05 Donc sCO = 340 x 1,4445.10-1/0,05 = 982,26 4 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 2.2.2.2 Oxydes d’azote (NOx) Avec : − − − − k = 340 ; cr=0,14 ; co=0,01 ; q = 5,778.10-2 kg/h. Alors cm = cr - co = 0,13. Donc sNOx = 340 x 5,778.10-2/0,13 = 151,12 2.2.3 Calcul du débit de gaz R De même que pour le calcul de q, on considérera ici que le débit de gaz R à la cheminée sera égal à la somme des R de chaque brûleur affecté à la cheminée concernée. Soit Rcheminée1 = Rcheminée2 = (4 x R110 + 5 x R200)/2 Donc Rcheminée1 = Rcheminée2 = (4 x 221 + 5 x 401)/2 = 1 444,5 m3/h 2.2.4 Calcul des hauteurs de cheminées h1 et h2 A cette étape du calcul, les paramètres q et R sont les mêmes pour les cheminées 1 et 2, qui auront donc la même hauteur. On a donc : − R = 1 444,5 m3/h − Tcheminée = 200°C = 473,15 K − Tmoy-annuelle = 11,3°C = 284,45 K1 Alors ΔT = Tcheminée - Tmoy-annuelle = 473,15 – 284,45 = 188,7 K On a de plus deux valeurs de s possibles selon la valeur de cr retenue pour le calcul de sCO. 2.2.4.1 Si cr = 1 Alors s = sNOx = 151.12 Donc h1 = h2 = 151.121/2.(1444,5 x 188,7)-1/6 = 1,53 m 2.2.4.2 Si cr = 0,05 Alors s = sCO = 982,26 Donc h1 = h2 = 982,261/2.(1444,5 x 188,7)-1/6 = 3,89 m 1 Température moyenne annuelle sur Guéret sur la période 2000 à 2009 – Source Météo-France 5 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 2.3 Cheminées 3 & 4 Les cheminées 3 et 4 permettent l’évacuation des fumées des deux fours du nouveau bâtiment. Il s’agit ici de deux brûleurs de 325 kW chacun. 2.3.1 Calcul des débits de polluants q On considérera qu’ici une cheminée évacue les fumées produites par un brûleur. On prendra donc qcheminée3 = qcheminée4 = q325 On a donc les valeurs de q suivantes : − Pour le monoxyde de carbone CO qCO = 6,12.10-2 kg/h − Pour les oxydes d’azote NOx qNOx = 2,448.10-2 kg/h 2.3.2 Calcul de s = k.q/cm pour chaque polluant 2.3.2.1 Monoxyde de carbone (CO) Avec : − k = 340 ; − co négligée ; − q = 6,12.10-2 kg/h. Si cr = 1 (composés organiques visés au a du 7° de l’article 50) Alors cm = 1 Donc sCO = 340 x 6,12.10-2/1 = 20,808 Si cr = 0,05 (composés organiques visés au c du 7° de l’article 50) Alors cm = 0,05 Donc sCO = 340 x 6,12.10-2/0,05 = 416,16 2.3.2.2 Oxydes d’azote (NOx) Avec : − − − − k = 340 ; cr=0,14 ; co=0,01 ; q = 2,448.10-2 kg/h. 6 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées Alors cm = cr - co = 0,13. Donc sNOx = 340 x 2,448.10-2/0,13 = 64,02 2.3.3 Débit de gaz R Le débit de gaz R à la cheminée est ici égal au débit de gaz d’un brûleur de 325 kW. Soit Rcheminée3 = Rcheminée4 = R325 = 612 m3/h 2.3.4 Calcul des hauteurs de cheminées h3 et h4 A cette étape du calcul, les paramètres q et R sont les mêmes pour les cheminées 3 et 4, qui auront donc la même hauteur. On a donc : − R = 612 m3/h − Tcheminée = 200°C = 473,15 K − Tmoy-annuelle = 11,3°C = 284,45 K2 Alors ΔT = Tcheminée - Tmoy-annuelle = 473,15 – 284,45 = 188,7 K On a de plus deux valeurs de s possibles selon la valeur de cr retenue pour le calcul de s CO. 2.3.4.1 Si cr = 1 Alors s = sNOx = 64,02 Donc h3 = h4 = 64,021/2.(612 x 188,7)-1/6 = 1,15 m 2.3.4.2 Si cr = 0,05 Alors s = sCO = 416,16 Donc h3 = h4 = 416,161/2.(612 x 188,7)-1/6 = 2,92 m 2.4 Cheminée 5 La cheminée 5 permet l’évacuation des fumées de la chaudière ECS. Il s’agit ici d’un brûleur de 110 kW. 2.4.1 Calcul des débits de polluants q La cheminée 5 n’étant reliée qu’à un seul brûleur, on peut prendre qcheminée5 = q110 2 Température moyenne annuelle sur Guéret sur la période 2000 à 2009 – Source Météo-France 7 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées On a donc les valeurs de q suivantes : − Pour le monoxyde de carbone CO qCO = 2,21.10-2 kg/h − Pour les oxydes d’azote NOx qNOx = 8.84.10-3 kg/h 2.4.2 Calcul de s = k.q/cm pour chaque polluant 2.4.2.1 Monoxyde de carbone (CO) Avec : − k = 340 ; − co négligée ; − q = 2,21.10-2 kg/h. Si cr = 1 (composés organiques visés au a du 7° de l’article 50) Alors cm = 1 Donc sCO = 340 x 2,21.10-2/1 = 7,514 Si cr = 0,05 (composés organiques visés au c du 7° de l’article 50) Alors cm = 0,05 Donc sCO = 340 x 2,21.10-2/0,05 = 150,28 2.4.2.2 Oxydes d’azote (NOx) Avec : − − − − k = 340 ; cr=0,14 ; co=0,01 ; q = 8.84.10-3 kg/h. Alors cm = cr - co = 0,13. Donc sNOx = 340 x 8,84.10-3/0,13 = 23,12 2.4.3 Débit de gaz R Le débit de gaz R à la cheminée est ici égal au débit de gaz d’un brûleur de 110 kW. Soit Rcheminée5 = R110 = 221 m3/h 8 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 2.4.4 Calcul de la hauteur de cheminée h5 Avec : − R = 221 m3/h − Tcheminée = 200°C = 473,15 K − Tmoy-annuelle = 11,3°C = 284,45 K3 Alors ΔT = Tcheminée - Tmoy-annuelle = 473,15 – 284,45 = 188,7 K On a de plus deux valeurs de s possibles selon la valeur de cr retenue pour le calcul de s CO. 2.4.4.1 Si cr = 1 Alors s = sNOx = 23,12 Donc h5 = 23,121/2.(221 x 188,7)-1/6 = 0,82 m 2.4.4.2 Si cr = 0,05 Alors s = sCO = 150,28 Donc h5 = 150,281/2.(221 x 188,7)-1/6 = 2,08 m 2.5 Bilan Le Tableau 3 indique les hauteurs de cheminées obtenues à ce stade du calcul. Cheminée 1 Cheminée 2 Cheminée 3 Cheminée 4 Cheminée 5 Si s = sNOx 1,53 m 1,53 m 1,15 m 1,15 m 0,82 m Si s = sCO 3,89 m 3,89 m 2,92 m 2,92 m 2,08 m Tableau 3 : Hauteurs des cheminées du site en conditions idéales 3 Température moyenne annuelle sur Guéret sur la période 2000 à 2009 – Source Météo-France 9 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 3. Dépendance des cheminées 3.1 Définition « Deux cheminées i et j, de hauteurs respectives hi et hj sont considérées comme dépendantes si les trois conditions suivantes sont simultanément remplies : 1° - La distance entre les axes des deux cheminées est inférieure à la somme (h i + hj + 10) (en mètres) ; 2° - hi est supérieure à la moitié de hj ; 3° - hj est supérieure à la moitié de hi. » (Source : Annexe II de l’arrêté du 23 mars 2012 – Rubrique 2221) 3.2 Identification des cheminées dépendantes 3.2.1 Dépendance des cheminées 1 et 2 entre elles 1° - Distance entre les cheminées 1 et 2 : Environ 10 m. En considérant que h1 = h2 = hNOx = 1,53 m, alors h1 + h2 + 10 = 1,53 + 1,53 + 10 = 13,06 m La condition N°1 est donc remplie si on prend en compte hNOx. On peut en déduire qu’elle est également remplie pour hCO car hNOx < hCO. 2° et 3° - h1 = h2 donc h1 > h2/2 et h2 > h1/2 Les conditions N°2 et 3 sont également remplies. Les cheminées 1 et 2 sont donc dépendantes. 3.2.2 Dépendance des cheminées 1 et 2 avec les autres cheminées 1° - Distance entre les cheminées 1 et 5 : Environ 22 m. En considérant que h1 = 2,082 m et h5 = 3,89 m Alors h1 + h5 + 10 = 2,082 + 3,89 + 10 = 15,972 m La condition N°1 n’est pas remplie si on prend en compte hCO. On peut en déduire qu’elle n’est pas non plus remplie pour h NOx car hNOx < hCO. Par conséquent, les cheminées 1 et 5 ne sont pas dépendantes. Sachant que h2 = h1, on peut également en déduire que : − les cheminées 2 et 5 ne sont pas dépendantes, car la distance entre les deux cheminées est de 24 m environ ; − les cheminées 3 et 4 ne sont pas non plus dépendantes des cheminées 1 et 2 car elles plus éloignées que la cheminée 5. Toutefois, elles peuvent être dépendantes entre elles. 10 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 3.2.3 Dépendance des cheminées 3 et 4 1° - Distance entre les cheminées 3 et 4 : Environ 12 m. En considérant que h3 = h4 = hNOx = 1,147, alors h3 + h4 + 10 = 1,147 + 1,147 + 10 = 12,294 m La condition N°1 est remplie si on prend en compte hNOx. On peut en déduire qu’elle est également remplie pour hCO car hNOx < hCO. 2° et 3° - h3 = h4 donc h3 > h4/2 et h4 > h3/2 Les conditions N°2 et 3 sont également remplies. Les cheminées 3 et 4 sont donc dépendantes. 3.2.4 Dépendance de la cheminée 5 Le paragraphe 3.2.2 montre que la cheminée 5 n’est pas dépendante des cheminées 1 et 2. Par ailleurs, la distance entre les cheminées 4 et 5 est d’environ 60 m. La condition 1° n’est donc pas respectée ; la cheminée 5 n’est donc pas dépendante de la cheminée 4, ni par conséquent de la cheminée 3. 3.3 Correction de la hauteur des cheminées dépendantes « On détermine ainsi l’ensemble des cheminées dépendantes de la cheminée considérée dont la hauteur est au moins égale à la valeur de hp calculée pour le débit massique total de polluant considérée et le débit volumique total des gaz émis par l’ensemble de ces cheminées. » (Source : Annexe II de l’arrêté du 23 mars 2012 – Rubrique 2221) 3.3.1 Cheminées 1 & 2 Les cheminées 1 et 2 possèdent les mêmes caractéristiques en termes de débits massiques de polluants, de débit volumique de gaz émis et de températures d’émission. On pourra donc considérer que le calcul de correction de la hauteur de la cheminée 1 h1 s’appliquera aussi à la hauteur de la cheminée 2 h2. Les données prises en compte sont désormais les suivantes : − k = 340 ; − co négligée pour le CO ; − cm = cr - co = 0,13 pour les NOx ; − qcheminée1 = qcheminée2 = 4 x q110 + 5 x q200 ; − Rcheminée1 = Rcheminée2 = 4 x R110 + 5 x R200 ; − ΔT = 188,7 K. On obtient donc les valeurs suivantes : − Pour le monoxyde de carbone CO qCO = 4 x 2,21.10-2 + 5 x 4,01.10-2 = 2,889.10-1 kg/h 11 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées Donc sCO = 340 x 2,889.10-1/1 = 98,226 si cr = 1 sCO = 340 x 1,4445.10-1/0,05 = 1 964,52 si cr = 0,05 − Pour les oxydes d’azote NOx qNOx = 4 x 8.84.10-3 + 5 x 1,604.10-2 = 1,1556.10-1 kg/h Donc sNOx = 340 x 1,1556.10-1/0,13 = 302,23 − Rcheminée1 = Rcheminée2 = 4 x 221 + 5 x 401 = 2 889 m3/h 3.3.1.1 Si s = sCO = 1 964,52 Alors h1 = h2 = 1 964,521/2.(2 889 x 188,7)-1/6 = 4,90 m 3.3.1.2 Si s = sNOx =302,23 Alors h1 = h2 = 302,231/2.(2 889 x 188,7)-1/6 = 1,92 m 3.3.2 Cheminées 3 & 4 Les cheminées 3 et 4 possèdent les mêmes caractéristiques en termes de débits massiques de polluants, de débit volumique de gaz émis et de températures d’émission. On pourra donc considérer que le calcul de correction de la hauteur de la cheminée 3 h3 s’appliquera indifféremment à la hauteur de la cheminée 4 h4. Les données prises en compte sont désormais les suivantes : − − − − − − k = 340 ; co négligée pour le CO ; cm = cr - co = 0,13 pour les NOx ; qcheminée3 = qcheminée4 = 2 x q325 ; Soit Rcheminée3 = Rcheminée4 = 2 x R325 = 1 224 m3/h ΔT = 188,7 K. On obtient donc les valeurs suivantes : − Pour le monoxyde de carbone CO qCO = 2 x 6,12.10-2 = 1,224.10-1 kg/h Donc sCO = 340 x 1,224.10-1/1 = 41,616 si cr = 1 sCO = 340 x 1,224.10-1/0,05 = 832,32 si cr = 0,05 − Pour les oxydes d’azote NOx qNOx = 2 x 2,448.10-2 = 4,896.10-2 kg/h Donc sNOx = 340 x 4,896.10-2/0,13 = 128,05 12 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 3.3.2.1 Si s = sCO = 832,32 Alors h3 = h4= 832,321/2.(1 224 x 188,7)-1/6 = 3,68 m 3.3.2.2 Si s = sNOx = 128,05 Alors h3 = 128,051/2.(1 224 x 188,7)-1/6 = 1,44 m 3.4 Bilan La cheminée 5 étant indépendante de toute autre cheminée, elle ne subit pas de correction de hauteur à ce stade. Le Tableau 4 ci-dessous résume les hauteurs de cheminées telles qu’elles ont été déterminées à cette étape du calcul. Cheminée 1 Cheminée 2 Cheminée 3 Cheminée 4 Cheminée 5 Si s = sNOx 1,92 m 1,92 m 1,44 m 1,44 m 0,82 m Si s = sCO 4,90 m 4,90 m 3,68 m 3,68 m 2,08 m Tableau 4 : Hauteurs des cheminées du site après prise en compte des dépendances 13 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 4. Prise en compte des obstacles « On considère comme obstacles les structures et les immeubles, et notamment celui abritant l’installation étudiée, remplissant simultanément les conditions suivantes : 1° - Ils sont situés à une distance horizontale (exprimée en mètres) inférieure à 10 h p + 50 de l’axe de la cheminée considérée ; 2° - Ils ont une largeur supérieure à 2 mètres ; 3° - Ils sont vus de la cheminée considérée sous un angle supérieur à 15° dans le plan horizontal. » (Source : Annexe II de l’arrêté du 23 mars 2012 – Rubrique 2221) Dans le cas de la Pâtisserie des Comtes de la Marche – Boite à Gâteaux, les seuls obstacles potentiels à considérer sont les bâtiments du site. Le plan ci-dessous permet de visualiser les obstacles potentiels pour chaque cheminée. Figure 2 : Hauteurs à l’acrotère des bâtiments du site 14 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 4.1 Obstacles pour la cheminée 1 La cheminée 1 est placée sur le bâtiment le plus bas du site. Tous les autres bâtiments peuvent donc potentiellement être qualifiés d’obstacles pour la cheminée 1. La cheminée 1 étant dépendante de la cheminée 2, les hauteurs de base considérées dans ce paragraphe sont hNOx = 1,92 m et hCO = 4,90 m. Les distances horizontales maximales à prendre en compte (correspondant à 10 h p + 50) sont alors dNOx = 69,2 m et dCO = 99 m. 4.1.1 Bâtiment 1 : acrotère 5,50 m La distance horizontale à la cheminée 1 est d’environ 37 m. La condition N°1 est donc respectée. La largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres, la condition N°2 est donc respectée. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 5,4° si on prend en compte hNOx et d’environ 0,9° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.1.2 Bâtiment 2 : acrotère 6,55 m La distance horizontale à la cheminée 1 est d’environ 38 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 6,9° si on prend en compte hNOx et d’environ 2,8° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.1.3 Bâtiment 3 : acrotère 8,10 m La distance horizontale à la cheminée 1 est d’environ 20 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 17,4° si on prend en compte hNOx et d’environ 9,2° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée si on considère hCO. Dans ce cas, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. En revanche, si on prend en compte hNOx, les trois conditions sont simultanément remplies. Le bâtiment considéré est donc un obstacle. Calcul de la hauteur HNOx1.3 Soit d1.3 la distance séparant la cheminée 1 du bâtiment 3. On a donc d1.3 = 20 m. 15 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées Sachant que : 2hNOx + 10 = 13,84 m ; et que : 10 hNOx + 50 = dNOx = 69,2 m ; Alors : 2hNOx + 10 < d1.3 < 10 hNOx + 50. Alors HNOx1.3 est défini comme suit : HNOx1.3 = 5/4 (hb3 + 5).(1 - d1.3/dNOx ) Avec hb3 la hauteur du bâtiment 3, soit hb3 = 8,10 m. Alors HNOx1.3 = 5/4 (8,10 + 5)(1 – 20/69,2) = 11,64 m 4.1.4 Bâtiment 4 : acrotère 9,57 m La distance horizontale à la cheminée 1 est d’environ 61 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 7,1° si on prend en compte hNOx et d’environ 4,4° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.1.5 Conclusion pour la cheminée 1 Seul le bâtiment 3 apparait comme un obstacle, et ce à la condition que l’on prenne en compte la hauteur de cheminée hNOx = 1,92 m. Dans ce cas précis, la hauteur de la cheminée 1 devrait être égale à HNOx1.3, soit 11,64 m. 4.2 Obstacles pour la cheminée 2 De même que la cheminée 1, la cheminée 2 est placée sur le bâtiment le plus bas du site. Tous les autres bâtiments peuvent donc potentiellement être qualifiés d’obstacles pour la cheminée 2. La cheminée 2 étant dépendante de la cheminée 1, les hauteurs de base considérées dans ce paragraphe sont hNOx = 1,92 m et hCO = 4,90 m. Les distances horizontales maximales à prendre en compte (correspondant à 10 h p + 50) sont alors dNOx = 69,2 m et dCO = 99 m. 4.2.1 Bâtiment 1 : acrotère 5,50 m La distance horizontale à la cheminée 2 est d’environ 37 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. 16 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées L’angle de vue du bâtiment est d’environ 5,5° si on prend en compte hNOx et d’environ 0,9° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.2.2 Bâtiment 2 : acrotère 6,55 m La distance horizontale à la cheminée 2 est d’environ 37 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 7.1° si on prend en compte hNOx et d’environ 2,5° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.2.3 Bâtiment 3 : acrotère 8,10 m La distance horizontale à la cheminée 2 est d’environ 13 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 25° si on prend en compte hNOx et d’environ 13,9° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée si on considère hCO. Dans ce cas, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. En revanche, si on prend en compte h NOx, les trois conditions sont simultanément remplies. Le bâtiment considéré est donc un obstacle. Calcul de la hauteur HNOx2.3 Soit d2.3 la distance séparant la cheminée 2 du bâtiment 3. On a donc d2.3 = 13 m. Sachant que : 2hNOx + 10 = 13,84 m ; et que : 10 hNOx + 50 = dNOx = 69,2 m ; Alors : 2hNOx + 10 < d2.3 < 10 hNOx + 50. Alors HNOx2.3 est défini comme suit : HNOx2.3 = 5/4 (hb3 + 5).(1 – d2.3/dNOx ) Avec hb3 la hauteur du bâtiment 3, soit hb3 = 8,10 m. Alors HNOx2.3 = 5/4 (8,10 + 5)(1 – 13/69,2) = 13,31 m 4.2.4 Bâtiment 4 : acrotère 9,57 m La distance horizontale à la cheminée 2 est d’environ 61 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. 17 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées L’angle de vue du bâtiment est d’environ 7,1° si on prend en compte h NOx et d’environ 4,4° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.2.5 Conclusion pour la cheminée 2 Seul le bâtiment 3 apparait comme un obstacle, et ce à la condition que l’on prenne en compte la hauteur de cheminée hNOx = 1,92 m. Dans ce cas précis, la hauteur de la cheminée 1 devrait être égale à HNOx2.3, soit 13.31 m. 4.3 Obstacles pour la cheminée 3 La cheminée 3 étant dépendante de la cheminée 4, les hauteurs de base considérées dans ce paragraphe sont hNOx = 1,44 m et hCO = 3,68 m. Les distances horizontales maximales à prendre en compte (correspondant à 10 h p + 50) sont alors dNOx = 64,4 m et dCO = 86,8 m. Les cheminées 3 et 4 étant situées sur le bâtiment 3, seul le bâtiment 4, plus haut, peut potentiellement représenter un obstacle pour ces cheminées. 4.3.1 Bâtiment 4 : acrotère 9,57 m La distance horizontale à la cheminée 3 est d’environ 54 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 8,5° si on prend en compte hNOx et d’environ 6,2° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.3.1 Conclusion pour la cheminée 3 Aucun bâtiment sur le site ne fait obstacle à la diffusion des fumées émises par la cheminée 3. 4.4 Obstacles pour la cheminée 4 La cheminée 4 étant dépendante de la cheminée 3, les hauteurs de base considérées dans ce paragraphe sont hNOx = 1,44 m et hCO = 3,68 m. Les distances horizontales maximales à prendre en compte (correspondant à 10 h p + 50) sont alors dNOx = 64,4 m et dCO = 86,8 m. Les cheminées 3 et 4 étant situées sur le bâtiment 3, seul le bâtiment 4, plus haut, peut potentiellement représenter un obstacle pour ces cheminées. 18 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 4.4.1 Bâtiment 4 : acrotère 9,57 m La distance horizontale à la cheminée 4 est d’environ 66 m. La condition N°1 n’est donc pas respectée dans le cas où on prend en compte hNOx. La largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées dans le cas où on prend en compte hCO. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 5,1° pour la hauteur hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée. Ce bâtiment n’apparait donc pas comme un obstacle. 4.4.2 Conclusion pour la cheminée 4 Aucun bâtiment sur le site ne fait obstacle à la diffusion des fumées émises par la cheminée 4. 4.5 Obstacles pour la cheminée 5 La cheminée 5 est également placée sur le bâtiment le plus bas. Par conséquent, comme pour les cheminées 1 et 2, tous les autres bâtiments peuvent potentiellement être qualifiés d’obstacles pour la cheminée 5. La cheminée 5 étant indépendante de toute autre cheminée, les hauteurs de base considérées dans ce paragraphe sont hNOx = 0,82 m et hCO = 2,08 m. Les distances horizontales maximales à prendre en compte (correspondant à 10 h p + 50) sont dNOx = 58,2 m et dCO = 70,8 m. 4.5.1 Bâtiment 1 : acrotère 5,50 m La distance horizontale à la cheminée 5 est d’environ 59 m. la condition N°1 n’est donc pas respectée dans le cas où on prend en compte hNOx. La largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées dans le cas où on prend en compte hCO. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 3,3° pour la hauteur hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée. Ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.5.2 Bâtiment 2 : acrotère 6,55 m La distance horizontale à la cheminée 5 est d’environ 60 m. la condition N°1 n’est donc pas respectée dans le cas où on prend en compte hNOx. La largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées dans le cas où on prend en compte hCO. 19 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées L’angle de vue du bâtiment est d’environ 4,2° pour la hauteur hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée. Ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.5.3 Bâtiment 3 : acrotère 8,10 m La distance horizontale à la cheminée 5 est d’environ 35 m et la largeur du bâtiment est supérieure à 2 mètres. Les conditions N°1 et 2 sont donc respectées. L’angle de vue du bâtiment est d’environ 11,7° si on prend en compte hNOx et d’environ 9,7° si on prend en compte hCO. La condition N°3 n’est donc pas respectée, ce bâtiment n’apparait pas comme un obstacle. 4.5.4 Bâtiment 4 : acrotère 9,57 m La distance horizontale à la cheminée 5 est d’environ 83 m. La condition N°1 n’est donc en aucun cas respectée. Ce bâtiment n’apparait donc pas comme un obstacle. 4.5.5 Conclusion pour la cheminée 5 Aucun bâtiment sur le site ne fait obstacle à la diffusion des fumées émises par la cheminée 5. 4.6 Bilan Le Tableau 4 ci-dessous résume les hauteurs de cheminées telles qu’elles ont été déterminées à cette étape du calcul. Cheminée 1 Cheminée 2 Cheminée 3 Cheminée 4 Cheminée 5 Si s = sNOx 11,64 m 13,31 m 1,44 m 1,44 m 0,82 m Si s = sCO 4,90 m 4,90 m 3,68 m 3,68 m 2,08 m Tableau 5 : Hauteurs des cheminées du site après prise en compte des obstacles 20 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées 5. Conclusions 5.1 Résultats des calculs 5.1.1 Cheminée 1 La cheminée 1 est dépendante de la cheminée 2 et le bâtiment 3 lui fait obstacle dans le cas où l’on considère la hauteur de base hNOx = 1,92 m. En conséquence, selon la règle de calcul et après application des corrections, la cheminée 1 devrait avoir pour hauteur HNOx1.3 = 11,64 m. 5.1.2 Cheminée 2 La cheminée 2 est dépendante de la cheminée 1 et le bâtiment 3 lui fait obstacle dans le cas où l’on considère la hauteur de base hNOx = 1,92 m. En conséquence, selon la règle de calcul et après application des corrections, la cheminée 1 devrait avoir pour hauteur HNOx1.3 = 13,31 m. 5.1.3 Cheminées 3 et 4 Les cheminées 3 et 4 sont dépendantes entre elles et ne rencontrent aucun obstacle à la diffusion de leurs fumées et gaz. En conséquence, selon la règle de calcul, ces deux cheminées devraient avoir pour hauteur soit hNOx = 1,44 m, soit hCO = 3,68 m. 5.1.1 Cheminée 5 La cheminée 5 n’est dépendante d’aucune cheminée et ne rencontre aucun obstacle à la diffusion de ses fumées et gaz. En conséquence, selon la règle de calcul, la cheminée 5 devrait avoir pour hauteur soit hNOx = 0,82 m et hCO = 2,08 m. 5.2 Contraintes réglementaires L’activité des entreprises Pâtisserie des Comtes de la Marche et Boîte à Gâteaux est soumise à Enregistrement (E) au titre de la Rubrique 2221 et à Déclaration avec Contrôle périodique (DC) au titre de la Rubrique 2220 des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement. Or, selon l’article 45 de l’Arrêté du 23 mars 2012 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l’Enregistrement au titre de la rubrique n°2221 de la nomenclature des ICPE, « La hauteur de la cheminée […] ne peut être inférieure à 10 mètres ». De plus, selon le paragraphe 6.2 (Valeurs limites et conditions de rejets) de l’Annexe I de l’Arrêté du 17 juin 2005 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations 21 Annexe 4.10 Calcul de la hauteur des cheminées relevant du régime de la Déclaration sous la rubrique n°2220 des ICPE, « Le point de rejet doit dépasser d’au moins 3 mètres les bâtiments situés dans un rayon de 15 mètres ». 5.3 Conclusion Au vu des calculs réalisés et des contraintes réglementaires, les quatre cheminées du site devront avoir les hauteurs suivantes : − La hauteur de la cheminée 1 devra respecter les contraintes dues à la proximité du bâtiment 3 qui lui fait obstacle. Donc h1 = HNOx1.3 = 11,64 m − La hauteur de la cheminée 2 devra respecter les contraintes dues à la proximité du bâtiment 3 qui lui fait obstacle. Par ailleurs, cette hauteur est suffisante pour respecter les contraintes réglementaires énoncées dans l’Arrêté du 17 juin 2005. Donc h2 = HNOx2.3 = 13,31 m − La hauteur de la cheminée 3 dépend des contraintes réglementaires énoncées dans l’Arrêté du 23 mars 2012 et dans l’Arrêté du 17 juin 2005. En conséquence, h3 ≥ 10 m et h3 ≥ hb3 + 3. Avec hb3 étant la hauteur du bâtiment 3, soit 8,10 mètres. Donc h3 = 8,10 + 3 = 11,10 m − La hauteur de la cheminée 4 dépend également des contraintes réglementaires énoncées l’Arrêté du 23 mars 2012 et dans l’Arrêté du 17 juin 2005. En conséquence, h3 ≥ 10 m et h3 ≥ hb3 + 3. Donc h4 = 11,10 m − La hauteur de la cheminée 5 dépend uniquement des contraintes réglementaires énoncées dans l’Arrêté du 23 mars 2012. Donc h5 = 10 m 22