7A Bruit et Vibrations
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7A Bruit et Vibrations
7A Bruit et Vibrations – Glossaire 7A.1 Qu'est-ce que le bruit et la vibration ? Le bruit se définit souvent comme un son indésirable, mais techniquement, le bruit est la perception d’une série de compressions et de raréfactions de l’air en-dessous et au-dessus de la pression atmosphérique normale. La vibration se réfère au mouvement oscillatoire d'un objet. Le terme bruit est utilisé pour décrire la vibration des particules d’air et le terme vibration est habituellement utilisé pour la vibration d’objets solides. Le bruit peut conduire à la vibration d’objets, et la vibration transmise à travers le sol peut rayonner d’une surface dans l’air et être perçue comme un bruit, et on parle de bruit souterrain. En substance, le bruit peut être décrit comme ce qu'une personne entend, et la vibration comme ce qu'elle ressent. 7A.2 Comment mesurer et décrire le bruit ? Le bruit se mesure à l’aide d’un sonomètre, conçu pour se conformer aux critères de performance reconnus internationalement, qui mesure le niveau de pression acoustique (NPS ou Lp). Le NPS est le niveau sonore reçu dans l’environnement, qui se distingue du Niveau de puissance acoustique (NPA ou Lw) qui est l’énergie sonore produite par une source. La pression acoustique audible est mesurée en Pascals (Pa) et peut varier du seuil de l’audition à environ 20Pa jusqu’au seuil de douleur de 200 Pa (une échelle de 107 Pa). De par l’ampleur de l’intervalle, une échelle logarithmique est utilisée pour mesurer les niveaux de pression acoustique en utilisant une unité appelée le décibel (dB). Les niveaux sonores environnementaux comme le bruit généré par l’industrie, la construction et la circulation routière sont habituellement exprimés en décibels pondérés A (dBA). Une échelle de pondération A est conçue pour correspondre à la réponse de fréquence moyenne de l’audition humaine et permet de comparer l’intensité des sons ayant différentes caractéristiques de fréquence. D’autres échelles comme les dBC et les dBLin sont utilisées pour mesurer d’autres caractéristiques du bruit ; ainsi, le dBLin (dB linéaire pondéré) est habituellement utilisé pour mesurer le niveau de déflagration provoqué par une explosion (voir la Section 7A.5). Afin de démontrer le fonctionnement de cette échelle, les points suivants donnent une indication de la manière dont les niveaux sonores sont perçus par une personne moyenne : 0 dBA – représente le seuil de l’audition humaine (pour une personne jeune ayant des oreilles en bonne santé) ; 35 dBA correspond à un environnement rural tranquille ; 50 dBA représente une conversation normale ; 70 dBA – représente le bruit moyen d’une rue, de la circulation locale, etc. ; 90 dBA – représentent le bruit à l’intérieur de locaux industriels ou d’une usine ; et 140 dBA - représentent le seuil de douleur - le point auquel peuvent se produire des lésions irrémédiables de l’audition. L’oreille humaine perçoit les changements des niveaux sonores environnementaux de la manière suivante : les différences de niveau sonore de moins de 2 à 3 dBA sont généralement imperceptibles ; les différences de niveaux sonores d’environ 5 dBA sont considérées comme vraiment nettes ; et les différences de niveaux sonores d’environ 10 dBA sont généralement perçues comme doublant (ou diminuant de moitié) l’intensité du bruit perçu. EISE de Simandou, Volume II, Voie ferrée Annexe 7A 7A-1 7A.3 Descripteurs statistiques sonores Comme les niveaux sonores environnementaux tendent à varier avec le temps, des descripteurs statistiques sonores sont habituellement utilisés pour décrire les niveaux de bruit environnementaux Les paramètres courants comprennent : LA10T – Le niveau de pression acoustique pondéré A dépassé pendant 10 % de la période de mesure T ; LA10T – Le niveau de pression acoustique pondéré A dépassé pendant 90 % de la période de mesure T. Habituellement utilisé pour décrire le niveau sonore sous-jacent dans un environnement où des bruits occasionnels sont superposés à un bruit de fond relativement stable. On l’appelle généralement le niveau de bruit de fond ; LAeqT – Le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A. C’est le niveau de pression acoustique d’un bruit continu qui aurait la même valeur efficace de la pression sonore que le bruit intermittent considéré. Ceci peut être simplement décrit comme le niveau sonore « moyen » bien que le paramètre ne soit pas une moyenne arithmétique, mais plutôt une moyenne logarithmique qui est plus dominée par des pics dans le niveau variant au cours du temps ; et LAmax – C’est le niveau de pression acoustique le plus élevé enregistré sur une période de mesure. Ces paramètres sont illustrés à la Figure 7A.1. Figure 7A.1 Descripteurs statistiques sonores LA10 LA90 LA50 LAeq LAmax 120 L A p , (d B ) 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Time (s)(s) Période 7A.4 Autres descripteurs sonores Dans les pratiques standards de contrôle du bruit, les termes suivants sont utilisés pour décrire l’audibilité du bruit : EISE de Simandou, Volume II, Voie ferrée Annexe 7A 7A-2 Inaudible / Pas audible – le bruit ne peut être entendu, ou il est masqué par des sources de bruit externes non associées à la source. Un bruit « inaudible » sera généralement de 10 dB ou plus en dessous du niveau de bruit de fond mesuré LA90 ; À peine audible – le bruit est difficilement définissable, ou il est masqué par des sources de bruit externes non associées à la source. Une source « à peine audible » peut-être 5 à 7 dB en dessous du niveau sonore mesuré LA90 ou LAeq, selon la nature de la source (constante ou intermittente) ; Juste audible – le bruit peut être défini mais d’autres sources externes sont présentes dans la mesure ; Audible – le bruit peut-être clairement défini ; et Dominant – le bruit est plus fort que toutes les autres sources de bruit. Les caractéristiques temporelles du bruit peuvent se décrire comme suit : Continu – le bruit est audible en permanence sur toute la période de mesure du bruit, par exemple un climatiseur fonctionnant en continu ; Intermittent – le bruit est audible mais s’arrête et reprend à intervalles réguliers, par exemple des voitures circulant sur une route ; Peu fréquent – le bruit est audible, mais ne se produit pas régulièrement, par exemple le passage occasionnel d’un avion dans le ciel ; et Spontané – des sons qui dépassent de beaucoup le niveau de pression acoustique environnant pendant très peu de temps, comme des tirs d’armes à feu, des coups de marteau, des explosions. 7A.5 Bruit et vibrations provenant de l’utilisation d’explosifs L’utilisation d’explosifs est une source particulière d’effet acoustique spontané qui peut créer du bruit et des vibrations. Le bruit est causé par l’explosion de la pression d’air rayonnant depuis le point d’explosion et il est communément appelé déflagration. Il est mesuré en décibels à l’aide d’une échelle de pondération linéaire dB (Lin), appelée également dBZ, et les niveaux peuvent généralement atteindre 160 dBLin à proximité de la source. L’utilisation d’explosifs peut également entraîner des vibrations à travers le sol et peut affecter les structures causant des dommages visuels et structurels, tout en perturbant les individus. Les vibrations sont habituellement mesurées par la vitesse de crête des particules (PPV) ; c’est la vitesse de particules la plus élevée enregistrée lors d’un évènement particulier de vibration dans les trois dimensions. La PPV peut atteindre jusqu’à 1 000 mm/seconde à proximité de la source. Le niveau de bruit et de vibrations dû à la déflagration dépendra de la taille de l’explosion et de la distance du site de mesure. La taille est habituellement représentée par la charge instantanée maximale (CIM), qui correspond à la masse de charge explosive (kg) mise à feu à retardement (par exemple, à un intervalle de 8 millisecondes). EISE de Simandou, Volume II, Voie ferrée Annexe 7A 7A-3