Vergnet s'est associée au chinois Sinovel pour distribuer les éoliennes de grande taille (au dessus de 1,5 MW) en 2015. Les actifs « énergie » de la société Alstom ont été rachetés par General Electric en 2014 et Areva Wind produit principalement à Bremerhaven en Allemagne. Cette société s'apprêterait néanmoins à développer une base industrielle en France, pour les parcs offshore.

La France compte cependant plusieurs leaders internationaux sur le marché des énergies renouvelables, dont l'éolien. En effet, les trois autres maillons de la filière (entreprises d'étude et de développement, ingénierie et construction, exploitation et maintenance) sont moins délocalisables et présents en France.

## 2.4.2 Appuis économiques et administratifs au développement de l'éolien en France

De 1995 à 2000, le développement éolien procédait par appels d'offres. Depuis 2000, le cœur du dispositif incitatif est une obligation d'achat<fnref n="34" /> : EdF et, si les installations de production sont raccordées aux réseaux publics de distribution dans leur zone de desserte, les entreprises locales de distribution, doivent acheter l'électricité produite à partir de l'énergie éolienne aux exploitants qui en font la demande, à un tarif d'achat fixé par arrêté. Le tarif d'achat garantit un niveau de revenu au producteur pendant une durée donnée. Dans les conditions de 2008, pour l'éolien terrestre, les contrats étaient souscrits pour 15 ans, le tarif avait été fixé à 0,082 €/kWh pendant 10 ans, puis entre 0,028 et 0,082 €/kWh pendant 5 ans selon les sites. Ce tarif a été actualisé chaque année en fonction d'un indice des coûts horaires du travail et d'un indice des prix à la production. Le surcoût occasionné était compensé et répercuté sur les clients finaux par une contribution proportionnelle à l'électricité qu'ils consomment, la contribution au service public de l'électricité (CSPE). Des textes réglementaires qui vont modifier ces conditions devraient être publiés prochainement.

La reprise d'activité du secteur éolien constatée en 2014, outre un contexte économique moins déprimé, résulte de la révision en 2013 des dispositions mises en place par l'État pour développer la filière éolienne. Les producteurs d'énergie éolienne terrestre peuvent désormais bénéficier de l'obligation d'achat sans condition d'implantation, ni limite de puissance. La règle des cinq mats, qui imposait à tout nouveau parc d'être composé d'au moins cinq éoliennes, est supprimée, de même que les zones de développement de l'éolien (ZDE).

De plus, la procédure administrative d'autorisation a été simplifiée par la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte (art. 145) qui instaure un régime d'autorisation unique pour les parcs éoliens terrestres (cf. § 3.1.1). L'autorisation est délivrée (ou non) par le Préfet de département.

Le développement de l'éolien offshore au large des côtes françaises est stimulé par des appels d'offres. Il s'agit de réaliser un petit nombre de grands parcs et de développer une industrie de

<footnote n="34">34 L'article L. 314-1 du code de l'énergie fixe les dispositions dans lesquelles les installations de production d'électricité à partir d'énergies renouvelables peuvent bénéficier de l'obligation d'achat.</footnote>

<footnote>Le Décret n°2001-410 du 10 mai 2001 relatif aux conditions d'achat de l'électricité produite par des producteurs bénéficiant de l'obligation d'achat précise les conditions d'attribution des tarifs d'achat.</footnote>

<footnote>La loi n°2103-312 du 15 avril 2013 visant à préparer la transition vers un système énergétique sobre apporte plus précisément des dispositions législatives répondant à l'engagement du Gouvernement de simplifier le cadre juridique de l'éolien terrestre, tout en assurant la prise en compte de tous les enjeux environnementaux et paysagers.</footnote>

<footnote>Pour l'éolien terrestre, l'arrêté du 17 juin 2014 fixe les conditions d'achat de l'électricité produite par les installations utilisant l'énergie mécanique du vent implantées à terre. Un tarif d'achat spécifique pour les installations éoliennes situées en zones cycloniques a été mis en place en 2013. Les zones en question regroupent la Réunion, la Guadeloupe, la Martinique, Saint Martin et Saint Barthélemy (arrêté du 8 mars 2013).</footnote>
production d'aérogénérateurs marins sur le territoire national. Même si les éoliennes sont en mer, elles restent visibles des côtes et soulèvent des controverses engageant les riverains et les organisations de pêcheurs. S'agissant de grandes infrastructures, la Commission nationale du débat public (CNDP) organise systématiquement un débat.

### 2.4.3 Panorama des différentes instances de décision et de discussion de la politique éolienne et de leurs acteurs

L'énergie éolienne est discutée à différents échelons : politique énergie-climat nationale, politique éolienne nationale, politique énergie-climat territoriale, implantation locale de parcs éoliens. Ces débats prennent place dans des arènes distinctes. Les logiques argumentatives et les listes des participants diffèrent selon les échelons. Les niveaux sont cependant articulés entre eux. Par exemple, des échecs répétés d'implantation des parcs peuvent relancer les débats sur la place de l'éolien au niveau national.

**Politique énergie-climat nationale**

Au niveau de la politique énergie-climat nationale, la Conférence environnementale organisée par le gouvernement réunit un panel de parties prenantes sociales<fnref n="35" /> comprenant : ministères, syndicats, entreprises, organisations non gouvernementales (ONG) environnementales, élus locaux, parlementaires et autres. À ce niveau, les débats sont marqués par les clivages politiques, les contingences de la diplomatie européenne et mondiale, et les stratégies macroéconomiques et industrielles. Les médias ne se comptent pas parmi les parties prenantes, même s'ils sont des acteurs influents. Les organisations syndicales sont généralement absentes des débats sur l'éolien.

**Politique éolienne nationale**

Les débats sur la politique nationale éolienne réunissent un panel d'acteurs plus spécialisés. Les ministères sont appuyés par l'Ademe et d'autres agences. Les grandes entreprises comme Total, Areva, EdF ou Engie participent directement, même si l'énergie éolienne n'est qu'une de leurs activités, et que leur domaine d'action dépasse la France et l'Europe. Les entreprises interviennent aussi à travers des regroupements comme France énergie éolienne (FEE), Observ'ER, ou encore le Syndicat des énergies renouvelables (SER). On retrouve aussi les ONG environnementales généralistes nationales, par exemple la Fondation Nicolas Hulot, les ONG internationales, ainsi que les fédérations d'ONG, par exemple le Réseau action climat qui regroupe les Amis de la Terre (Friends of Earth), Greenpeace, le Ligue de protection des oiseaux (LPO), le WWF. D'autres associations plus spécialisées comme le Comité de liaison énergies renouvelables (CLER) par exemple participent aux débats à ce niveau.

**Politique énergie-climat territoriale**

Au niveau de la politique énergie-climat territoriale, les acteurs sont les élus locaux, le Préfet et les services de l'État comme les directions régionales de l'environnement (Dreal) ou les services régionaux de l'Ademe et les associations nationales. Les citoyens peuvent être impliqués, plutôt sous la forme de la consultation pour avis. L'administration locale et l'administration nationale représentent toutes deux un intérêt public mais des publics différents : leurs intérêts ne sont pas toujours convergents. Les orientations politiques et les échéances électorales jouent un rôle.

<footnote n="35">35 Table ronde n°1 : Préparer le débat national sur la transition énergétique. 13 septembre 2012 (mis à jour le 17 septembre 2012) - Conférence Environnementale.</footnote>
► Processus locaux de mise en place de parcs éoliens

En ce qui concerne les débats autour de l'implantation des parcs éoliens, on retrouve des acteurs des niveaux précédents : le Préfet et les services de l'État, les associations nationales, les élus locaux et des ONG. Le conseil municipal est, théoriquement, le premier lieu des débats. D'autres catégories d'acteurs interviennent, comme le porteur du projet et les riverains représentés par des associations spécifiques.

Le porteur du projet, en France, est souvent une entreprise privée. À ce titre il pourrait souffrir d'un déficit de crédibilité à priori auprès du public (Jobert, Laborgne, et Mimler 2007). Les citoyens perçoivent que les intérêts de l'entreprise divergent des leurs.

Les élus locaux représentent les riverains. Leurs intérêts peuvent diverger de celui de la préfecture. Ils ont plus de poids à ce niveau qu'au niveau de la politique territoriale générale. Les considérations électorales pèsent toujours sur le débat, par exemple en imposant les calendriers.

Face à l'annonce d'un projet, les habitants opposants se constituent souvent en association (type loi de 1901). Ces associations adhèrent à des fédérations nationales comme la Fédération environnement durable (FED) ou Vent de colère, qui regroupent des centaines d'associations. Parmi les riverains, il convient de distinguer les catégories suivantes :

* les riverains bénéficiant directement de l'installation (propriétaires fonciers, etc.) ;

* les habitants proches qui supporteraient des nuisances ou risques directs sans avoir de bénéfices directs ;

* et les habitants éloignés qui ne supportent pas de bénéfice ni de nuisance directe, mais peuvent apprécier les bénéfices environnementaux d'une électricité « propre ».

Le modèle de l'instruction publique préalable est instancié par les procédures de permis de construire, d'étude d'impact, d'enquête publique et de justice administrative (voir § 3.1.1). Dans le contexte de la transition énergétique pour la croissance verte, de nouveaux dispositifs avaient été mis au point, renversant le modèle et permettant une concertation préalable : les zones de développement éolien (ZDE) (désormais supprimées), le plan territorial climat air énergie (PCAET), et le schéma régional climat air énergie (SRCAE) comprenant le schéma régional (SRE).

L'enquête publique reste néanmoins le principal lieu d'expression des populations locales. Trop tardive et centrée sur un projet isolé, elle ne permet pas d'appréhender les enjeux de recomposition des paysages suscités par l'éolien à l'échelle d'un territoire. La capacité à porter la concertation revient à des outils de planification comme les PCET, SRCAE qui comprend le SRE. La pratique de ces nouveaux outils reste à maîtriser, en particulier pour gérer l'empilement des niveaux de planification commune / intercommunalité / département / région.

### 2.4.4 Analyses des problématiques liées aux projets de parcs éoliens

Ce paragraphe décrit les dynamiques associatives locales autour des éoliennes, les controverses ainsi que les facteurs identifiés d'adhésion et d'opositions aux projets de parcs éoliens.

#### 2.4.4.1 Description des dynamiques associatives locales autour des éoliennes

Aujourd'hui, les dynamiques de contestation sociale des projets de parc éolien sont fréquentes. Ces contestations s'inscrivent dans un contexte général de reconnaissance croissante du droit à la participation citoyenne dans les décisions. Elle est illustrée par les conférences Grenelle de l'environnement I et II, et la Conférence environnementale.
► **Une adaptation progressive des outils administratifs aux particularités de l'éolien**

L'arrivée des éoliennes a initialement mis l'autorité publique en difficulté face à de nouveaux enjeux : échelle paysagère, élévation inédite des machines supérieure à 100 m, co-visibilité<fnref n="36" /> au-delà de 10 km. De plus, le grand nombre de projets et la spécificité de l'expertise requise ont parfois posé des problèmes d'effectifs pour suivre les projets sur le terrain. Démunis à la fin des années 90, les services de l'État ont disposé en 2003 des premiers outils d'instruction pour le permis de construire et l'étude d'impact.

À l'origine, le permis de construire suit une logique de « paysage monumental ». Il protège les abords immédiats de points d'intérêt monumentaux ayant une existence réglementaire. Or, l'éolien produit des co-visibilités lointaines qui échappent à la pertinence de ce mode de protection. En réponse, l'administration s'est prononcée pour un élargissement des zonages de protection autour des monuments et sites à protéger, voire une sortie de la logique de zonage et protection des monuments, pour verser sur une argumentation paysagère sur la base du code rural.

Le modèle d'autorisation des parcs éoliens reste celui de l'instruction administrative préalable à l'implication des citoyens. Les porteurs de projet demandent d'abord à l'administration le permis de construire, en déposant une étude d'impact, et l'enquête publique arrive en fin de processus. L'étude d'impact porte notamment sur le niveau de bruit supplémentaire causé par les machines. L'éloignement minimum aux habitations reste un paramètre clé des dossiers (l'ensemble de la règlementation et des procédures relatives à la mise en place d'un parc éolien sont détaillées dans le § 3.1.1).

► **Un cadre réglementaire dont la mise en pratique, peu propice à la concertation, réduit de facto les riverains à des adhérents ou opposants au projet**

Dans la logique d'instruction publique préalable, la consultation légale des citoyens arrive en fin de parcours. D'un point de vue réglementaire, l'enquête publique constitue le seul dispositif de concertation associé à la procédure d'instruction des projets éoliens. Il intervient tardivement, alors que le projet, d'un point de vue technique et financier, est déjà abouti. Par ailleurs, le rôle des enquêtes publiques dans l'instruction des projets paraît souvent marginal. Ce constat soulève nombre d'interrogations sur le fonctionnement des enquêtes publiques, lieu principal d'expression des populations locales. Certes, leur faible fréquentation pourrait expliquer l'influence modeste des riverains sur les projets éoliens. Mais cela n'explique pas pourquoi, dans les cas où l'affluence est importante, les populations peinent à rediscuter l'opportunité et les modalités de mise en œuvre des projets éoliens.

Dans les faits, de nombreux biais diminuent le rôle de ce dispositif de consultation : l'expression publique, sans la garantie du secret des opinions personnelles, reste un acte difficile lorsqu'un projet divise une population locale ; la consultation publique, parce qu'elle intervient tardivement, positionne les citoyens en situation de réaction plutôt que de proposition. Certains commissaires enquêteurs présentent l'éolien comme d'intérêt général au titre de la lutte contre l'effet de serre et des engagements de la France dans le protocole de Kyoto, ce qui peut diminuer la légitimité des opposants. Le cas de l'Aveyron, étudié par Nadaï et Labussière (Nadaï et Labussière 2009), est symptomatique de ces dysfonctionnements : alors que les associations anti-éoliennes se sont multipliées (dix associations d'opposants créées entre 2002 et 2007 en Aveyron), à l'automne 2006 aucune enquête publique n'avait alors débouché sur un avis défavorable (sur 10 observations).

Outre l'enquête publique, les populations opposées à un parc éolien disposent de deux autres moyens d'actions, qui durcissent considérablement leur position et les éloignent d'une réouverture

<footnote n="36">³⁶ La notion de co-visibilité (désigne deux éléments (bâtiment, élément de paysage) mis en relation par un même regard (l'un étant visible à partir de l'autre, ou les deux pouvant être embrassés par un même regard).</footnote>
du contenu du projet. Tout d'abord, elles peuvent saisir le Préfet, qui est l'autorité décidant de l'attribution du permis de construire, par un recours gracieux en annulation ou modification du projet. Si le Préfet ne donne pas de suite, il ne leur reste d'autre solution que d'attaquer sa décision devant le tribunal administratif. En raison de cette judiciarisation progressive, il est difficile aux opposants de s'inscrire dans une stratégie de protestation constructive. Par ailleurs, les recours administratifs fondés sur des éléments paysagers ou patrimoniaux non-réglementaires, thème central dans le développement des parcs éoliens, s'avèrent juridiquement faibles. Ce paysage « non opposable » constitue une grande partie du territoire et de nos cadres de vie. Sa moindre valeur institutionnelle conduit généralement l'administration à le mettre en première ligne des prospections des développeurs éoliens. L'opposition locale n'a donc, en matière de protection des paysages quotidiens, qu'une marge de manœuvre très réduite – un paradoxe lorsqu'on sait l'adoption par la France de la Convention européenne du paysage, favorable aux paysages ordinaires.

Face aux insatisfactions de la logique d'instruction publique préalable, les développeurs éoliens et les élus locaux organisent généralement des réunions publiques au-delà du conseil municipal, en amont de l'enquête publique. Plusieurs réunions peuvent ainsi ponctuer la phase de projet dans le but d'obtenir l'appui de la population.

Toutefois, tant que ces réunions conservent le principe de la séparation experts / profanes, elles ont un caractère plus informatif que consultatif. Cela n'évite pas des tensions importantes lorsque la population locale découvre des options décidées mais non discutées.

► **De fortes attentes vis-à-vis des services spécialisés de l'État, perçus comme absents de ces réunions publiques**

Une autre faiblesse de ces réunions publiques tient en l'absence des services de l'État alors que ceux-ci pourraient jouer un rôle régulateur en matière d'affichage des règles de planification et de diffusion de l'information concernant le développement éolien sur un territoire. La raison de cette mise en retrait tient en partie à des règles de conduite propres à la fonction d'agent de l'État. Par exemple, la Dreal se définit avant tout comme un service technique spécialisé à la fois autonome, dans l'édition de ses avis, et dépendante du pouvoir de décision du Préfet quant à leur validation. Dans la pratique, les services de l'État ont pour mission d'aider celui-ci dans ses décisions, en formulant des avis qui ne soient pas problématiques politiquement et s'assurant que la décision finale soit légalement robuste. Il existe donc une séparation nette entre l'exercice technique et politique, laquelle est encore plus manifeste dans l'absence de rapport des Dreal avec les élus locaux et les associations. Cette imperméabilité vis-à-vis de la politique locale tient notamment à la crainte des services de l'état d'être instrumentalisés dans le cadre de réunions publiques, où les débats risquent d'être polémiques, pour au final se retrancher derrière un devoir de réserve. De fait, dans la pratique, les rencontres entre la Dreal et les associations ou les élus locaux relèvent du régime de l'exception. Quelques fois les commissaires enquêteurs consultent les services de l'État au cours de l'enquête publique, mais c'est bien là une des rares interactions avec le processus politique local. C'est au Préfet qu'incombe la tâche de décider de rencontrer les élus et les partenaires de la société civile.

En l'absence de réponse institutionnelle appropriée, en apprendre plus sur les projets constitue pour beaucoup un motif d'adhésion à des collectifs de type associatif, qui apparaissent comme une source d'information existante, indépendante et fiable. Ces collectifs sont portés par leurs membres les plus actifs qui souvent adoptent des positions plus radicales que celles de l'adhérent moyen. Les riverains ne sont pas nécessairement d'emblée opposés à l'éolien. Mais rejoindre ces collectifs peut être une étape clé dans une trajectoire individuelle qui conduit un individu à se construire une posture d'opposition.
### 2.4.4.2 Controverses et problématiques soulevées par l'implantation de parcs éoliens

* **L'explication d'une opposition via un comportement de type NIMBY (Not In My Back Yard) n'est pas suffisante**

Selon Aitken (Aitken 2010), beaucoup de recherches en sciences sociales autour de l'implantation des parcs éoliens sont biaisées car les auteurs ont une finalité : favoriser l'acceptabilité sociale des nouvelles pratiques et technologies énergétiques, voir par exemple Jobert et al. (Jobert, Laborgne, et Mimler 2007).

Cela peut conduire à une pensée simpliste qui tend à classer les individus en opposants ou adhérents, avec une majorité d'adhérents et une minorité d'opposants qu'il s'agit d'informer mieux ou dont on veut gagner la confiance. Dans ce schéma simpliste, l'opposition est réduite à un comportement NIMBY. Cet acronyme provenant des États-Unis signifie, au sens propre, « not in my back yard », « pas chez moi ». Cette attitude se définit comme une conjonction en apparence incohérente : je soutiens une technologie en général mais je m'oppose à l'implantation de cette technologie dans mon voisinage. Le terme désigne de façon péjorative plus large le combat d'associations de riverains créées pour défendre leur environnement local, sans tenir compte de l'intérêt général.

Une littérature abondante a déjà interrogé la notion de NIMBY (Aitken 2010, Peterson, Stephens, et Wilson 2015, Wolsink 2007) en montrant qu'elle ne pouvait, à elle seule, résumer les dynamiques d'opposition ancrées dans le local. Trois points en montrent la limite :

* premièrement, le NIMBY n'est pas la seule forme d'opposition. Selon Wolsink (Wolsink 2000), l'attitude NIMBY apparaît rarement dans les sondages. L'attitude des opposants à un projet peut aussi relever d'un rejet de cette technologie en général (« Not In Any Backyard »). Concernant l'éolien, cette attitude peut être motivée par un souci esthétique devant les impacts des machines sur le paysage. On doit toutefois se demander dans quelles mesures les réponses des sondages sont biaisées par un souci d'apparaître cohérent et civique, un NIMBY non assumé ;

* deuxièmement, d'après Nadaï et Labussiere (Nadaï et Labussière 2010), l'idée qu'il y aurait une opposition minoritaire capable à elle seule de bloquer l'éolien est envisageable au Royaume-Uni mais paraît moins fondée en France. Outre Manche, les notables locaux et l'association nationale de protection des paysages ruraux limitent le développement éolien (Toke 2005) au point d'apparaître comme une minorité de blocage (Bell, Gray, et Haggett 2005). La situation française diffère, car les anti-éoliens focalisent l'attention médiatique mais l'examen des procédures de consultation montre qu'ils constituent paradoxalement une force peu écoutée dans l'instruction des projets ;

* troisièmement, invoquer le NIMBY c'est imputer le refus d'autorisation d'implantation au public. C'est une attribution causale qui oublie le rôle de l'administration publique et des porteurs de projet. D'après Nadaï et Labussiere (Nadaï et Labussière 2010), « certains cas étudiés suggèrent que les services de l'État sont à l'origine de la majorité des projets refusés » en France, ce que les auteurs expliquent par le caractère diminué de l'enquête publique déjà discuté au § 2.4.4. Concernant la responsabilité des porteurs de projet, certains tendent à minimiser l'importance et le bien fondé des contestations et conçoivent l'enjeu de l'acceptabilité sociale dans les termes d'un défi pédagogique. Les standards de bonnes pratiques de communication sont parfois difficiles à suivre, mais les porteurs de projet qui les négligent nourrissent leur opposition.

La problématique de l'acceptabilité sociale de l'éolien est complexe, car cette technologie tend à reconfigurer autour d'elle l'espace du débat public en croisant les échelles de réflexion et en redessinant les traditionnels jeux de pouvoirs autour des questions environnementales. Trois points permettent d'en spécifier les enjeux : les écarts entre

* l'acceptabilité d'une technologie générique et territorialisée ;
* le contexte énergétique français dominé par une énergie nucléaire peu émettrice de CO₂ ;

* et la redistribution des oppositions habituelles sur les enjeux environnementaux.

## ► La nécessaire distinction entre technologie générique et technologie territorialisée

Tout d'abord, il faut observer une première distinction entre l'éolien comme technologie générique –l'énergie éolienne– et comme technologie territorialisée –un parc éolien–<fnref n="37" />. La question de l'acceptabilité sociale doit être pensée en fonction de ces deux aspects différents d'existence de la technologie, l'un abstrait et général, l'autre concret et particulier. Ceci éclaire le fait qu'approuvé dans son principe, en tant que politique environnementale nationale ou locale, l'éolien puisse être contesté dans sa phase de projet, au niveau d'une politique du paysage.

C'est notamment ce que montre un sondage BVA<fnref n="38" /> / Ademe (BVA/Ademe 2008) : l'acceptabilité sociale de l'éolien en France diminue à mesure que le niveau territorial de son implantation se précise. Favorables à 83 % pour l'installation d'éoliennes sur le territoire national, les français ne sont plus que 62 % favorables dès lors qu'elles sont à côté de chez eux. Mais ces chiffres ne sont le reflet que d'une réalité spéculative, au sens où l'on interroge les individus sur la possibilité de voir s'implanter un parc de 8 à 10 éoliennes à moins d'un kilomètre de chez eux.

Lorsque l'on passe du principe au projet, la question de l'acceptabilité sociale devient encore plus épineuse. L'implantation d'un parc éolien n'interroge pas seulement les individus sur la distance par rapport à leur habitation, mais dans un processus élargi de recomposition des territoires et des paysages.

## ► Des divergences d'objectifs dans le contexte énergétique français

La question de l'acceptabilité sociale est également à replacer dans le contexte énergétique français (voir descriptif au § 2.3). Parmi les opposants, certains s'interrogent sur la nécessité de l'éolien dans le bouquet énergétique français, voire de sa pertinence en matière de bénéfice pour l'environnement, alors que la France possède déjà une énergie nucléaire peu émettrice de CO₂.

Par ailleurs, une partie de l'opinion reste réservée devant cette énergie décentralisée dont le mode de développement apparaît, au niveau local, trop industriel et financier (Labussiere et Nadai 2014, Nadaï et Labussière 2009, Nadaï et van der Horst 2010).

De ce point de vue, le besoin de disposer d'une électricité propre apparaît moins nécessaire que les actions permettant de réduire les émissions de CO₂ grâce à des économies d'énergie dans d'autres secteurs, tels que le bâtiment ou les transports. De son côté, l'État déclare vouloir associer le nucléaire aux énergies renouvelables dans un bouquet énergétique. Le nucléaire constituerait la base électrique – rôle qu'il a joué jusqu'à présent – et les énergies renouvelables, la production nécessaire pour l'absorption des pointes de consommation. Cependant, il n'existe pas aujourd'hui de consensus sur la question du « bon » bouquet énergétique.

## ► Une recomposition des enjeux politiques

Le troisième point de complexification de l'acceptabilité sociale de l'éolien porte sur la redéfinition du jeu traditionnel des acteurs. Jusqu'ici les controverses se jouaient sur une opposition entre les bénéfices économiques et les coûts environnementaux. Or l'éolien soulève un paradoxe thématisé dans la littérature anglo-saxonne à travers l'expression « *Green on Green* » (Warren *et al.* 2005). Cela signifie que l'éolien produit à la fois des bénéfices globaux environnementaux, comme la

<footnote n="37">³⁷ On pourrait ajouter un troisième point de vue, celui des firmes. Le marché de l'éolien est aussi une construction sociale, où l'acceptabilité se joue en terme de rentabilité.</footnote>

<footnote n="38">³⁸ BVA : institut d'études de marché et d'opinion.</footnote>
protection du climat, et des impacts locaux qui sont aussi environnementaux, notamment sur les paysages et la biodiversité. Pour cette raison, les groupes environnementaux se retrouvent divisés entre pro- et anti-éolien.

### 2.4.4.3 Principaux facteurs d'opposition ou d'adhésion aux projets (freins et leviers)

Ellis et al. (Ellis 2015, Ellis, Huber, et Horbarty 2013) organisent les principaux facteurs d'opposition aux projets en trois catégories :

a) impacts sur le paysage, l'environnement et le bien être ;

b) équité du processus de décision ;

c) distribution perçue des coûts et des bénéfices.

Huber et Horbaty (Huber et Horbaty 2010) ajoutent un dernier facteur :

d) la stratégie d'implantation du projet.

#### ► Impacts sur le paysage, l'environnement et le bien être

Parmi les points les plus fréquents de contestation, on recense d'abord la dégradation visuelle du paysage, ainsi que les impacts sur l'avifaune et sur la flore. Le paysage est une partie essentielle de l'identité d'une communauté locale. Il est nécessaire de le reconnaître pour discuter de l'impact d'un parc éolien, sans occulter la dimension identitaire sous les aspects de santé publique ou d'environnement.

La population attache également une importance symbolique et émotionnelle, bien au-delà des aspects utilitaires, à la vie sauvage. Cela concerne particulièrement les espèces locales, protégées ou rares.

Le bien-être et la qualité de vie peuvent être dégradés par la gêne et le stress liés aux impacts perçus directement, comme par exemple l'éclairage nocturne<fnref n="39" />, l'effet stroboscopique, la projection de glace ou le bruit (incluant les composantes basses fréquences et infrasoniques du bruit). Les préoccupations sanitaires liées spécifiquement aux sons basses fréquences et infrasons font l'objet du chapitre suivant (§ 2.5).

#### ► Équité du processus de décision

L'équité du processus de décision peut être contestée lorsque la confiance dans le développeur et dans les instances de régulation est faible, et que le processus d'approbation du parc est peu transparent. Les études montrent que les sources d'information auxquelles le public fait généralement plus confiance sont les ONG environnementales et les scientifiques, mais que la crédibilité des élus et de l'administration est généralement peu supérieure à celle des entreprises.

Dans son rapport de 2013, le Service central de prévention de la corruption avait attiré l'attention sur les nombreux cas de prise illégale d'intérêts qui paraissaient accompagner le développement de l'activité éolienne. Le Ministre de l'intérieur, en réponse à une question parlementaire, avait indiqué en novembre 2014⁴⁰, que « *Un élu municipal, propriétaire d'un terrain sur lequel il est prévu ou envisagé d'implanter une éolienne, qui participerait à une séance du conseil municipal au cours de laquelle un débat, en dehors de tout vote, aurait lieu sur le projet d'ensemble d'implantation d'éoliennes sur le territoire de la commune, pourrait effectivement être poursuivi pour prise illégale d'intérêts* ».

<footnote n="39">³⁹ Arrêté du 13 novembre 2009 relatif à la réalisation du balisage des éoliennes situées en dehors des zones grevées de servitudes aéronautiques.</footnote>

<footnote n="40">⁴⁰ http://www.justice.gouv.fr/art_pix/rapport_scpc_2014.pdf, p.129.</footnote>
► **Distribution perçue des coûts et des bénéfices**

La distribution des coûts et des bénéfices peut être facteur d'opposition pour plusieurs raisons. La perception que les bénéfices seront essentiellement reçus par une entreprise étrangère au territoire, alors que les impacts sont ressentis par des populations locales, soulève des problématiques de justice environnementale. Les opposants à l'éolien soulignent aussi que les profits sont privés, mais proviennent en fait de l'argent de la collectivité. En effet, le tarif de rachat –conçu pour être incitatif, c'est à dire favorable aux firmes relativement à leurs autres opportunités d'investissement– pèse sur les consommateurs *vía* la contribution au service public de l'électricité.

Au Danemark, les citoyens peuvent détenir jusqu'à 20 % du capital des projets, mais en France la participation citoyenne aux parcs éoliens reste une exception. Le premier parc éolien citoyen en France est celui de Béganne dans le Morbihan (56), qui a ouvert pendant l'été 2014. Celui-ci a été financé par les investissements de plus d'un millier de citoyens pour un capital de plus de deux millions d'euros. Fin 2015, le fond citoyen d'investissement Énergie partagée<fnref n="41" /> listait sept autres projets similaires.

La mesure de la dépréciation de l'immobilier causée par la proximité d'un parc éolien reste une question controversée. Certaines études ne trouvent qu'une réduction minimale et un impact sur le tourisme négligeable (Ellis, Huber, et Horbarty 2013, Lang, Opaluch, et Sfinarolakis 2014). D'autres trouvent au contraire que la visibilité des éoliennes réduit significativement la valeur des maisons (Gibbons 2015, Heintzelman et Tuttle 2012). (Gibbons 2015, Heintzelman et Tuttle 2012). Toutefois, même les résultats qui trouvent un effet nul en moyenne sont compatibles avec l'existence d'un certain nombre de cas particuliers où l'effet est très négatif.

► **La stratégie d'implantation du projet**

La stratégie d'implantation (communication auprès des riverains, médiation préalable au projet, bénéfices reversés, etc.) mise en œuvre par le porteur du projet constitue également un facteur d'opposition ou d'adhésion. En matière de communication sur les risques, maximiser la quantité d'information n'augmente pas nécessairement le degré d'approbation (Fischhoff 1995). Cela peut conduire les auditeurs à se focaliser sur les risques, créer une incertitude, elle-même mal perçue. Une des originalités des parcs éoliens est d'appeler une discussion sur la dimension esthétique, qui peut impliquer l'utilisation de techniques de visualisation du projet dans le paysage.

► **Classification des arguments d'opposition et d'adhésion**

Les débats appellent de nombreux arguments dont l'énumération exhaustive s'avère peu pertinente dans le cadre de ce rapport. Ellis et al. ont effectué un tel travail et ont proposé une classification (Ellis et Barry 2006). Le regroupement des arguments par nature discuté ci-dessus peut se faire en trois niveaux :

* **les facteurs universels** : la performance technologique telle que l'efficacité, la rentabilité des machines ; les options technologiques alternatives ; les questions sociétales posées par le changement climatique ou la sécurité énergétique. Par exemple, le bilan carbone des éoliennes en matière de CO₂ émis par kWh généré sur l'ensemble du cycle de vie, a fait l'objet de controverses. Ce chiffre dépend en effet de paramètres complexes comme le procédé de fabrication, d'installation, d'utilisation, de maintenance, le recyclage, ainsi que des interactions avec le reste du réseau électrique ;

* **les facteurs politiques** : la confiance ou la défiance dans le régulateur, le caractère approprié des politiques ; les compensations et les aides ; la définition et l'identification des zones de développement acceptables ; les attentes des parties prenantes. Dans la

<footnote n="41">⁴¹ http://energie-partagee.org/.</footnote>
classification de Jobert et al. (Jobert, Laborgne, et Mimler 2007), cette catégorie de facteurs s'intitule « Gestion du projet ». Ces auteurs identifient comme facteurs d'adhésion importants l'intégration locale du développeur, la prise en compte des intérêts des parties prenantes, la transparence, la participation, et en particulier l'ouverture du capital ;

* les facteurs spécifiques : la taille ; l'emplacement ; la composition et les attitudes de la communauté locale ; le comportement du porteur de projet ; les impacts cumulés. Jobert et al. (Jobert, Laborgne, et Mimler 2007) dénomment cette catégorie de facteurs « Territoriale ». Ils identifient comme facteurs d'adhésion importants une visibilité minimale, la propriété publique du terrain d'implantation, l'histoire d'usage industriel ou militaire du site, et l'intégration dans la stratégie de développement touristique locale.

Chateauraynaud caractérise l'analyse des controverses comme des analyses de balistique argumentative (Chateauraynaud 2011). Dans un débat autour d'une cause, les acteurs produisent des flux d'arguments qu'il est possible d'analyser de façon instrumentée avec la socio-informatique.

## 2.5 Infrasons et basses fréquences (IBF) : préoccupations pour la santé

Comme précisé au chapitre précédent (§ 2.4.4.3), les préoccupations sanitaires constituent un des motifs d'opposition aux projets éoliens. Néanmoins, il semble que cet aspect sanitaire constitue le principal motif des plaintes remontées par les riverains pour les parcs éoliens en activité. Une partie de ces plaintes concernent spécifiquement les effets des infrasons et des basses fréquences (IBF) qui font l'objet de cette saisine. Ces plaintes font souvent référence aux appellations « syndrome éolien », « maladie vibroacoustique » et aux effets potentiels cochléovestibulaires, termes décrits ci-dessous.

### 2.5.1 Syndrome éolien ou « Wind turbine syndrome » (WTS)

Au-delà de la classique gêne sonore (liée au bruit audible), la littérature, de nature scientifique ou produite par des associations, abonde de descriptions de différents symptômes non spécifiques (maux de tête, perturbations du sommeil, acouphènes, sensations de pression anormale dans les oreilles, etc.) reliés par leurs auteurs au bruit éolien (audible et/ou inaudible).

Ces symptômes ont été regroupés sous le terme de « Wind Turbine Syndrome » (WTS), ou « syndrome éolien ». Ce terme a été défini pour la première fois par Pierpont en 2009, sous la forme de cas rapportés. L'auteur a réalisé une étude auprès de 10 familles, soit 38 personnes. Les 12 symptômes mentionnés par ces personnes, exposés ci-dessous, constituent selon elle le syndrome éolien (Pierpont 2009) :

* troubles du sommeil ;

* maux de tête ;

* acouphènes (bourdonnement ou tintement dans les oreilles) ;

* sensation d'augmentation de la pression à l'intérieur de l'oreille ;

* vertiges (un terme général incluant vertige, étourdissement, sensations d'évanouissement, etc.) ;

* vertige (au sens médical : sensation que son corps tourne ou que la pièce tourne) ;

* nausées ;

* troubles de la vue ;

* tachycardie (battements rapides de cœur) ;

* irritabilité ;
* problèmes de concentration et de mémoire ;

* angoisse associée à des palpitations pendant l'éveil ou le sommeil.

Pierpont avance que ces symptômes ne sont pas psychologiques, mais neurologiques. Le syndrome éolien n'a pas été à ce jour validé comme une pathologie ayant pour origine une atteinte des systèmes sensoriels (voir § 6.3.5.2).

## 2.5.2 « Maladie vibroacoustique » ou « Vibroacoustic disease » (VAD)

Le terme de vibroacoustic disease (VAD), littéralement traduit en maladie vibroacoustique, a été utilisé initialement en 1980 par l'équipe de recherche d'Alvez Pereira et Castelo Branco pour décrire les symptômes ressentis par des militaires, des pilotes d'hélicoptères et des techniciens de l'aéronautique exposés à des sons et des vibrations basses fréquences de haute intensité et pour des temps d'exposition longs et répétés.

Les symptômes rapportés par ces personnes incluent des troubles de l'humeur (irritabilité, dépression et agressivité) et des modifications biochimiques extracellulaires (épaississement de la paroi des vaisseaux sanguins) qui seraient responsables, d'après ces auteurs, de pathologies cardiovasculaires et de fibroses pulmonaires ou même de tumeurs pulmonaires.

Cette équipe a ensuite extrapolé les résultats observés chez les militaires et pilotes d'hélicoptères exposés à de fortes intensités à des populations ayant des expositions environnementales bien plus faibles comme celles dues aux éoliennes.

En 2007, ils ont proposé une répartition des symptômes en fonction de la durée d'exposition :

* stade I (2 ans d'exposition) : léger changement d'humeur, troubles de la digestion, nausée, infection buccale et de la gorge, bronchite ;

* stade II, modéré (2 à 10 ans d'exposition) : douleur thoracique changement de l'humeur, fatigue, infections fongiques, virales et parasitaires de la peau, inflammation de la paroi stomacale, mictions douloureuses, présence de sang dans les urines, conjonctivites, allergies ;

* stade III, sévère (> 10 ans d'exposition) : troubles psychiques, hémorragies nasales, digestives et de la conjonctive, varices et hémorroïdes, spasmes coliques, ulcères duodénaux, baisse de l'acuité visuelle, mal de tête, douleurs musculaires importantes, troubles neurologiques.

Les travaux de cette équipe font cependant l'objet de controverses dans la communauté scientifique (voir § 6.4.1).

## 2.5.3 Effets cochléovestibulaires

L'argument d'absence d'effet dû à la non audibilité des infrasons et basses fréquences sonores provenant des parcs éoliens est remis en cause par certaines associations, sur la base de travaux récents de Salt et al. portant sur l'appareil cochléovestibulaire.

Ces travaux portent sur la sensibilité du recepteur aux basses fréquences de l'appareil cochléovestibulaire, et proposant l'existence d'effets physiologiques de signaux non audibles sur certaines cellules sensorielles.

En se basant sur l'hypothèse de Salt, certaines associations de riverains établissent une relation de causalité, qui reste à démontrer, entre sensibilité des cellules ciliées et effets sanitaires (notamment vertiges, nausées et acouphènes). Le fonctionnement de l'appareil cochléovestibulaire et ces effets seront étudiés au chapitre 6.3.2.

## 2.5.4 Autres effets

D'autres préoccupations dissociées de l'aspect sonore sont également rapportées dans une
moindre mesure : effets stroboscopiques, pollution lumineuse, problématiques de sûreté, etc. Ne faisant pas l'objet de la saisine de l'Anses, ces aspects ne seront pas abordés plus en détail dans ce rapport.

### 2.5.5 Position des acteurs industriels

Sur la thématique spécifique des infrasons, les organismes représentants du secteur éolien auditionnés au cours de cette expertise (Syndicat des énergies renouvelables - SER et France énergie éolienne - FEE) rapportent de nombreuses questions témoignant d'une appréhension de la part des riverains, en amont de la construction des projets éoliens, dans les phases de conception et de consultation publique. Néanmoins, d'après les exploitants, ces questionnements diminuent voire disparaissent lors de l'exploitation des parcs.

Nombreux sont les acteurs de l'éolien qui jugent insuffisantes les données en faveur de l'existence de conséquences sanitaires liées aux expositions des riverains à des infrasons dont le niveau sonore se situe en dessous du seuil d'audition. Considérant l'impact sanitaire du bruit audible comme plus préoccupant que celui des infrasons, les industriels concentrent leurs efforts sur la recherche de solutions diminuant la pollution sonore dans sa globalité. Ces acteurs se disent néanmoins à l'écoute et soulignent que l'avenir du secteur éolien dépend de la sécurité, des performances économique et énergétique, mais aussi de son acceptabilité. Ils affirment que ces questionnements sont par conséquent pris au sérieux, et que les investissements sont effectués au regard de l'importance du sujet.

Pour ces parties-prenantes, l'augmentation de la distance minimale d'installation des éoliennes aux habitations n'a pas de raison d'être en ce qui concerne les expositions au bruit des éoliennes; seul le respect des seuils d'émergences sonores réglementaires se justifie.

### 2.5.6 Position des riverains et des associations de riverains

Les associations de riverains (Vent de colère et Fédération environnement durable - FED) et les riverains d'éoliennes consultés ont présenté au groupe de travail de nombreux témoignages rapportant le plus fréquemment de fortes perturbations du sommeil et des acouphènes.

Les premiers effets autorapportés et ressentis sont identifiés comme liés aux éoliennes après une période d'exposition très variable selon les individus, allant de quelques jours à quelques mois. Ces effets semblent le plus souvent réversibles, les personnes disent retrouver un sommeil non perturbé lorsqu'elles s'éloignent de leur domicile. Quelques riverains déclarent cependant une rémanence de ces effets à long terme.

Dans un travail, toujours en cours, de recensement des symptômes auto-déclarés par les riverains de parcs éoliens, la FED a compilé 169 témoignages concernant 511 personnes, qu'elle a présentés au groupe de travail. Parmi les réponses au questionnaire reçues, 36 % font explicitement référence aux infrasons. Néanmoins, les représentants de la FED ont souligné lors de leur audition que les riverains ont rapporté leur ressenti et ne peuvent l'associer précisément au bruit audible, à la partie basses fréquences du signal ou aux infrasons.

Ces parties-prenantes soulignent les particularités de ces expositions sonores : exposition continue au domicile sur des temps longs et pour des zones rurales considérées peu bruyantes. Elles indiquent que l'inaudibilité des infrasons n'équivaut pas à affirmer l'absence d'effet sanitaire. Les associations de riverains justifient la demande d'augmenter la distance minimale d'éloignement notamment en raison d'une plus faible atténuation des infrasons, par rapport aux sons audibles, avec la distance (voir chapitre 4.1.1).
# 3 État des lieux de la réglementation et de la normalisation

Une revue de la réglementation spécifique a été commandée par l'Anses auprès du Centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB) en vue de nourrir ce chapitre (travaux reçus en février 2014). Le texte présenté ci-dessous en est une synthèse actualisée et complétée par le groupe de travail.

## 3.1 Réglementation française

### 3.1.1 Réglementation spécifique aux parcs éoliens

Le 26 août 2011, un changement important est intervenu dans le régime administratif applicable aux projets individuels de parcs éoliens terrestres : jusqu'alors régis par la réglementation sur les bruits de voisinage (activités bruyantes), ceux-ci sont désormais placés sous le régime des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) (Arrêté du 26 août 201142). Les règles applicables à l'instruction des dossiers des installations classées sont applicables aux éoliennes. Le texte distingue deux régimes différents selon la taille et la puissance du parc éolien :

* régime d'autorisation pour les parcs comprenant au moins un aérogénérateur d'une hauteur supérieure à 50 mètres ou comprenant des aérogénérateurs dont le mât est compris entre 12 et 50 mètres mais pour une puissance installée supérieure à 20 MW ;

* régime de déclaration pour les parcs comprenant uniquement des aérogénérateurs d'une hauteur comprise entre 12 et 50 mètres et pour une puissance installée inférieure à 20 MW.

La procédure administrative d'autorisation a été simplifiée par la loi du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte (art. 145), qui instaure un régime d'autorisation unique pour les parcs éoliens terrestres. L'autorisation est délivrée (ou non) par le préfet de département. La procédure, généralisée à tout le territoire en 2015, fusionne les multiples autorisations requises, décrites ci-dessous :

* au titre du code de l'environnement, pour réaliser son parc, le porteur de projet doit obtenir l'autorisation d'exploiter au titre de la réglementation des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE). Le dossier de demande d'autorisation d'exploiter comprend notamment une étude d'impact, une étude de dangers et une enquête publique ;

* au titre du code de l'énergie, une autorisation d'exploiter, incluant si besoin l'avis des opérateurs de radars à proximité. Il fallait auparavant déposer une demande de raccordement vis-à-vis du gestionnaire du réseau public auquel le producteur souhaitait raccorder son installation ;

* au titre du code de l'urbanisme, les éoliennes dont la hauteur du mât est supérieure à 12 m sont soumises à permis de construire ;

<footnote n="42">42 Arrêté du 26 août 2011 relatif aux installations de production d'électricité utilisant l'énergie mécanique du vent au sein d'une installation soumise à autorisation au titre de la rubrique 2980 de la législation des installations classées pour la protection de l'environnement.</footnote>
* dès lors que le fonctionnement du parc éolien conduit à atteindre au bon état de conservation d'une espèce protégée, une demande de dérogation à l'article L.411-1 du code de l'environnement est nécessaire ;

* au titre du code forestier, le porteur d'un projet éolien peut être soumis à l'obtention d'une autorisation de défrichement.

La procédure d'autorisation ICPE requiert l'établissement d'un dossier de demande d'autorisation adressé au préfet ainsi que la tenue d'une enquête publique, pour laquelle un commissaire enquêteur est désigné par le président du tribunal administratif (Articles R 512-14 et R 123-5 du Code de l'environnement). Définie par la Loi n° 2010-788 du 12 juillet 2010 - art. 236 qui a modifié l'article L123-1 du code de l'environnement, « L'enquête publique a pour objet d'assurer l'information et la participation du public ainsi que la prise en compte des intérêts des tiers lors de l'élaboration des décisions susceptibles d'affecter l'environnement. ».

L'enquête publique, dont la durée est d'un mois minimum et de 2 mois maximum, est ouverte par un arrêté qui précise l'objet et la date de l'enquête. L'avis d'enquête publique doit être affiché, aux frais du demandeur et par les soins du maire, au moins 15 jours avant le début de l'enquête publique en mairie et dans le voisinage de l'installation. Le périmètre d'affichage comprend l'ensemble des communes concernées par les risques et inconvénients dont l'établissement peut être la source. L'avis d'enquête ainsi que les résumés non techniques doivent également être publiés sur le site internet de la préfecture.

À la fin de l'enquête publique, le demandeur est convoqué par le commissaire enquêteur qui lui communique le procès verbal. L'exploitant dispose alors d'un délai de 15 jours pour présenter ses observations éventuelles. Le dossier d'enquête est ensuite envoyé au préfet.

Concernant l'impact sonore, les ICPE sont soumises à des critères concernant :

* des niveaux maximum de bruit (niveau global et tonalités marquées) ;

* des niveaux maximum d'émergence sonore<fnref n="43" />.

Dans une circulaire en date du 29 août 2011, le ministère en charge de l'écologie indique aux préfets que « L'établissement par voie réglementaire de règles techniques ainsi que la possibilité d'en vérifier concrètement l'application après la procédure d'autorisation ou de déclaration devraient permettre également, à moyen terme, de limiter les contentieux contre les autorisations de champs éoliens ».

Concernant l'impact sonore des projets éoliens, il est également précisé dans cette circulaire que, « Si l'étude d'impact devra toujours traiter de cette question, les préfets pourront solliciter moins de démonstrations, de modélisations et d'expertises sur la capacité du pétitionnaire à tenir les objectifs d'émergence sonore affichés dans cette étude d'impact (et fixés par ailleurs dans les arrêtés ministériels). La police des installations classées permettra en effet de procéder, lorsque cela sera opportun, à des mesures de bruit lors du fonctionnement des aérogénérateurs et de prononcer des sanctions administratives, pouvant aller jusqu'à la suspension des installations, si ces mesures montrent que les dispositions prescrites ne sont pas tenues. Il convient de préciser ici, sur un plan technique, que les arrêtés ministériels s'appuient désormais sur les travaux de normalisation récents s'agissant de la mesure du bruit généré par les éoliennes. Une version quasi-finalisée de norme a ainsi été publiée en juillet 2011, c'est elle qui est retenue par les textes (NDLR : projet de norme NFS 31-114, version de juillet 2011). Lorsque cette norme sera complètement finalisée et publiée, elle aura vocation à se substituer à la version temporaire de juillet 2011 ».

<footnote n="43">⁴³ L'émergence est une modification temporelle du niveau sonore ambiant induite par l'apparition ou la disparition d'un bruit particulier.</footnote>
### 3.1.1.1 Valeurs limites

Les limites admissibles d'émergence propres à la réglementation sur les bruits de voisinage sont conservées :

* 5 dBA pour la période de jour ;

* 3 dBA pour la période de nuit.

Ce critère d'émergence est à respecter dans les zones dites à émergence réglementée (ZER), c'est-à-dire les immeubles habités et leurs parties extérieures éventuelles les plus proches (cour, jardin, terrasse).

Trois termes correctifs, fonction de la durée cumulée d'apparition du bruit sont retenus :

* +3 dBA pour une durée supérieure à vingt minutes et inférieure ou égale à deux heures ;

* +2 dBA pour une durée supérieure à deux heures et inférieure ou égale à quatre heures ;

* +1 dBA pour une durée supérieure à quatre heures et inférieure ou égale à huit heures.

À ce critère d'émergence, s'ajoute une obligation de respect d'un niveau de bruit maximal en limite d'un périmètre de mesure défini par une distance R prise depuis le centre des aérogénérateurs, égale à $1,2 \times (\text{hauteur de moyeu} + \text{longueur d'un demi-rotor})$, voir Figure 20. Les valeurs limites retenues sont de 70 dBA le jour et de 60 dBA la nuit.

<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 20 : représentation graphique du périmètre de mesure pour un parc éolien</figcaption></figure>

Les tonalités marquées<fnref n="44" /> sont prises en compte : dans le cas où le bruit particulier de l'installation est à tonalité marquée (au sens de l'arrêté du 23 janvier 1997), de manière établie ou cyclique, sa

<table><thead><tr><th colspan="3">Cette analyse se fera à partir d'une acquisition minimale de 10 s</th></tr></thead><tbody><tr><td>50 Hz à 315 Hz</td><td>400 Hz à 1 250 Hz</td><td>1 600 Hz à 8 000 Hz</td></tr><tr><td>10 dB</td><td>5 dB</td><td>5 dB</td></tr></tbody></table>

Les bandes sont définies par fréquence centrale de tiers d'octave. »

<footnote n="44">⁴⁴ Définie par l'arrêté du 23 janvier 1997 : « La tonalité marquée est détectée dans un spectre non pondéré de tiers d'octave quand la différence de niveau entre la bande de tiers d'octave et les quatre bandes de tiers d'octave les plus proches (les deux bandes immédiatement inférieures et les deux bandes immédiatement supérieures) atteint ou dépasse les niveaux indiqués dans le tableau ci-après pour la bande considérée :</footnote>
durée d'apparition ne peut excéder 30 % de la durée de fonctionnement de l'installation, dans chacune des périodes diurne ou nocturne. Dernier apport de cette nouvelle réglementation, une norme de mesurage spécifique à l'éolien est désormais visée par cet arrêté (norme NFS 31-114). Cette norme répond notamment à la problématique posée par la mesure de bruit en présence de vent.

### 3.1.1.2 Distances minimum d'éloignement

En ce qui concerne les distances minimales d'implantation, celles déjà imposées par la loi Grenelle 2 du 12 juillet 2010 (article 90) sont conservées : 500 mètres de toute construction à usage d'habitation ou zone destinée à l'habitation, 300 mètres d'une installation nucléaire de base ou d'une ICPE. De plus, pour pouvoir s'implanter à moins de 250 mètres d'un bâtiment à usage de bureaux, l'ombre projetée de l'installation ne doit pas impacter plus de trente heures par an et une demi-heure par jour le bâtiment. Cette dernière exigence relève d'une volonté de limiter l'impact potentiel lié aux effets stroboscopiques.

À l'occasion de la discussion sur la loi de transition énergétique, la distance de 1 500 mètres entre les éoliennes et les habitations, au lieu des 500 mètres prévus par le projet de loi, avait été évoquée dans le cadre d'un amendement. Cet amendement avait été retiré au bénéfice d'une distance de 1 000 mètres. Rejeté par la majorité de l'Assemblée nationale, ce texte a également échoué en commission mixte paritaire, dont le rôle est de trouver un compromis entre députés et sénateurs. De surcroît, la commission spéciale pour l'examen du projet de loi est revenue à la distance minimale de 500 mètres. L'Assemblée nationale a confirmé le 21 mai 2015 une distance minimale de 500 mètres entre une éolienne et des habitations dans le projet de loi de transition énergétique. Les députés ont également supprimé l'allongement à trente jours suggéré par le Sénat pour le délai de rétractation accordé à un propriétaire foncier ayant signé un bail avec un promoteur éolien.

## 3.1.2 Spécificités réglementaires pour les bruits basses fréquences, infrasons, vibrations et bruits solidiens émis dans l'environnement

La question de l'encadrement réglementaire des vibrations environnementales et des bruits solidiens émis dans l'environnement est évoquée dans un rapport établi pour le ministère de l'écologie et du développement durable par Elias et coll. en décembre 2007 : « Protection contre les vibrations environnementales : le cas français » (Elias et al. 2007). Ce rapport fait une étude détaillée du cadre institutionnel français et des pratiques, et dresse également un panorama complet des réglementations et pratiques à l'étranger (Royaume-Uni, Allemagne, Espagne, Suisse, USA).

Dans ce rapport, les auteurs soulignent la singularité française et le vide réglementaire concernant la protection des personnes contre les vibrations environnementales et les bruits solidiens émis dans l'environnement.

### 3.1.2.1 Circulaire de 1986 relative aux vibrations mécaniques émises dans l'environnement par les installations classées pour la protection de l'environnement

Dès 1986, dans une circulaire adressée aux préfets, le Ministre chargé de l'environnement avait fixé les normes d'émission de vibrations mécaniques que doivent respecter les installations classées pour la protection de l'environnement. Cette circulaire harmonisait également les moyens et les méthodes pour évaluer les effets des vibrations mécaniques transmises par les installations classées. L'application de la circulaire devait être appréciée après un an, mentionnant les difficultés rencontrées et les améliorations souhaitées pour en informer le Conseil supérieur des installations classées.

Deux méthodes d'analyse ont été proposées : une méthode de « contrôle » objet de la réglementation ; une méthode d'« expertise » à définir ultérieurement, qui devait avoir pour objet
l'étude des réponses des constructions aux vibrations transmises à celles-ci quels que soient les types de sources, de sols ou de constructions (mais cette méthode n'a jamais été élaborée).

La circulaire ne vise en fait que la protection des bâtiments en fonction de leur vulnérabilité aux vibrations, laissant de côté la gêne des occupants.

### 3.1.2.2 Infrasons

Il n'existe pas actuellement de réglementation française spécifique aux infrasons s'appliquant aux éoliennes ou à toute autre source sonore.

## 3.2 Principales réglementations étrangères spécifiques aux éoliennes

### 3.2.1 Allemagne

L'Allemagne est une république fédérale constituée de seize états fédéraux (Bundesländer). La loi fédérale de protection contre les nuisances environnementales (Bundesimmisionsschutzgesetz, BimSchG, 1974) concerne notamment les bruits. Trente-six ordonnances fédérales (BImSchV) ont été publiées en application de cette loi. Il n'existe pas en Allemagne de réglementation spécifique aux émissions sonores des éoliennes.

#### ► Dispositions générales

Les lois des Länder sur l'aménagement de l'espace prévoient la consultation de la population préalablement à l'établissement des plans régionaux. La population est ainsi informée des lieux susceptibles d'accueillir des éoliennes. L'octroi du permis de construire est subordonné au respect de toutes les normes en vigueur, en particulier le code de l'urbanisme du Land, le plan municipal d'urbanisme et les divers textes relatifs à la protection de l'environnement.

Les aérogénérateurs dont la hauteur totale excède 50 mètres sont soumis à autorisation, en vertu des dispositions de la loi fédérale du 15 mars 1974 sur la protection contre les nuisances environnementales (BImSchG). L'évaluation des nuisances résulte d'un examen plus ou moins approfondi. L'exigence de l'étude d'impact est liée au nombre d'éoliennes dont l'implantation est envisagée. Lorsque le nombre d'éoliennes est inférieur à 20, l'étude d'impact est réalisée selon une procédure simplifiée.

Dans le cadre de la procédure d'autorisation, des prévisions de niveaux d'exposition (expertise sonore) doivent être présentées pour prouver le respect des valeurs indicatives. Outre les bruits des éoliennes, il convient également de tenir compte des bruits produits par d'autres sources commerciales, artisanales ou industrielles déjà existantes. À noter que les bruits de la circulation sont, quant à eux, considérés séparément. En outre, l'autorisation d'implantation d'éoliennes est de plus en plus souvent assortie d'une obligation imposant que les niveaux sonores des éoliennes soient mesurés, après leur mise en service, sur les lieux d'exposition pertinents.

À noter l'existence en Allemagne d'un groupe de travail sur les bruits générés par les éoliennes. Composé de représentants des autorités de protection contre les nuisances environnementales de nombreux Länder, des instituts de mesures et des fabricants d'éoliennes, ce groupe émet des recommandations spécifiques aux éoliennes pour le traitement des demandes d'autorisation.

#### ► Valeurs limites de bruit

Les Instructions techniques de protection contre le bruit, ou ITP Bruit (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm, TA Lärm) définissent des valeurs indicatives d'exposition au bruit à respecter pour obtenir l'autorisation d'implanter une installation (applicable aux éoliennes de hauteur totale de plus de 50 m puisque soumises à autorisation). La protection est garantie lorsque les
nuisances totales générées sur le lieu d'émission concerné ne dépassent pas ces valeurs indicatives. Ces ITP Bruit prévoient des niveaux de bruit différents selon la destination de la zone considérée : industrielle, artisanale et commerciale, purement résidentielle, essentiellement résidentielle, etc., et le moment de la journée (voir Tableau 5).

<table><caption>Tableau 5 : valeurs limites des niveaux sonores mesurés à l'extérieur des constructions en Allemagne (TA Lärm)</caption><thead><tr><td></td><td>Le jour</td><td>La nuit</td></tr></thead><tbody><tr><td>Zones industrielles</td><td>70 dBA</td><td>70 dBA</td></tr><tr><td>Zones d'activités</td><td>65 dBA</td><td>50 dBA</td></tr><tr><td>Zones centrales, zones rurales, zones mixtes</td><td>60 dBA</td><td>45 dBA</td></tr><tr><td>Zones résidentielles, zones réservées aux petits lotissements</td><td>55 dBA</td><td>40 dBA</td></tr><tr><td>Zones exclusivement résidentielles</td><td>50 dBA</td><td>35 dBA</td></tr><tr><td>Zones thermales, hôpitaux, établissements de soins</td><td>45 dBA</td><td>35 dBA</td></tr></tbody></table>

Les éoliennes étant en général implantées dans les zones extérieures définies par le Code allemand de l'urbanisme (Baugesetzbuch), la valeur indicative d'exposition retenue pour l'autorisation est principalement celle s'appliquant aux zones rurales et mixtes (valeur limite : 45 dBA la nuit). Au-delà de la prise en compte des tonalités marquées, le système allemand prend en compte différentes notions :

* terme correctif compris entre 3 et 6 dB pour prise en compte du caractère impulsionnel du bruit ;

* terme correctif compris entre 3 et 6 dB pour prise en compte des tonalités marquées et du caractère de signification ;

* cas d'un bruit permanent externe à l'installation.

À l'intérieur, les niveaux ne doivent pas dépasser les valeurs de 35 dBA le jour, et 25 dBA la nuit. Les bruits impulsionnels isolés (évalués sur une période cyclique de 5 secondes) ne doivent pas dépasser ces valeurs de plus de 10 dBA.

## ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

La norme DIN 45680:1997-03 définit le mesurage et l'évaluation des bruits basses fréquences (10 à 100 Hz) à l'intérieur des maisons (norme DIN 45680:1997 et TA Lärm 1998). Dans son principe, celle-ci prévoit de mesurer les niveaux de bruit basses fréquences et, si l'un des niveaux en tiers d'octave dépasse de 5 dB ou plus les niveaux des tiers d'octave adjacents, alors le bruit est considéré comme ayant un caractère tonal. Dans ce cas, les valeurs limites à considérer pour la période de nuit en intérieur sont ceux fixés dans le Tableau 6.

Lorsque la différence $L_{Ceq} - L_{Aeq}$ (niveaux sonores équivalents à l'intérieur des bâtiments, déterminés avec les pondérations C et A) dépasse 20 dB, ces niveaux ne doivent pas dépasser les valeurs suivantes avec l'indicateur $L_r$ (voir Annexe 4) :

* jour : 35 dBA ;

* nuit : 25 dBA.
<table><caption>Tableau 6 : valeurs limites pour les bruits basses fréquences (norme DIN 45680) en Allemagne (périodes de nuit et de la journée)</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>8</td><td>10</td><td>12.5</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31.5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td></tr><tr><td>Seuil en dB(lin) non pondéré</td><td>103</td><td>95</td><td>87</td><td>79</td><td>71</td><td>63</td><td>56</td><td>48</td><td>41</td><td>34</td><td>33</td><td>34</td></tr></table>

Note : Valeurs limites établies par les travaux menés dans des régions industrielles par Piorr et Wietlake (Piorr et Wietlake 1990)

## ► Distances d'éloignement

Un certain nombre de Länder en Allemagne ont pris des décrets relatifs aux modalités d'implantation de parcs éoliens. Suivant les Länder (Bund-Länder Initiative Windenergie, 2012), les ordres de grandeur des distances recommandées varient comme suit ;

* logements isolés ou petits lotissements : 300 à 1 000 mètres ;

* zones résidentielles : 500 à 1 000 mètres.

En Rhénanie-du-Nord-Westphalie, une distance de 1 500 m est considérée comme offrant une bonne garantie contre les impacts environnementaux (WKA, 2005). Cette distance correspond à celle entre un parc éolien équipé d'aérogénérateurs de 2 mégawatts et une zone purement résidentielle, avec un objectif acoustique de limitation à 35 dBA.

Des distances plus courtes sont possibles, mais les niveaux sonores doivent être analysés et comparés aux valeurs limites fixées par la réglementation TA-Lärm 1998.

### 3.2.2 Danemark

#### ► Dispositions générales

Au Danemark, la planification de l'installation des éoliennes est réalisée au niveau national ou municipal selon la hauteur des équipements. L'octroi du permis de construire une éolienne par la commune est subordonné au respect des plans d'urbanisme et des prescriptions de la circulaire du Ministre de l'environnement sur la planification des éoliennes en date de 1999. Cette circulaire préconise l'implantation de groupes d'éoliennes plutôt que d'éoliennes isolées.

Pour les contraintes environnementales, en application du règlement de 2006 sur les études d'impact, l'édification d'une éolienne isolée dont la hauteur dépasse 80 mètres ainsi que l'implantation d'un groupe d'au moins trois éoliennes (quelle que soit la hauteur de celles-ci) doit faire l'objet d'une étude d'impact environnemental.

#### ► Valeurs limites de bruit

Le Danemark s'est doté depuis 1991 d'une directive spécifique au bruit des éoliennes. Une directive de 2006 (SO 1518, 2006) fixe les valeurs limites à respecter pour les habitations les plus proches. Le niveau de puissance acoustique de l'aérogénérateur est mesuré sur une platine située au niveau du sol à une distance égale à 1,5 fois la hauteur du mât, en aval du vent. Le niveau de pression acoustique est calculé<fnref n="45" /> pour deux vitesses de vent : 8 m/s et 6 m/s.

<footnote n="45">⁴⁵ Les bases de calcul de la propagation du bruit sont décrites dans une directive de décembre 2011 (SO 1284, 2011).</footnote>
<table><caption>Tableau 7 : valeurs limites à une distance de 15 mètres du bâtiment d'habitation le plus exposé au bruit au Danemark</caption><thead><tr><th></th><th>LAeq*<br>(mesuré)</th><th>LAeq, 10-160 Hz<br>(calculé)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Zones rurales (habitations isolées)</td><td>44 dBA pour une vitesse de vent de 8 m/s</td><td rowspan="2">20 dB pour une vitesse de vent de 6 m/s et 8 m/s</td></tr><tr><td>42 dBA pour une vitesse de vent de 6 m/s</td></tr><tr><td rowspan="2">Zones résidentielles (lotissements) et autres zones sensibles au bruit</td><td>39 dBA pour une vitesse de vent de 8 m/s</td><td rowspan="2">20 dB pour une vitesse de vent de 8 m/s et 6 m/s</td></tr><tr><td>37 dBA pour une vitesse de vent de 6 m/s</td></tr></tbody></table>

* mesuré à 1,5 m du sol pour des vitesses de vent de 6 et 8 m/s mesurées à 10 mètres du sol

## ► Prise en compte des basses fréquences, infrasons et vibrations

En complément, le Danemark applique depuis 1997 des recommandations générales (c'est-à-dire non spécifiques aux parcs éoliens) relatives à l'exposition aux bruits basses fréquences, aux infrasons et aux vibrations à l'intérieur des habitations (Miljøstyrelsen 1997). Depuis la directive de 2011, ces valeurs limites s'appliquent aussi aux aérogénérateurs, pour des vitesses de vent de 6 et 8 m/s (parcs éoliens construits après le 1er janvier 2012). Contrairement aux autres sources de bruit basse fréquence, pour lequel les niveaux sont mesurés, ce niveau de bruit basse fréquence dû aux éoliennes est calculé.

La méthode préconisée fait appel à une combinaison de trois indicateurs (cf. Tableau 8) :

* le niveau pondéré A large bande ;

* le niveau pondéré A en tiers d'octave dans la bande 10-160 Hz, noté LpA,LF ;

* et le niveau équivalent pondéré G.

Un niveau d'accélération vibratoire maximum est également considéré (cf. Tableau 9).

<table><caption>Tableau 8 : valeurs limites recommandées au Danemark pour les basses fréquences et infrasons mesurés à l'intérieur des constructions</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Niveau<br>pondéré A<br>pA,LF (10-<br>160Hz)</th><th>Niveau<br>pondéré G<br>LpG (ca. 5-<br>20Hz)</th><th>Niveau<br>pondéré A<br>LAeq</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Logements, établissements<br>recevant de jeunes enfants</td><td>Soirée/Nuit<br>(18h00-7h00)</td><td>20 dB</td><td>85 dB</td><td>30 / 25 dB</td></tr><tr><td>Jour<br>(7h00-18h00)</td><td>25 dB</td><td>85 dB</td><td>30 dB</td></tr><tr><td colspan="2">Bureaux, écoles et autres locaux sensibles au bruit</td><td>30 dB</td><td>85 dB</td><td>40 dB</td></tr><tr><td colspan="2">Autres locaux de sites industriels</td><td>35 dB</td><td>90 dB</td><td>50 dB</td></tr></tbody></table>

Pour les infrasons environnementaux, la Danish Environmental Protection Agency (DEPA) recommande que les niveaux d'exposition des citoyens soient inférieurs de 10 dB au seuil d'audibilité des infrasons. Le seuil d'audition étant réputé être égal, pour les sujets les plus sensibles, à environ 95 dBG, le DEPA recommande donc de ne pas dépasser une limite de 85 dBG, niveau moyen pondéré G intégré jusqu'à 20 Hz.
<table><caption>Tableau 9 : valeurs limites recommandées au Danemark pour les vibrations mesurées à l'intérieur des constructions</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Niveau d'accélération vibratoire maximum (dB)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Zones résidentielles</td><td>jour, soirée et nuit</td><td>75</td></tr><tr><td>Logements situés dans des zones mixtes (résidentielles et d'activité)</td><td>soirée et nuit</td><td></td></tr><tr><td>Etablissements recevant de jeunes enfants</td><td>soirée et nuit</td><td></td></tr><tr><td>Logements situés dans des zones mixtes (résidentielles et d'activité)</td><td>Journée</td><td>80</td></tr><tr><td>Bureaux, locaux d'enseignement, etc.</td><td></td><td>80</td></tr><tr><td>Locaux professionnels autres que bureaux</td><td></td><td>85</td></tr></tbody></table>

### ► Distances d'éloignement

La circulaire actuelle recommande que les éoliennes soient disposées selon un motif géométrique qui s'intègre dans le paysage et qu'une distance d'au moins 2,5 kilomètres sépare deux groupes d'éoliennes (ou deux éoliennes qui n'appartiennent pas au même groupe). En plus des valeurs limites de bruit présentées précédemment, une distance d'éloignement égale à quatre fois la hauteur de l'aérogénérateur est requise (distance minimum entre l'aérogénérateur et toute construction à usage d'habitation).

### 3.2.3 Finlande

#### ► Valeurs limites de bruit

Une évaluation des niveaux de bruit effectuée suivant le guide publié à cet effet par le ministère de l'environnement est requise avant obtention du permis de construire d'un parc éolien. Un autre guide précise les modalités de mesure des niveaux sonores en accord avec les normes IEC 61400-11 et IEC 61400-14 pour les mesures de niveau sonore et de modulation d'amplitude. Le caractère impulsif du signal est mesuré suivant la norme NT ACOU 211.

Le gouvernement finlandais a établi en 2015 une nouvelle réglementation fixant les valeurs limites du bruit éolien, indiquées dans le Tableau 10. Il est à noter qu'une pénalité de 5 dBA s'applique en cas de tonalité marquée.

<table><caption>Tableau 10 : valeurs limites de bruit éolien en Finlande</caption><thead><tr><th></th><th>L<sub>Aeq</sub><br>(mesuré)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Zones résidentielles,<br>écoles, campings,<br>etc.</td><td>45 dBA en journée (7h-22h)<br>40 dBA en nuit (22h-7h)</td></tr><tr><td>Parcs naturels</td><td>40 dBA</td></tr></tbody></table>

À l'intérieur des habitations, la réglementation générale s'applique : le niveau de bruit moyen autorisé pour les pièces de vie est de 35 dBA en journée et de 30 dBA la nuit. Les mêmes valeurs limites sont utilisées pour les hôpitaux. Ces valeurs sont complétées par des valeurs limites par bande de fréquence (voir Tableau 11).
<table><caption>Tableau 11 : valeurs limites d'exposition au bruit dans les domiciles par bande de fréquences en Finlande</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>160</td><td>200</td></tr><tr><td>L<sub>Aeq, 1h</sub> (dB)</td><td>74</td><td>64</td><td>56</td><td>49</td><td>44</td><td>42</td><td>40</td><td>38</td><td>36</td><td>34</td><td>32</td></tr></table>

### ► Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.4 Grande-Bretagne

#### ► Dispositions générales

Au Royaume Uni, la construction d'éoliennes dont la puissance installée ne dépasse pas 50 MW est subordonnée à l'obtention d'un permis délivré par la commission de l'urbanisme de la collectivité locale. Le ministère du commerce et de l'entreprise a publié en octobre 2007 un guide d'instruction des permis de construire des éoliennes. Pour les installations dont la puissance installée dépasse 50 MW, la construction est soumise à une autorisation du Ministre du commerce et de l'entreprise qui vaut permis de construire.

Les contraintes environnementales sont prises en compte au moment de la planification et de l'octroi du permis. Dans certains cas, une étude d'impact sur l'environnement est nécessaire.

Le Royaume-Uni s'est doté (1996) d'une réglementation sur le bruit émis par les éoliennes. Cette réglementation résulte des travaux d'un groupe d'experts, dont le rapport porte la référence ETSU-R-97 (ETSU-R-97 1996). Ces recommandations décrivent une méthodologie pour les mesures sur des parcs éoliens et indiquent les niveaux de bruit ambiant à ne pas dépasser pour que les riverains soient protégés d'un bruit excessif sans restriction trop contraignante pour le projet. Elles ont été rédigées pour répondre à la problématique éolienne : mesures en présence de vent et analyses des niveaux sonores en fonction des vitesses de vent.

#### ► Valeurs limites de bruit

Une des recommandations les plus importantes du document ETSU-R-97 est l'utilisation de l'indice statistique LA<sub>90,10min</sub> pour mesurer les niveaux résiduels et ambiants afin de « nettoyer » les mesures de bruits plus forts ou transitoires venant d'autres sources. Il est en outre recommandé de supprimer les données perturbées par des sources étrangères : pluie, flux particulièrement abondant d'un cours d'eau, etc. Les niveaux résiduels mesurés doivent être corrélés aux vitesses de vent mesurées sur site à une hauteur de référence de 10 mètres.

Pour des ambiances très calmes (zones rurales), la valeur du bruit ambiant (avec les éoliennes) ne doit pas dépasser une valeur limite comprise entre 35 et 40 dBA. La limite est fixée en fonction des critères suivants :

* nombre d'habitations concernées ;

* nombre de machines / puissance installée ;

* durée et niveau d'exposition sonore.
Pour la nuit, cette limite est fixée à 43 dBA<fnref n="46" /> en environnement intérieur.

Au-delà de ces valeurs limites, le niveau de bruit dû au fonctionnement des éoliennes ($L_{amb}$) ne doit pas excéder de plus de 5 dBA le niveau du bruit résiduel, quelle que soit la période considérée. À noter que si la valeur du bruit résiduel augmentée de 5 dB dépasse 43 dBA, alors c'est cette valeur de bruit résiduel augmentée de 5 dB qui est à considérer comme valeur limite.

Enfin, lorsque l'occupant d'une habitation possède des intérêts financiers dans le parc éolien, les valeurs limites de la journée et de la nuit peuvent être relevées à 45 dBA $L_{A90,10 min}$ et le critère d'émergence par rapport au niveau résiduel peut être augmenté.

## ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

Dans un rapport de 2005 établi par l'Université de Salford pour le ministère de l'Environnement britannique (DEFRA), Moorhouse et al. (Moorhouse, Waddington, et Adams 2005) ont proposé des critères d'évaluation de la gêne due aux bruits basses fréquences (de 10 à 160 Hz). Ils ont d'abord analysé ceux utilisés dans les autres pays européens, puis réalisé des tests de terrain et en laboratoire. Les critères proposés concernent le bruit à l'intérieur des habitations. Les mesures acoustiques sont réalisées dans une pièce non occupée (au moment de la mesure) où le résident a signalé « qu'il entendait le bruit ». Les niveaux $L_{Aeq}$, $L_{10}$ et $L_{90}$ sont mesurés pour chaque tiers d'octave de l'intervalle 10-160 Hz. Les niveaux $L_{Aeq}$ sont alors comparés aux niveaux de référence présentés dans le Tableau 12. Ces valeurs limites peuvent être augmentées de 5 dB pour la période de la journée.

<table><caption>Tableau 12 : seuils recommandés au Royaume-Uni par le DEFRA pour l'exposition aux bruits de basses fréquences mesurées aux domiciles en période nocturne (23h-7h)</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>10</td><td>12.5</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>160</td></tr><tr><td>Seuil en dB non pondéré dB(Lin)</td><td>92</td><td>87</td><td>83</td><td>74</td><td>64</td><td>56</td><td>49</td><td>43</td><td>42</td><td>40</td><td>38</td><td>36</td><td>34</td></tr></table>

## ► Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.5 Pays-Bas

#### ► Valeurs limites de bruit

Les valeurs limites en $L_{den}$ fixées dépendent du type de source et de la situation (trafics routier, ferroviaire et aérien, pour l'aviation militaire, les installations industrielles et les parcs éoliens). Celles retenues pour l'éolien (Concept-Circulaire 2009), applicables depuis le 1er janvier 2011, s'expriment au moyen des paramètres acoustiques européens $L_{den}$ et $L_{night}$. En des lieux et locaux sensibles au bruit, les niveaux de bruit ne doivent pas excéder :

* 47 dBA en indicateur $L_{den}$,

* 41 dBA en indicateur $L_{night}$.

<footnote n="46">⁴⁶ Cette limite est tirée du critère de perturbation du sommeil fixé à 35 dBA dans les chambres à coucher par la Planning Policy Guidance Note 24 (PPG 24,). Une valeur de 10 dBA est ajoutée pour tenir compte de l'atténuation du bruit procurée par le bâtiment, fenêtre ouverte, et une correction de 2 dB est soustraite au titre de l'utilisation du $L_{A90,10 min}$ au lieu du $L_{Aeq,10 min}$.</footnote>
Une valeur limite préférentielle de 40 dBA en indicateur $L_{den}$ a par ailleurs été fixée.

Les autorités compétentes peuvent décider de prendre en compte les effets cumulatifs de parcs éoliens voisins, mais elles n'y sont pas obligées. De plus, elles ont la possibilité de fixer des valeurs limites différentes, afin de tenir compte de certaines particularités locales. Aucune pénalité n'est en revanche accordée au titre du caractère impulsionnel du bruit ou de la présence d'une tonalité marquée.

## ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

Les Pays-Bas ne disposent pas à proprement parler de réglementation spécifique aux bruits basses fréquences. Cependant, la Fondation néerlandaise sur la gêne due au bruit (NSG) a élaboré en 1999 des recommandations pour la mesure et l'évaluation des bruits basses fréquence (NSG 1999). Initialement destiné à la gestion des plaintes liées aux basses fréquences sonores, ce référentiel est par la suite devenu une base jurisprudentielle.

Ces recommandations servent notamment aux études d'impact de projets ferroviaires. Elles visent les bruits dont la fréquence est comprise entre 20 et 100 Hz, mais elles incluent des dispositions particulières pour les fréquences observées au-delà de cette fourchette. Elles définissent les conditions de mesure (appareillage, constante de temps, points de mesure, durée de mesure, etc.), les indicateurs, les valeurs de référence (seuil d'audition binaurale pour 10 % d'une population âgée de 50 à 60 ans), l'analyse et l'interprétation des résultats ainsi que le rapport de mesure.

La directive NSG n'est pas basée sur le critère de la gêne due aux basses fréquences, mais sur celui de leur audibilité. Dans le principe, la présence d'une composante basse fréquence potentiellement problématique est identifiée en comparant, dans l'intervalle 20-100 Hz, les niveaux de bruit non pondérés pour chaque tiers d'octave à une courbe de référence. Cette courbe de référence correspond aux seuils d'audition de la frange des 10 % les plus sensibles d'une population d'âge compris entre 50 et 60 ans. La tranche d'âge des 50-60 ans a été choisie car elle correspond aux Pays-Bas à la plus grande fréquence de plaintes.

Le niveau d'évaluation fait, quant à lui, appel à l'indicateur du niveau équivalent pondéré $A_{Aeq}$. Il ne peut excéder 35 dBA le jour. Pour la période de nuit, une pénalité de 10 dBA s'applique et une pénalité de 5 dBA s'applique en cas de tonalité marquée. La valeur limite ne peut être inférieure à 20 dBA.

<table><caption>Tableau 13 : courbe de référence pour les bruits basses fréquences (20-100 Hz) préconisée par la Fondation néerlandaise sur la gêne due au bruit</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>10</td><td>12,5</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>160</td><td>200</td></tr><tr><td>Courbe de référence (SPL, dB)</td><td>92</td><td>88</td><td>84</td><td>74</td><td>64</td><td>55</td><td>46</td><td>39</td><td>33</td><td>27</td><td>22</td><td>18</td><td>14</td><td>10</td></tr></table>

Source : (NSG 1999)

## ► Distances d'éloignement

La législation néerlandaise impose une distance minimale d'éloignement par rapport aux habitations les plus proches. Cette distance est d'au minimum 4 fois la hauteur du mât, soit en pratique de l'ordre de 400 mètres et plus.
### 3.2.6 Pologne

#### Valeurs limites de bruit

Les recommandations polonaises relatives à la détection des basses fréquences à l'intérieur des bâtiments ont été élaborées par le Polish Building Research Institute en 2001 (Mi01 2001). La méthode recommandée consiste à comparer les niveaux en tiers d'octave mesurés à l'intérieur des habitations à une courbe de référence définie sur l'intervalle 10-250 Hz, dénommée $L_{A10}$ car, pour chaque fréquence, le niveau équivaut à celui d'une tonalité pure à 1 000 Hz d'énergie 10 dBA (voir Tableau 14).

<table><caption>Tableau 14 : courbe de référence pour les basses fréquences (10-250 Hz) à l'intérieur des habitations en Pologne</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>10</td><td>12,5</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>160</td><td>200</td></tr><tr><td>Courbe de référence (SPL, dB)</td><td>80,4</td><td>83,4</td><td>66,7</td><td>60,5</td><td>54,7</td><td>49,3</td><td>44,6</td><td>40,2</td><td>36,2</td><td>32,5</td><td>29,1</td><td>23,4</td><td>20,9</td><td>18,6</td></tr></table>

Source : (Mi01 2001)

Les bruits basses fréquences sont considérés comme gênants dès lors que les niveaux de pression acoustique :

* dépassent la courbe de référence ;

* et simultanément, dépassent de plus de 10 dB le niveau de bruit résiduel en cas de tonalité marquée et de plus de 6 dB pour le bruit à large bande.

#### Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.7 Suède

#### Valeurs limites de bruit

La réglementation suédoise prévoit des valeurs limites de bruit au voisinage des parcs éoliens différentes selon le type de la zone considérée, ainsi qu'une pénalité de 5 dBA en présence de tonalité marquée (voir Tableau 15).

<table><caption>Tableau 15 : valeurs limites recommandées au voisinage de parcs éoliens en Suède</caption><thead><tr><th>Type de zones</th><th>Valeurs limites (L<sub>Aeq</sub>)<br>(pour une vitesse de vent de 8<br>m/s)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Zones résidentielles</td><td>40 dBA</td></tr><tr><td>Zones rurales</td><td>35 dBA</td></tr><tr><td>Zones résidentielles à proximité d'une zone industrielle</td><td>40 dBA</td></tr><tr><td>Autres zones</td><td>40 dBA</td></tr></tbody></table>

Source : Naturwårdverket - Swedish environmental agency http://www.naturvardsverket.se/Stod-i-miljoarbetet/Vagledningar/Buller/Buller-fran-vindkraft/buller-vindkraft-riktvarden/ (site consulté en septembre 2016)

Les recommandations suédoises relatives à l'exposition au bruit à l'intérieur des constructions sont édictées par le Socialstyrelsen, une agence gouvernementale placée sous l'autorité du Ministère de la santé et des affaires sociales. Un texte de 2005 (SOSFS 2005:6) fixe les valeurs limites (voir Tableau 16).
<table><caption>Tableau 16 : valeurs limites de bruit à l'intérieur des constructions en Suède</caption><thead><tr><th>Types de constructions concernées</th><th>Indices</th><th>Valeurs limites (dBA)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Pièces principales de logements et d'hébergements de loisirs.</td><td>Niveau de bruit maximum (L<sub>AFmax</sub>)</td><td>45</td></tr><tr><td>Niveau de bruit équivalent (L<sub>AeqT</sub>)*</td><td>30</td></tr><tr><td rowspan="2">S'applique aussi aux établissements d'enseignement, aux établissements de santé et aux chambres situées dans des locaux d'hébergement temporaire.</td><td>Bruit comportant une tonalité marquée (L<sub>AeqT</sub>)</td><td>25</td></tr><tr><td>Bruit associé à la diffusion de musique amplifiée (L<sub>AeqT</sub>)</td><td>25</td></tr></tbody></table>

## ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

La présence d'une composante basse fréquence pour ces niveaux de bruit en intérieur est détectée en mesurant la différence entre le niveau équivalent pondéré C et le niveau équivalent pondéré A. Une analyse en fréquence portant sur l'intervalle [31,5 - 200 Hz] et basée sur les valeurs limites par tiers d'octave (voir Tableau 17), est effectuée dès que l'écart entre LC<sub>eq</sub> et LA<sub>eq</sub> dépasse 15 à 20 dB. Le bruit est considéré comme gênant dès lors qu'une valeur limite est dépassée dans au moins un des tiers d'octave considérés.

<table><caption>Tableau 17 : courbe de référence pour les bruits de basses fréquences (31,5 – 200 Hz) à l'intérieur des habitations en Suède</caption><tr><td>Fréquence en Hz</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>160</td><td>200</td></tr><tr><td>Courbe de référence en dB</td><td>56</td><td>49</td><td>43</td><td>41,5</td><td>40</td><td>38</td><td>36</td><td>34</td><td>32</td></tr></table>

## ► Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.8 Suisse

#### ► Dispositions générales

En Suisse, la construction d'une éolienne, quelle que soit la hauteur d'installation envisagée nécessite un permis de construire.

Pour la gestion des contraintes environnementales et depuis la révision de l'ordonnance fédérale du 19 octobre 1988 relative à l'étude de l'impact sur l'environnement (ORD 814.011), entrée en vigueur le 1er décembre 2008, les installations d'exploitation de l'énergie éolienne d'une puissance installée supérieure à 5 MW sont soumises à une étude d'impact sur l'environnement (EIE). Celle-ci est effectuée conformément à une procédure définie par le droit cantonal, mais qui doit respecter certains principes fixés au niveau fédéral.

Par ailleurs, pour les projets dont la réalisation n'est pas subordonnée à une étude d'impact sur l'environnement, les cantons et les auteurs des projets doivent suivre des « Recommandations pour la planification d'installations éoliennes » (OFEN-OFEV-ARE 2010), éditées conjointement par les offices fédéraux du développement territorial (ARE), de l'environnement (OFEV) et de l'énergie (OFEN) en mars 2010.

<footnote>* T est la période d'intégration</footnote>
## Valeurs limites de bruit

L'évaluation du bruit est définie par les dispositions de la loi du 7 octobre 1983 sur la protection de l'environnement (LPE 1983) et de l'ordonnance du 15 décembre 1986 sur la protection contre le bruit (ORD 814.41 1986). Pour les éoliennes, les valeurs limites d'exposition au bruit de l'industrie et des arts et métiers sont applicables. Cette ordonnance ne régit en revanche pas la protection contre les infrasons et les ultrasons (Chapitre 1, article 1, alinéa 3.b).

Les immissions<fnref n="47" /> de bruit doivent être déterminées et évaluées dans le cadre de la procédure d'autorisation. À titre préventif, les immissions de bruit dues exclusivement à l'installation en cause ne peuvent dépasser les valeurs de planification visées à l'annexe 6 de l'OPB (voir Tableau 18). Toutefois, l'autorité d'exécution peut accorder des allégements dans la mesure où le respect des valeurs de planification « constituerait une charge disproportionnée pour l'installation et que cette dernière présente un intérêt public prépondérant, notamment sur le plan de l'aménagement du territoire ». Lorsque des allégements sont accordés, il est tenu compte des nuisances sonores, du nombre de personnes concernées et de l'avantage que représente la production d'énergie. L'exécution de ces dispositions incombe aux cantons.

<table><caption>Tableau 18 : valeurs limites d'exposition au bruit éolien en Suisse</caption><thead><tr><th rowspan="2">Zone de sensibilité considérée</th><th colspan="2">Valeur de planification (en dBA)</th><th colspan="2">Valeur d'immission (en dBA)</th><th colspan="2">Valeur d'alarme (en dBA)</th></tr><tr><th>jour</th><th>nuit</th><th>jour</th><th>nuit</th><th>jour</th><th>nuit</th></tr></thead><tbody><tr><td>1 : zone de détente</td><td>50</td><td>40</td><td>55</td><td>45</td><td>56</td><td>60</td></tr><tr><td>2 : zone d'habitation et de construction publique</td><td>55</td><td>45</td><td>60</td><td>50</td><td>70</td><td>65</td></tr><tr><td>3 : zone d'habitation mixte avec activités artisanales et zones agricoles</td><td>60</td><td>50</td><td>65</td><td>55</td><td>70</td><td>65</td></tr><tr><td>4 : zone industrielle</td><td>65</td><td>55</td><td>70</td><td>60</td><td>75</td><td>70</td></tr></tbody></table>

La mesure de l'exposition (niveau d'évaluation $L_r$) se compose du niveau moyen équivalent de l'immission sonore $L_{Aeq}$, d'une correction temporelle ainsi que de corrections de niveau (K1, K2, K3) qui tiennent compte des caractéristiques de gêne spécifiques du bruit.

Une correction de niveau K2 prend en considération l'audibilité des composantes tonales du bruit au lieu d'immission. La correction est comprise entre 0 et 6, suivant l'importance des composantes tonales marquées. Une seconde correction de niveau K3 prend en considération l'audibilité du caractère impulsionnel du bruit au lieu d'immission. La correction K3 est également comprise entre 0 et 6, suivant l'importance du caractère impulsionnel de la source de bruit.

## Distances d'éloignement

En août 2004, l'Office fédéral de l'énergie, l'Office fédéral de l'environnement, des forêts et du paysage et l'Office fédéral du développement territorial ont publié un document intitulé « Concept d'énergie éolienne pour la Suisse » en réponse à une demande adressée à la Confédération par les organisations de protection de la nature ainsi que par plusieurs cantons, qui souhaitaient disposer de « bases conceptuelles supra-cantonales pour le développement de parcs éoliens ». Ce document, qui n'est pas contraignant juridiquement, est destiné à servir de base de

<footnote n="47">⁴⁷ Immission est un terme spécifique à la Suisse. Cela correspond au niveau maximum de bruit admissible au niveau d'une fenêtre ouverte.</footnote>
planification aux cantons et aux communes. Il précise notamment que la distance minimale entre une éolienne d'au moins 70 mètres de hauteur (au niveau du moyeu) et une zone urbanisée ou une habitation doit être de 300 mètres.

### 3.2.9 Australie

En Australie, les émissions sonores de parcs éoliens sont soumises à la réglementation de chaque état. Les normes et recommandations en vigueur dans les états de Nouvelles Galles du sud et de l'Australie du sud comptent parmi les plus récemment adoptées, ainsi que parmi les plus exigeantes au monde.

#### 3.2.9.1 Australie du sud

##### ► Valeurs limites de bruit

L'État de l'Australie du sud (SouthAustralia-EPA 2009) fixe deux valeurs limites :

* une valeur limite pour les éoliennes en fonctionnement de 35 dBA $LA_{eq,10}$ dans les zones rurales (40 dBA $LA_{eq,10}$ dans les autres zones) ;

* une émergence de 5 dBA à ne pas dépasser par rapport au niveau du bruit résiduel ($L_{Aeq,90,10min}$).

La valeur retenue est la plus grande de ces deux valeurs et une pénalité de 5 dBA est appliquée en cas de bruit à caractère tonal. Les projets séquencés ou les extensions de projets existants doivent respecter le critère du bruit résiduel initial (avant la première installation).

##### ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

Si aucune norme australienne n'a encore établi les bases d'un protocole objectif d'identification des bruits basses fréquences, le ministère de l'environnement voit dans la comparaison des niveaux équivalents en pondération C et A un bon candidat à un tel protocole.

Dans un document de 2013 (Turnbull, Turner, et Walsh 2012), l'Agence de l'environnement de l'État d'Australie du sud (SA-EPA) fait état de recommandations établies par le *Queensland Department of Environment and Resource Management's* (DERM), dans « *Draft ECOACCESS Guideline – Assessment of Low Frequency Noise* ». Elles prévoient un niveau limite de 85 dBG dans les logements (niveau comparable à celui recommandé au Danemark). Mais ce document n'a jamais été officiellement rendu public, il n'a même jamais franchi l'étape du projet.

Cette « valeur prudente », située entre 5 et 10 dB au-dessous de la courbe du seuil d'audition, confère selon la SA-EPA une marge de sécurité par rapport à la variabilité des sensibilités auditives et notamment les différences de seuils d'audition entre les infrasons purs et les infrasons large bande. La Figure 21 illustre la comparaison des valeurs limites fixées par le DERM avec les seuils d'audition entre 0,5 et 20 Hz établis par Watanabe & Møller (Watanabe et Møller 1990), ou encore par la norme DIN 45680 en Allemagne.
<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>Figure 21 : comparaison de la valeur limite de 85 dBG préconisée par le DERM avec celui de l'audition humaine et le seuil fixé par la norme DIN 45680 entre 0,5 et 20Hz</figcaption></figure>

Source : (Turnbull, Turner, et Walsh 2012)

## Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.9.2 Nouvelles Galles du sud

L'État de Nouvelles Galles du sud est sur le point d'adopter de nouvelles recommandations relatives aux conditions d'implantation des parcs éoliens. Ces prescriptions sont actuellement rassemblées dans un document temporaire, les Draft NSW Planning Guidelines Wind Farms (NewSouthWales-Government 2011).

## Valeurs limites de bruit

Une annexe intitulée NSW Wind Farm Noise Guidelines fixe les valeurs limites à respecter. Pour les nouveaux projets, le niveau prévisionnel équivalent pondéré à L$_{Aeq, 10min}$ (après correction éventuelle pour tonalité marquée, modulation d'amplitude ou basses fréquences) ne doit pas dépasser :

* une valeur limite de 35 dBA ;

* une émergence de 5 dBA par rapport au niveau résiduel mesuré en L$_{90}$.

Les indicateurs de bruit doivent être évalués séparément pour la période de la journée (7h00-22h00) et la période de nuit (22h00-7h00). Le niveau résiduel L$_{90}$ doit être mesuré à la fois avant et après la réalisation du parc éolien, ceci afin de quantifier l'impact sonore du parc sur le bruit de fond. D'autres mesures liées aux audits et à la concertation sont également prévues, comme notamment la possibilité pour les riverains du parc de solliciter une expertise acoustique indépendante une fois le projet réalisé.

En cas de tonalité marquée, une pénalité de 5 dB doit être ajoutée au niveau de bruit prévisionnel ou mesuré. Une pénalité de 5 dBA est également appliquée en cas de modulation d'amplitude avérée. La notion de modulation d'amplitude excessive correspond à une variation du niveau sonore de plus de 4 dBA synchronisée avec la fréquence de rotation des pales. Ces pénalités ne s'appliquent qu'aux points de réception pour lesquels ces caractéristiques sont observées.
► **Prise en compte des basses fréquences et infrasons**

Lorsque le niveau équivalent pondéré C (mesuré à partir de 20 Hz) émis par un parc éolien est fréquemment supérieur à 65 dBC en journée ou à 60 dBC la nuit, une analyse détaillée des composantes basses fréquences doit être effectuée. Lorsque cette analyse confirme que des niveaux excessifs dans les basses fréquences (supérieurs au seuil d'audition humain) sont présents dans des lieux d'habitation « non associés », une pénalité de 5 dB est alors appliquée au niveau (prévisionnel ou mesuré) du bruit émis par le parc éolien. Ces niveaux pondérés C mesurés ou extrapolés, s'ils sont inférieurs aux valeurs limites, suffisent pour conclure à l'absence d'exposition excessive aux bruits de basses fréquences.

► **Distances d'éloignement**

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.10 Canada

Au Canada, les émissions sonores de parcs éoliens sont soumises aux réglementations spécifiques de chaque province. À l'échelle nationale, Santé Canada (HealthCanada 2010) recommande que des mesures de protection à la source soient prises dès lors que la somme énergétique des niveaux de bruit dans les bandes d'octave 16 Hz, 31,5 Hz et 63 Hz dépasse 70 dBA, ceci afin de prévenir tout risque de vibration (rattling) au sens de la norme ANSI de 2005.

#### 3.2.10.1 Alberta

► **Valeurs limites de bruit**

La « Directive 038 Noise Control: 2007 » publiée par l'Energy Resources Conservation Board décrit les exigences requises en matière d'évaluation et de réduction du bruit émis par les projets liés à l'énergie. Elle fixe les valeurs limites de bruit, appelées permissible sound level (PSL) et déterminées à partir du basic sound level (BSL) et de différents correctifs, selon la situation. Le BSL est établi en fonction de la densité d'unités d'habitation et de l'intensité du trafic routier à proximité. En l'absence d'habitations à moins de 1,5 kilomètre des limites de propriétés, cette limite de bruit (PSL) est fixée à un niveau acoustique équivalent de 40 dBA.

► **Prise en compte des basses fréquences et infrasons**

Depuis la révision 2007 de ces recommandations, ce document comprend des sections prenant en compte les parcs éoliens (méthode de mesure) ainsi que la problématique des basses fréquences dans le cadre d'études de plaintes. Ainsi, une pénalité de 5 dB est attribuée à la valeur limite PSL initialement fixée lorsque la présence de niveaux excessifs dans les basses fréquences est expérimentalement vérifiée à l'aide d'un des critères suivant :

* la différence $L_{Ceq}$ - $L_{Aeq}$ dépasse 20 dB ;

* une composante tonale existe en dessous de 250 Hz.

► **Distances d'éloignement**

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.
## 3.2.10.2 Ontario

### ▶ Valeurs limites de bruit, prise en compte des basses fréquences et infrasons

En Ontario, les recommandations relatives à l'évaluation du bruit dans l'environnement ne prévoient pas à ce jour de prise en compte particulière des bruits basses fréquences ou des infrasons émis par les parcs éoliens. Une correction de 5 dB est néanmoins prévue lorsque les données du fabricant indiquent la présence de tonalités marquées, celles d'origine mécanique se situant généralement dans les basses fréquences (Evans, Cooper, et Lenchine 2013).

Dans un document de 2009 intitulé « Proposed Content for the Renewable Energy Approval Regulation under the Environmental Protection Act » (Ontario_Ministry_of_Environment 2009) il est proposé que l'approbation des projets de parcs éoliens soit conditionnée par la surveillance et la prise en compte des bruits basses fréquences et des infrasons perceptibles. Le ministère de l'environnement a fait part d'une intention de publier un guide technique pour assister les porteurs de projets dans la surveillance des émissions basses fréquence et des infrasons.

### ▶ Distances d'éloignement

Les éoliennes de plus de 50 kW produisant un niveau de puissance acoustique $L_{WA}$ supérieur à 102 dBA doivent maintenant respecter la distance minimale de 550 m de tout bâtiment fréquenté.

## 3.2.11 États-Unis d'Amérique

Les États-Unis d'Amérique ne possèdent pas de législation nationale en matière d'impact sonore des parcs éoliens. Des réglementations évoluent dans les différents États, à mesure que les projets se développent. Quand aucune législation n'existe, les valeurs limites font référence à des ordonnances édictées par l'autorité de gouvernance locale ou se réfèrent aux recommandations nationales en matière de bruit dans l'environnement, telles que celles de l'Agence américaine de l'environnement (Environmental Protection Agency, US-EPA).

### ▶ Valeurs limites de bruit

L'US-EPA a publié en 1974 des recommandations relatives aux niveaux d'exposition au bruit dans l'environnement, dont une directive sur la protection de la santé publique (US-EPA 1974). Cette directive, qui n'avait pas vocation à s'appliquer au bruit éolien et concerne surtout la protection du public en général, préconise deux valeurs limites (valeurs guides censées assurer la protection du public avec une marge suffisante de sécurité) à respecter :

* 45 dBA en $L_{dn}$ : niveau moyen à l'intérieur des habitations à respecter en zone rurale ou résidentielle ;

* 55 dBA en $L_{dn}$ : niveau à l'extérieur d'une habitation à respecter en zone rurale ou résidentielle.

En général, les États américains fixent des valeurs limites nettement supérieures (50 ou 55 dBA) à celles en vigueur en France ou en Australie. La Figure 22 présente un résumé de ces valeurs limites.
<table><caption>Figure 22 : résumé des valeurs limites en vigueur dans les différents États et comtés aux États-Unis.</caption><thead><tr><th>Governing Jurisdiction</th><th>Noise Metric</th><th>Rural Area</th><th>Residential Area</th><th>Residential Area Near Industrial Area</th><th>Other Areas</th></tr></thead><tbody><tr><td>United States of America</td><td>No National Legislation for Wind Turbine Noise EPA: Ldn [dB(A)]</td><td>Ldn: 55</td><td>Ldn: 55</td><td>---</td><td>---</td></tr><tr><td>Colorado</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>Colorado - Arapahoe County</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>---</td><td>Day: &lt;55<br>Night: &lt;50</td><td>---</td><td>Day: &lt;65-&lt;80<br>Night: &lt;60-&lt;75</td></tr><tr><td>Georgia</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>55</td><td>55</td><td>55</td><td>55</td></tr><tr><td>Illinois</td><td colspan="5">Octave Band Analysis (see Table 6)</td></tr><tr><td>Indiana</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>Indiana - Tipton County</td><td colspan="5">Octave Band Analysis (see Table 7)</td></tr><tr><td>Michigan</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td></tr><tr><td>Michigan - Huron County</td><td>LA90 [dB(A)]</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td><td>50 or background + 5 dB(A)</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td><td>55 or background + 5 dB(A)</td></tr><tr><td>Minnesota</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>50</td><td>50</td><td>50</td><td>---</td></tr><tr><td>Minnesota - Lincoln County</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>50</td><td>50</td><td>50</td><td>---</td></tr><tr><td>Nevada</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>Nevada - Lyon County</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>55</td><td>55</td><td>55</td><td>55</td></tr><tr><td>New Mexico</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>New Mexico - San Miguel County</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>&lt; background</td><td>&lt; background</td><td>&lt; background</td><td>&lt; background</td></tr><tr><td>New York</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>New York - Town of Jefferson</td><td>LA10 [dB(A)]</td><td>---</td><td>50 or background + 5 dB(A)</td><td>---</td><td>---</td></tr><tr><td>North Carolina</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>55</td><td>55</td><td>55</td><td>---</td></tr><tr><td>Oregon</td><td>LA50</td><td colspan="4">Day: 55<br>Night: 50</td></tr><tr><td>Pennsylvania</td><td colspan="5">No State Legislation for Wind Turbine Noise</td></tr><tr><td>Pennsylvania - Potter County</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td>background + 5 dB(A)</td><td>background + 5 dB(A)</td><td>background + 5 dB(A)</td><td>background + 5 dB(A)</td></tr><tr><td>Wisconsin</td><td>LAeq [dB(A)]</td><td colspan="4">Day: 50<br>Night: 45</td></tr></tbody></table>

Source : (Fowler, Koppen, et Matthis 2013)

► **Prise en compte des basses fréquences et infrasons**

L'État d'Illinois fixe des valeurs limites par bande d'octave pour les bruits émis depuis une zone classée C (zone industrielle, dont parc éolien) vers une zone classée A (zone (zone résidentielle), (voir Tableau 19).
<table><caption>Tableau 19 : valeurs limites de bruit éolien par bandes d'octave pour une zone résidentielle pour l'État d'Illinois (USA)</caption><tr><td>Bandes d'octave (en Hz)</td><td>31,5</td><td>63</td><td>125</td><td>250</td><td>500</td><td>1 000</td><td>2 000</td><td>4 000</td><td>8 000</td></tr><tr><td>Valeur limite L<sub>eq</sub> pour le jour (dB)</td><td>75</td><td>74</td><td>69</td><td>64</td><td>58</td><td>52</td><td>47</td><td>43</td><td>40</td></tr><tr><td>Valeur limite L<sub>eq</sub> pour la nuit (dB)</td><td>69</td><td>67</td><td>62</td><td>54</td><td>47</td><td>41</td><td>36</td><td>32</td><td>32</td></tr></table>

Le comté de Shawano (Wisconsin) fixe un premier critère lié au bruit résiduel : en limite de propriété des habitations voisines du parc éolien, le bruit éolien ne peut dépasser de plus de 5 dBA et pendant plus de 5 minutes les niveaux résiduels mesurés sur une période d'une heure. Cette ordonnance (Shawano County) est la seule parmi les 24 exemples analysés par Fowler (Fowler, Koppen, et Matthis 2013) à exiger une analyse fréquentielle par tiers d'octave dans les basses fréquences, et même dans les infrasons : aucun bruit basses fréquences ou infrason dû au fonctionnement des aérogénérateurs ne peut, dans un rayon de 1 mile (1 600 mètres environ) autour du parc éolien, dépasser les valeurs limites présentées dans le Tableau 20.

<table><caption>Tableau 20 : valeurs limites de bruit éolien par bandes d'octave en limite de propriété des habitations dans le comté de Shawano (Wisconsin-USA)</caption><tr><td>Bandes de tiers d'octave (en Hz)</td><td>1-2</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td><td>100</td><td>125</td><td>250</td><td>500</td><td>1000</td><td>2000</td><td>4000</td><td>8000</td></tr><tr><td>Niveau de pression sonore (SPL, dB)</td><td>70</td><td>68</td><td>68</td><td>67</td><td>65</td><td>62</td><td>60</td><td>57</td><td>55</td><td>52</td><td>50</td><td>47</td><td>45</td><td>42</td><td>40</td><td>37</td><td>35</td></tr></table>

Dans le comté de Calumet (Wisconsin), une ordonnance de 2007 (Calumet County 2007) prévoit des exigences relatives aux bruits de basses fréquences émis par les parcs éoliens. L'évaluation de la présence d'une composante basse fréquence fait appel au critère $L_{Ceq} - L_{Aeq} > 20$ dB, en association avec les valeurs guides par bande d'octave précisées dans le Tableau 21.

<table><caption>Tableau 21 : valeurs guides de bruit éolien (en dB) par bandes d'octave en limite de propriété des habitations dans le comté de Calumet (Wisconsin-USA)</caption><thead><tr><th>Band No.</th><th>1/3 Octave Band Center Frequency (Hz)</th><th>Limits for 1/3 Octave Bands</th><th>Limits for 1/1 Octave Bands</th></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>1.25 and below</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>2</td><td>1.6</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>3</td><td>2</td><td>65</td><td>70</td></tr><tr><td>4</td><td>2.5</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>5</td><td>3.15</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>6</td><td>4</td><td>65</td><td>70</td></tr><tr><td>7</td><td>5</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>8</td><td>6.3</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>9</td><td>8</td><td>65</td><td>70</td></tr><tr><td>10</td><td>10</td><td>65</td><td></td></tr><tr><td>11</td><td>12.5</td><td>61</td><td></td></tr><tr><td>12</td><td>16</td><td>61</td><td>65</td></tr><tr><td>13</td><td>20</td><td>61</td><td></td></tr><tr><td>14</td><td>25</td><td>60</td><td></td></tr><tr><td>15</td><td>31.5</td><td>58</td><td>63</td></tr><tr><td>16</td><td>40</td><td>58</td><td></td></tr><tr><td>17</td><td>50</td><td>58</td><td></td></tr><tr><td>18</td><td>63</td><td>55</td><td>61</td></tr><tr><td>19</td><td>80</td><td>53</td><td></td></tr><tr><td>20</td><td>100</td><td>52</td><td></td></tr><tr><td>21</td><td>125</td><td>50</td><td>55</td></tr></tbody></table>
Dans l'État de l'Oregon, le *Department of Environmental Quality* (DEQ) a publié des recommandations relatives au bruit dans l'environnement qui sont réunies au sein de l'Oregon Administrative Rule Chapter 340, Division 35.

Les émissions sonores large bande des éoliennes sont explicitement concernées par ces recommandations. Les règles relatives aux installations industrielles prévoient quant à elles un critère basses fréquences qui descend jusqu'à 31,5 Hz (65 dBA la nuit), ainsi qu'un chapitre dédié aux tonalités marquées, incluant une procédure détaillée permettant de déterminer si une totalité est interdite ou non.

## 3.2.12 Nouvelle Zélande

### ▶ Valeurs limites de bruit

La Nouvelle Zélande s'est dotée en 2010 d'une norme dédiée au bruit des parcs éoliens, la NZS 6808:2010 Acoustics – Wind farm. Celle-ci détermine l'utilisation d'un indicateur statistique LAeq,90, 10min afin d'évaluer le bruit éolien et le bruit résiduel ainsi que des niveaux de bruit à ne pas excéder (éoliennes en fonctionnement) au niveau des zones représentatives des lieux de vie à l'extérieur de chaque habitation :

* 5 dBA de plus que la valeur du bruit résiduel ;

* et une valeur limite de 40 dBA $L_{Aeq,90, 10min}$.

La plus grande de ces valeurs est retenue comme valeur limite.

Dans les zones particulièrement calmes, une valeur limite plus exigeante (35 dBA, ou le niveau résiduel + 5 dB) est recommandée pour les périodes de soirée et de nuit.

### ▶ Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

## 3.2.13 Japon

### ▶ Valeurs limites de bruit

La norme relative à la qualité de l'environnement sonore, basée sur l'article 9 de la Basic Law for Environmental Pollution Control, a introduit en 1971 des valeurs limites de bruit ($L_{Aeq}$) à respecter. Celles-ci ont été révisées en 1998 et recommandent, pour les zones résidentielles, une valeur limite de 55 dBA de jour et de 45 dBA de nuit. Pour les zones « particulièrement sensibles » au bruit, les valeurs limites sont de 5 dB inférieures. Pour les zones à vocation commerciale et/ou industrielle, elles sont de 5 dBA supérieures.

La réglementation relative aux émissions sonores des activités industrielles (Noise Regulation Law, 1970, dernière révision : 2001) prévoit des valeurs limites applicables en limite du site industriel (voir Tableau 22).
<table><caption>Tableau 22 : valeurs limites d'exposition en limite de site industriel au Japon</caption><thead><tr><td>Typologie du son</td><td>Indices</td><td>Valeurs limites</td></tr></thead><tbody><tr><td>Son régulier</td><td>L<sub>AF</sub></td><td>50-60 dBA (jour)*</td></tr><tr><td>Son fluctuant de manière continue</td><td>L<sub>AF, 5</sub>**</td><td>45-50 dBA (matinée et soirée)</td></tr><tr><td>Son à caractère impulsionnel pour lequel les niveaux crête pondérés A avec pondération temporelle F sont inégaux</td><td>L<sub>AFmax5</sub>***</td><td>40-50 dBA (nuit)</td></tr></tbody></table>

## ► Prise en compte des basses fréquences et infrasons

Devant la recrudescence des plaintes liées à l'exposition aux bruits basses fréquences, le Ministère en charge de l'environnement a publié en 2004 un « guide d'évaluation » des bruits basses fréquences émis par des sources stationnaires (Japan Handbook 2004).

Deux protocoles de mesure sont appliqués. Lorsqu'il s'agit de plaintes liées à des vibrations d'éléments intégrés au bâtiment (rattling of fittings tels que les vitres, portes coulissantes, etc.), les mesures sont réalisées à l'extérieur, à une distance de 1 ou 2 mètres du bâtiment, et le niveau de pression acoustique est évalué pour les bandes de tiers d'octave comprises entre 5 et 50 Hz.

Lorsqu'il s'agit de situations où les personnes gênées rapportent un inconfort d'ordre psychologique ou physique, les mesures sont réalisées à l'intérieur de l'habitation, en un seul point de mesure, désigné par le plaignant. Les mesures sont dans ce cas réalisées pour les bandes de tiers d'octave comprises entre 10 et 80 Hz (voir Tableau 23). À noter qu'une valeur limite pondérée G, fixée à 92 dBG, est également appliquée pour les situations d'inconfort.

<table><caption>Tableau 23 : valeurs de référence pour les bruits de basses fréquences en vigueur au Japon</caption><tr><td>Fréquence (en Hz)</td><td>5</td><td>6,3</td><td>8</td><td>10</td><td>12,5</td><td>16</td><td>20</td><td>25</td><td>31,5</td><td>40</td><td>50</td><td>63</td><td>80</td></tr><tr><td>Vibration d'éléments intégrés au bâtiment (valeurs en dB)</td><td>70</td><td>71</td><td>72</td><td>73</td><td>75</td><td>77</td><td>80</td><td>83</td><td>87</td><td>93</td><td>99</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td>Inconfort physique et psychologique (valeurs en dB)</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>92</td><td>88</td><td>83</td><td>76</td><td>70</td><td>64</td><td>57</td><td>52</td><td>47</td><td>41</td></tr></table>

Source: (Japan Handbook 2004)

## ► Distances d'éloignement

Aucune distance minimale d'éloignement de l'installation par rapport aux habitations les plus proches n'est réglementée.

### 3.2.14 Recommandations de l'OMS

En 2000, l'OMS publiait ses valeurs guides pour l'exposition au bruit, dans un document intitulé « Guidelines for Community Noise ». Les lignes directrices fixées par l'OMS constituent des objectifs dont il convient de se rapprocher, même si elles paraissent difficiles à respecter en zone urbaine dense.

Pour cet organisme, le seuil d'exposition diurne au-dessus duquel on peut craindre que des manifestations sanitaires se produisent se situe aux alentours de 50/55 dBA en LA<sub>eq,16h</sub>. Pendant

<footnote>* Valeurs limites et périodes horaires définies par les autorités locales</footnote>

<footnote>** L<sub>AF, 5</sub>: Niveau continu équivalent pondéré A à pondération temporelle F dépassé pendant 5% de la période de mesure</footnote>

<footnote>*** L<sub>AFmax5</sub>: niveau équivalent aux 5 % des niveaux crête les plus élevés pour les périodes de la journée considérées</footnote>
la journée, peu de gens sont fortement gênés à des niveaux $L_{Aeq}$ inférieurs à 55 dBA, ou modérément gênés pour des $L_{Aeq}$ inférieurs à 50 dBA.

Ces valeurs sont cohérentes avec des recommandations plus anciennes formulées par l'ISO ou par un certain nombre d'autorités environnementales nationales et internationales.

Dans ce même guide de recommandations publié en 2000, l'OMS préconise, en cas de bruit continu, un niveau de bruit à l'intérieur des habitations n'excédant pas 30 dBA. Le document fait l'hypothèse qu'une fenêtre ouverte apporte un isolement de 15 dBA, ce qui correspond donc à un niveau en façade de 45 dBA. Toutefois, on notera que le document indique qu'en cas de bruit basse fréquence significatif, des niveaux encore moins élevés devraient être considérés afin de prévenir les perturbations du sommeil.

En revanche, aucune recommandation spécifique liée à l'impact sonore ou aux infrasons émis par des parcs éoliens n'est formulée, même si les directives OMS incluent une recommandation générale qui préconise de conduire une analyse en fréquences dès lors que la différence entre le niveau pondéré C (ou sans pondération, dBlin) et le niveau pondéré A dépasse 10 dB.

Le document plus récent publié par l'OMS en 2009 (Night noise guidelines for Europe) ne prévoit pas non plus de recommandation relative aux basses fréquences, aux infrasons ou aux parcs éoliens (OMS 2009).

## 3.3 Autres réglementations étrangères d'intérêt s'appliquant aux basses fréquences et infrasons d'autres sources

Bien que non directement comparables au cas des éoliennes (niveaux sonores et/ou de gamme spectrale différents, contexte professionnel ou environnemental, etc.), les réglementations existantes s'appliquant aux basses fréquences sonores, infrasons et vibrations issus d'autres sources que les éoliennes ont également été recherchées.

### 3.3.1 Bruit et vibrations dues au transport ferroviaire (Danemark)

Des valeurs limites recommandées pour le bruit ferroviaire ont été publiées en juillet 2007 dans un supplément aux lignes directrices de la Danish Environmental Protection Agency. Elles reposent sur l'utilisation du $L_{den}$, (valeurs limites dans le Tableau 24), d'un niveau sonore maximum de 85 dB exprimé en $L_{Amax}$ et incluent un niveau d'accélération vibratoire maximum de 75 KB<fnref n="48" />.

<table><caption>Tableau 24 : valeurs limites en $L_{den}$ pour le bruit ferroviaire applicables au Danemark</caption><thead><tr><td>Zonage d'urbanisme</td><td>L<sub>den</sub></td></tr></thead><tbody><tr><td>Zones à vocation récréative situées en environnement rural (zones d'hébergement de loisirs, terrains de camping, etc.)</td><td>59 dB</td></tr><tr><td>Zones à vocation récréative situées en environnement urbain (parcs, campings municipaux, etc.)</td><td>64 dB</td></tr><tr><td>Zones résidentielles (logements, zones à vocation d'activités de plein air)</td><td>64 dB</td></tr><tr><td>Zones d'activités publiques (hôpitaux, institutions, écoles, universités, etc.)</td><td>64 dB</td></tr><tr><td>Zones d'activités commerciales (hôtels, bureaux, etc.)</td><td>69 dB</td></tr></tbody></table>

<footnote n="48">⁴⁸ abréviation allemande pour « Kennwerte fur die Beurteilung von Erschütterungen » ce qui signifie caractéristiques pour l'évaluation des vibrations. KB est la valeur RMS (ou efficace) des niveaux vibratoires, proportionnelle à la vitesse (en mm/s) mais sans dimension car divisé par v0 = 1 mm/s (voir http://documentation.bruxellesenvironnement.be/documents/Bru_56.PDF).</footnote>
### 3.3.2 Ferrys à grande vitesse (Danemark)

Il est à noter que, au Danemark, l'intervalle 10-160 Hz est également pris en compte pour l'instruction des permis d'exploitation des ferrys à grande vitesse (SO 821, 1997). Des valeurs limites recommandées à l'intérieur des logements sont donc disponibles en $L_{Aeq (10-160Hz)}$ en complément de valeurs limites plus classiques exprimées en $L_{den}$ et $L_{Amax}$.

<table><caption>Tableau 25 : valeurs limites recommandées au Danemark pour le bruit basses fréquences de ferrys grandes vitesses à l'intérieur des logements</caption><thead><tr><th>Zonage d'urbanisme</th><th>L<sub>Aeq,2min,10-160Hz</sub> (dBA) *</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Logements, crèches, etc.</td><td>Soirée/nuit (18h00-7h00) : 25 dBA</td></tr><tr><td>Jour (7h00-18h00) : 30 dBA</td></tr><tr><td>Pièces aux activités sensibles au bruit, salles de classe, bureaux</td><td>35 dBA</td></tr><tr><td>Autres pièces dans les bureaux</td><td>40 dBA</td></tr></tbody></table>

* * niveau de bruit pondéré A dans la bande de fréquence 10-160 Hz, mesuré sur une durée de 2 minutes, dans la pièce la plus exposée

### 3.3.3 Protection des travailleurs

#### ▶ Nouvelle-Zélande

Le New Zealand Occupational Safety and Health Service (NZOSHS), instance chargée de la protection de la santé en milieu professionnel, préconise que le niveau de pression infrasonore soit inférieur à 120 dB(Lin), niveau global intégré dans la bande de fréquence de 1 à 16 Hz, pour 24 heures d'exposition (Chatillon 2006).

#### ▶ Pologne

Un niveau d'exposition aux infrasons maximum pour une journée de travail a été fixé à 102 dBG pour les travailleurs en Pologne. La valeur de ce seuil est réduite pour les jeunes individus et les femmes enceintes. À cet indicateur moyenné s'ajoutent des seuils à respecter pour les bandes d'octave comprises entre 10 et 25 Hz (CIOP 2011 et Decret 2002).

### 3.3.4 Confort sonore à l'intérieur des bâtiments (Suède)

On distingue en Suède quatre classes acoustiques de bâtiments : A, B, C et D. Cette classification fait référence à deux normes : la norme SS 25267:2015 pour les logements et la norme SS 25268:2007 pour les autres types de bâtiments. Les exigences réglementaires du Code de la construction (Boverkets byggregler) s'appliquent à partir de la classe C (BBR 18-7 Bullerskydd), tandis que les classes A et B correspondent à un niveau d'exigences accrues.

Les niveaux de bruit à l'intérieur de logements exposés à des bruits d'équipement collectifs et à des sources de bruit extérieur (trafic et autres) sont donnés respectivement dans le Tableau 26 et le Tableau 27.
<table><caption>Tableau 26 : critères suédois de classification de confort sonore à l'intérieur des logements pour les bruits d'équipements collectifs</caption><thead><tr><th rowspan="2">Type de locaux</th><th colspan="2">Classe A</th><th colspan="2">Classe B</th><th colspan="2">Classe C</th><th colspan="2">Classe D</th></tr><tr><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>Chambre à coucher, salle de séjour</td><td>22<sup>1</sup></td><td>27</td><td>26<sup>2</sup></td><td>31</td><td>30<sup>3</sup></td><td>35</td><td>30</td><td>35</td></tr><tr><td>Autres locaux</td><td>31</td><td>36</td><td>35</td><td>40</td><td>35</td><td>40</td><td>35</td><td>40</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 27 : critères suédois de classification de confort sonore à l'intérieur des logements pour les sources de bruit extérieur</caption><thead><tr><th rowspan="2">Type de locaux</th><th colspan="2">Classe A</th><th colspan="2">Classe B</th><th colspan="2">Classe C</th><th colspan="2">Classe D</th></tr><tr><th>L<sub>Aeq</sub><sup>1</sup></th><th>L<sub>AFmax</sub><sup>2</sup></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th><th>L<sub>Aeq</sub></th><th>L<sub>AFmax</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>Chambre à coucher, salle de séjour</td><td>22</td><td>37</td><td>26</td><td>41</td><td>30</td><td>45</td><td>34</td><td>49</td></tr><tr><td>Cuisine, salle de bain</td><td>31</td><td>46</td><td>31</td><td>-</td><td>35</td><td>-</td><td>39</td><td>-</td></tr></tbody></table>

Des courbes de référence sont également disponibles par type acoustique de logement.

<table><caption>Tableau 28 : niveaux équivalents ($L_{eq}$ en dB) dans les chambres à coucher et les locaux de repos</caption><thead><tr><th>Bandes de fréquence (Hz)</th><th>31,5</th><th>40</th><th>50</th><th>63</th><th>80</th><th>100</th><th>125</th><th>160</th><th>200</th></tr></thead><tbody><tr><th>Classe A</th><td>56</td><td>49</td><td>43</td><td>38</td><td>36</td><td>34</td><td>32</td><td>30</td><td>28</td></tr><tr><th>Classes B, C et D</th><td>56</td><td>49</td><td>43</td><td>41,5</td><td>40</td><td>38</td><td>36</td><td>34</td><td>32</td></tr></tbody></table>

### 3.3.5 Vibrations dans les bâtiments (Suède)

L'annexe B de la norme suédoise SS 4604861:1996 relative à l'évaluation du confort dans les constructions distingue trois registres de valeurs d'exposition aux vibrations : ceux en dessous desquels très peu de personnes ressentiront une gêne ; ceux pour lesquels un certain nombre de personnes ressentiront une gêne ; et ceux pour lesquels la plupart des personnes se déclareront gênées. Les valeurs guides consistent en des grandeurs efficaces (valeur moyenne quadratique) pondérées (constante de temps d'intégration Slow).

<table><caption>Tableau 29 : valeurs guides suédoises de confort dans les constructions pour les vibrations</caption><thead><tr><th>Registre d'exposition aux vibrations</th><th>Gêne possible</th><th>Gêne probable</th></tr></thead><tbody><tr><td>Maximum de la vitesse vibratoire efficace (en mm/s)</td><td>0,4-1,0</td><td>&gt; 1</td></tr><tr><td>Maximum de l'accélération vibratoire efficace (mm/s<sup>2</sup>)</td><td>14,4-36,0</td><td>&gt; 36</td></tr></tbody></table>

* Source : norme SS 4604861:1996

En 2006, l'administration suédoise en charge du réseau ferroviaire et l'Agence suédoise de protection de l'environnement ont publié des recommandations relatives à l'exposition aux bruits et aux vibrations dus au trafic ferroviaire. Ces valeurs guides (vitesse vibratoire et accélération

<footnote n="1">¹ Autre exigence : $L_C \le 42$ dB dans les chambres à coucher et les salles de repos.</footnote>

<footnote n="2">² Autre exigence : $L_C \le 46$ dB dans les chambres à coucher et les salles de repos.</footnote>

<footnote n="3">³ Autre exigence : $L_C \le 50$ dB dans les chambres à coucher et les salles de repos. Des dépassements sont permis, mais dans la limite des niveaux par tiers d'octave précisés dans le Tableau 28 ci-dessous</footnote>

<footnote n="1">¹ : Pour le bruit de trafic, niveau équivalent $L_{Aeq, 24h}$</footnote>

<footnote n="2">² : LAFmax : Niveau maximum sur la période de nuit 22h-6h, 3 dépassements autorisés par nuit.</footnote>
vibratoire) sont elles aussi basées sur la norme SS 4604861:1996. Dans le Tableau 30, les valeurs guides (vitesse vibratoire) répertoriées correspondent à des objectifs à long terme tandis que les valeurs limites sont des valeurs limites à ne pas dépasser.

<table><caption>Tableau 30 : valeurs guides et valeurs limites suédoises pour les constructions au voisinage des infrastructures de transport ferroviaire</caption><thead><tr><th>Type d'intervention sur l'infrastructure ferroviaire</th><th colspan="2">Vitesse vibratoire (mm/s)</th><th>Accélération vibratoire (mm/s²)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Nouvelle infrastructure Valeurs pour les logements, hébergements de loisirs et établissements de santé</td><td>Valeur guide</td><td>0,4</td><td rowspan="2">14</td></tr><tr><td>Valeur limite dans les chambres à coucher, période de nuit</td><td>0,7</td></tr><tr><td rowspan="2">Modification significative Valeurs pour les chambres à coucher de logements, d'hébergements de loisirs et d'établissements de santé la nuit (22h00 à 6h00)</td><td>Valeur guide</td><td>0,4</td><td rowspan="2">14</td></tr><tr><td>Valeur limite dans les chambres à coucher, période de nuit</td><td>1,0</td></tr><tr><td>Infrastructure existante</td><td>Valeur guide</td><td>1,0</td><td rowspan="2">14</td></tr><tr><td>Valeurs pour les chambres à coucher de logements la nuit (22h00 à 6h00)</td><td>Valeur limite dans les chambres à coucher, période de nuit</td><td>2,5</td></tr></tbody></table>

* Source : norme SS 4604861:1996

### 3.3.6 Bruits ferroviaires rayonnés par les structures (bruits solidiens, Suède)

Il n'existe en Suède aucun référentiel réglementaire national relatif aux bruits rayonnés par les structures (bruits solidiens). Tout au plus ce type d'émission est-il mentionné dans les « Recommandations suédoises sur le trafic ferroviaire » (Banverket et Naturvårdsverket 2006). En revanche, des études d'impacts de projets ferroviaires comportant des tunnels se sont référées aux valeurs guides (en conditions opérationnelles) telles que celles présentées dans le tableau suivant (projet de tunnel ferroviaire du Västlänken, Gothenburg, Suède).

<table><caption>Tableau 31 : valeurs guides suédoises pour les bruits solidiens rayonnés par les structures</caption><thead><tr><th>Type de bâtiment</th><th>Niveau maximum L<sub>pASmax</sub> (en dB)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Studio de télévision, studio d'enregistrement, salle de concert</td><td>25 - 30<br>(La composante basse fréquence et la sensibilité au bruit peuvent être évaluées au cas par cas)</td></tr><tr><td>Logement, établissement de soins, hôtel</td><td>30<br>(analyse en fréquences selon la norme SOFS 1997:7. Intervalles de mesure d'une durée de 5 minutes incluant les passages de trains les plus bruyants)</td></tr><tr><td>Musée, théâtre, école, crèche, église, bibliothèque, centre de congrès</td><td>35</td></tr><tr><td>Bureaux ou autres activités de jour</td><td>40</td></tr></tbody></table>

* Source : Banverket (2006), projet Västlänken

### 3.3.7 Bruit solidiens dus aux infrastructures ferroviaires (Suisse)

La Directive pour l'évaluation des vibrations et du bruit solide des installations de transport sur rails (EVBSR, 20 décembre 1999) prévoit des valeurs guides pour le bruit solide rayonné au voisinage des infrastructures de transport ferroviaire (voir Tableau 32).
<table><caption>Tableau 32 : valeurs guides suisse pour le bruit solidien ferroviaire à l'intérieur des locaux</caption><thead><tr><th rowspan="3"></th><th colspan="2">Valeurs de planification<br>(nouveaux projets)</th><th colspan="2">Valeurs indicatives<br>d'immission (modifications<br>d'infrastructures existantes)</th></tr><tr><th colspan="4">LA<sub>eq</sub> du niveau sonore à l'intérieur du local en dBA</th></tr><tr><th>Jour<br>L<sub>Aeq, 16h</sub></th><th>Nuit<br>L<sub>Aeq, 1h</sub></th><th>Jour<br>L<sub>Aeq, 16h</sub></th><th>Nuit<br>L<sub>Aeq, 1h</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>Zones d'habitation, zones d'intérêt<br>public (aires d'école, hôpitaux)</td><td>35</td><td>25</td><td>40</td><td>30</td></tr><tr><td>Zones mixtes, centre-ville, zones<br>de village, zones agricoles, zones<br>d'habitation déjà exposées</td><td>40</td><td>30</td><td>45</td><td>35</td></tr></tbody></table>

## 3.4 Analyse et synthèse des réglementations

En l'absence de Directive européenne spécifique au bruit des éoliennes ou aux infrasons et basses fréquences de toutes sources sonores, il n'existe pas actuellement d'harmonisation réglementaire en Union Européenne sur ces sujets. Seuls des réglementations ou référentiels nationaux sont actuellement disponibles. Parmi les référentiels nationaux qui prennent en compte l'exposition aux bruits basses fréquences, seuls quelques uns incluent des dispositions spécifiques aux parcs éoliens, à l'exception des pénalités pour tonalités marquées, lorsqu'elles sont présentes. Seul le Danemark a intégré officiellement la prise en compte des basses fréquences dans sa réglementation sur l'impact sonore des parcs éoliens. Mais les valeurs d'isolement prises pour le calcul des niveaux d'exposition aux basses fréquences sonores à l'intérieur des habitations sont controversées. En Australie, l'État de Nouvelle Galles du sud est sur le point d'adopter de nouvelles recommandations relatives aux conditions d'implantation des parcs éoliens, au sein desquelles figure un terme correctif conditionné par la présence de basses fréquences.

Les méthodes conventionnelles d'évaluation du bruit dans l'environnement sont basées sur des niveaux sonores exprimés en décibels pondérés A. Or, le filtre de la pondération A atténue l'importance des fréquences basses et hautes. Cette pondération sous-estime la gêne due aux bruits basse ou très basse fréquence, raison pour laquelle, dans les pays où des exigences ont été définies, les niveaux limites recommandés pour les bruits basses fréquences sont inférieurs aux niveaux limites pour les bruits courants (de 5 à 15 dB, selon les cas considérés).

La plupart des plaintes liées à des bruits basses fréquences correspondent à des situations d'exposition à l'intérieur des bâtiments. Certains pays ont développé des recommandations relatives à l'exposition aux bruits basses fréquences et aux infrasons à l'intérieur des habitations, le plus souvent au voisinage des installations industrielles, mais à ce jour, seuls l'Allemagne, le Danemark et Taïwan ont intégré la prise en compte de l'exposition aux bruits basses fréquences dans leur réglementation.

L'utilisation de valeurs guides uniques, moyennées sur toute la gamme des basses fréquences, se heurte au problème du masquage de certaines fréquences caractéristiques qui peuvent s'avérer gênantes. En complément des limites exprimées en niveaux équivalents large bande, certains pays ont émis des recommandations qui consistent à comparer les niveaux en tiers d'octave à des courbes de référence aux basses fréquences exprimées en seuils d'audition, de gêne ou de fatigue physique.

Pour identifier la présence de bruits basses fréquences, une pratique courante consiste à comparer les niveaux de pression acoustique mesurés avec les pondérations A et C. Dans plusieurs pays, dès lors que $L_{Ceq} - L_{Aeq}$ est supérieur à 15 ou 20 dB, le bruit est considéré comme présentant une composante basse fréquence. Leventhall (Leventhall, Pelmear, et Benton 2003) suggère de considérer une différence de 20 dB, tandis que Broner (Broner 2010) estime, dans les cas où le niveau pondéré A est bas, qu'un écart plus élevé (25 dB) peut être considéré, sans risque de recrudescence des plaintes. Leventhall estime que cette différence $L_{Ceq} - L_{Aeq}$ constitue
plus un indicateur de la présence d'un problème potentiel de basse fréquence, pouvant motiver ou non une analyse en fréquences sur la base des courbes de référence par bandes de tiers d'octaves mentionnées précédemment. Pour Jabben (Jabben et Verheijen 2012), en revanche, la capacité des courbes de référence à prévoir si, effectivement, un bruit basse fréquence présente un caractère gênant ou non, reste limitée.
# 4 Génération et propagation du bruit des éoliennes

## 4.1 Bruit des éoliennes : de la source de bruit à l'exposition des personnes

L'exposition sonore d'une personne à proximité d'une éolienne dépend de l'énergie sonore émise par l'éolienne, du bruit généré par son environnement proche (bruit de végétation par exemple), ainsi que de l'atténuation que l'onde sonore va subir au cours de sa propagation entre l'éolienne et la personne exposée (Figure 23).

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 23 : de la source de bruit à l'exposition de l'environnement</figcaption></figure>

La prévision ou l'estimation correcte du niveau d'exposition sonore d'un riverain d'éolienne (à l'intérieur et à l'extérieur des habitations) nécessite une bonne compréhension des phénomènes intervenant aussi bien au niveau de l'émission sonore, qu'au niveau de la propagation.

Concernant la source de bruit, il est important de connaitre la puissance sonore de chaque source ainsi que leur spectre fréquentiel (contenu de sons « graves » ou « aigus » présents dans le bruit émis). Il est également essentiel de connaitre les différents paramètres dont dépendent ces grandeurs (la vitesse ou la direction du vent par exemple pour les éoliennes).

Le bruit perçu résulte donc de la contribution du bruit de l'éolienne elle-même et de celle des autres sources de bruit (bruit de fond, encore appelé « bruit résiduel » au sens de la normalisation acoustique). Les émissions sonores des éoliennes varient au cours du temps et en fonction des vitesses de vent. Il est en de même pour le niveau de bruit de fond. Selon la zone dans laquelle se situe l'habitation, et selon l'environnement qui l'entoure (zone rurale, zone industrielle, proximité d'axes routiers, présence de végétation, etc.), les ambiances sonores peuvent varier de plusieurs dizaines de décibels. L'émergence (différence entre le niveau de bruit ambiant et le niveau de bruit résiduel), indicateur retenu par la réglementation française pour l'évaluation du bruit des éoliennes, peut donc être variable au cours du temps.

Les distances d'éloignement habituelles entre sources de bruit et riverains de parc éoliens sont supérieures à plusieurs centaines de mètres. Pour de telles distances, outre la décroissance « naturelle » du son en fonction de la distance, d'autres facteurs entrent en jeu dans la propagation
acoustique : absorption atmosphérique, effet de relief, effet de sol, conditions météorologiques. Beaucoup de ces phénomènes dépendent de la fréquence du son et sont de plus non linéaires. Les fréquences graves (basses fréquences) s'atténuent plus lentement que les fréquences aiguës (hautes fréquences) avec la distance. De plus, certains de ces phénomènes sont en interaction. Ainsi, par exemple, les conditions météorologiques peuvent modifier la direction de propagation de l'énergie sonore, ce qui peut entraîner un contournement du relief pouvant rendre dans certaines situations les éoliennes perceptibles acoustiquement bien que non visibles.

Certains des phénomènes imliqués dans la propagation acoustique sont stables au cours du temps, tandis que d'autres fluctuent à des échelles temporelles plus ou moins grandes. Lors de l'évaluation de l'exposition sonore d'un site, il est donc nécessaire d'utiliser des méthodes adaptées prenant en compte l'ensemble de ces phénomènes. Deux échelles temporelles sont communément considérées :

* l'échelle de court terme, la plus utilisée, permet d'identifier des événements particuliers. Elle est notamment appliquée pour valider les modèles théoriques. Elle va souvent de quelques minutes à plusieurs heures, suivant les phénomènes considérés ;

* l'échelle de long terme, à laquelle se réfèrent généralement les textes réglementaires auxquels sont associées des méthodes de calcul simplifiées dites d'« ingénierie ». Elle concerne généralement des périodes de plusieurs semaines à une année.

La difficulté majeure reste actuellement le passage du court terme au long terme, c'est à dire l'extrapolation de résultats (mesures, prévisions) évalués sur des périodes courtes à des résultats représentatifs de périodes beaucoup plus longues. Cette problématique se pose par exemple lorsque des mesures de contrôles sont demandées et que pour des raisons de temps et de coûts financiers ces mesures ne sont souvent réalisées que sur des périodes de court terme (de quelques jours à quelques semaines par exemple). La difficulté d'extrapolation de résultats de mesures de court terme à des prévisions de long-terme amène souvent à envisager des conditions « extrêmes », c'est à dire celles qui entrainent un niveau sonore le plus élevé au niveau des habitations, lors d'un calcul prévisionnel du bruit à l'aide de logiciels.

La variabilité des niveaux sonores nécessite une expertise approfondie afin de cerner le comportement des ambiances sonores dans le temps, en fonction des conditions de vent, des saisons, etc. Afin de simplifier cette expertise, la détermination d'un critère de distance minimale d'éloignement des éoliennes par rapport aux habitations a souvent été évoquée. Cependant, la seule considération d'un critère de distance ne permet pas de caractériser précisément l'exposition sonore dans l'environnement. Ce critère peut en effet entraîner, selon la distance considérée, une surestimation ou une sous-estimation de l'impact acoustique du projet dans la zone considérée.

## 4.2 Sources de bruit

Les principales informations qu'il est nécessaire de connaître pour prévoir correctement les émissions sonores d'un « objet » sont :

* le positionnement des principales sources de bruit constituant cet objet ;

* les caractéristiques fréquentielles de l'émission sonore résultant de chaque source ;

* la directivité de l'émission sonore de chaque source.

### 4.2.1 Sources de bruit d'une éolienne

Les éoliennes les plus courantes sont composées d'un rotor formé de pales, d'une nacelle renfermant toute la partie mécanique de la machine, et d'une tour sur laquelle est fixée la nacelle.

La majorité des éoliennes modernes implantées en Europe comportent trois pales fixées sur un axe horizontal, en amont de la nacelle et de la tour. D'autres modèles existent à deux pales, rotor en aval de la nacelle, certaines plus rares sont à axes vertical.
Le bruit d'une éolienne résulte de la contribution sonore de sources d'origine mécanique, localisées au niveau de la nacelle et de sources d'origine aérodynamique résultant du mouvement de l'air autour de chaque pale (Figure 24).

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 24 : visualisation des principales sources sonores d'une éolienne</figcaption></figure>

### 4.2.1.1 Bruits d'origine mécanique

Le bruit mécanique provient du fonctionnement de tous les composants présents dans la nacelle. Les principaux composants générateurs de bruit sont le multiplicateur49 (sauf pour certains modèles à transmission récente), les arbres, la génératrice, les équipements auxiliaires (systèmes hydrauliques, unités de refroidissement) (Figure 25).

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Figure 25 : principaux éléments mécaniques générateurs de bruit dans la nacelle</figcaption></figure>

Note : adapté de (Fégeant 2001)

<footnote n="49">49 Également appelé boîte de vitesse ou encore boîte d'engrenages, le multiplicateur permet de transformer la puissance à vitesse lente et à un couple élevé produite par le rotor de l'éolienne, en une puissance à grande vitesse et à un couple faible utilisée par la génératrice (source : http://eolienne.f4jr.org/multiplicateur, site consulté en juin 2016).</footnote>
Le spectre du bruit émis est à large bande mais peut également contenir des composantes tonales basses fréquences dues aux parties tournantes, telles que le multiplicateur (boite de vitesse) par exemple, aux alentours de 20-30 Hz (Sawalhi et Randall 2014, Zajamšek et al. 2016). Certains éléments, comme les dispositifs de refroidissement, peuvent également émettre des sons basses fréquences.

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

Source : (Zajamšek et al. 2016)

<caption>Figure 26 : illustration de la présence de composantes tonales basses fréquences dues à la boite de vitesse (Gear tone).</caption>

Note : les composantes à plus basses fréquences (multiples de 0,8 Hz) sont dues au passage des pales.

Les premières générations d'éoliennes émettent un bruit d'origine mécanique qui peut être important. Cependant, les éoliennes modernes bénéficient de nombreuses améliorations qui permettent de réduire ce bruit. Ces améliorations ont porté sur le traitement acoustique de la nacelle : renforcement de l'isolation, mise en place de *silent blocs*, traitement des voies d'air par des silencieux, fabrication de multiplicateurs et de génératrices spécifiques. Pour les éoliennes modernes, la contribution du bruit d'origine mécanique est ainsi très inférieure à celle du bruit d'origine aérodynamique qui est désormais considéré comme la source principale du bruit émis par une éolienne.

### 4.2.1.2 Bruits d'origine aérodynamique

Tout obstacle placé dans un écoulement d'air émet du bruit. La tonalité de ce bruit dépend de la forme et des dimensions de l'obstacle ainsi que de la vitesse de l'écoulement. Plus l'obstacle est vif, plus la tonalité est marquée. L'écoulement d'air peut également faire vibrer les surfaces qui deviennent alors des sources de bruit.

Une pale d'éolienne a un profil proche de celui d'une aile d'aéronef (Figure 27) : l'air s'écoule autour de la pale à partir d'un bord épais (bord d'attaque) jusqu'à un bord plus fin (bord de fuite). Les écoulements complexes autour de ce profil sont à l'origine de bruits aérodynamiques dus à la présence de turbulences dont les origines sont diverses (cf. Figure 27). On distingue les turbulences présentes dans le flux d'air incident (vent) de celles engendrées par la pale elle-même.
<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 27 : écoulement d'air autour d'une pale d'éolienne</figcaption></figure>

Note : adapté de (Wagner, Bareiß, et Guidati 1996))

► Bruit dû à la turbulence présente dans le flux d'air incident (inflow turbulence noise)

Le flux d'air incident (vent) est naturellement turbulent. Ces turbulences peuvent être d'origine atmosphérique et sont alors très liées aux conditions météorologiques, à la topologie et à la nature du terrain environnant. Elles peuvent également être créées par les perturbations générées par des obstacles environnants, parmi lesquelles peuvent se trouver d'autres éoliennes d'un parc. Ce bruit peut être très fluctuant au cours du temps. Sa caractérisation et sa contribution dans le bruit total est actuellement un sujet encore mal connu et fait l'objet de recherches.

► Bruit dû aux turbulences de bout de pale (tip noise)

Les différences de pression de l'air présentes en bout de pale créent des turbulences qui sont une cause de bruit. Cette contribution dépend de la forme du bout de la pale.

► Bruit dû aux turbulences de bord de fuite (trailing edge flow turbulence)

Le passage de l'air sur le côté intrados et extrados de la pale, ainsi que la jonction de ces deux écoulements au niveau du bord de fuite sont une source de turbulences dans le sillage de la pale, génératrice de bruit (trailing edge flow turbulence) (Figure 28a). Ces turbulences peuvent être amplifiées par des défauts de surface de la pale (trous, aspérités, salissures, fissures, etc.) ainsi que par des défauts de géométrie du bord de fuite (bord épais, abimé ou émoussé) (Figure 28b).

Ce bruit augmente avec la vitesse de l'écoulement et est ainsi prédominant aux extrémités de chaque pale. Lorsque l'angle d'incidence de la pale par rapport à l'écoulement est important, un décrochage de l'écoulement apparaît et donne naissance à un bruit basse fréquence important dû à une vibration de l'ensemble de la pale (Figure 28c).
<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 28 : principaux mécanismes de formation des turbulences génératrices de bruit</figcaption></figure>

Les différents bruits aérodynamiques émettent à des fréquences différentes. La Figure 29 montre les contributions spectrales des principales sources de bruit aérodynamique et leur part dans le spectre total (Sinayoko 2015). La contribution de la turbulence du flux d'air incident (inflow turbulence) prédomine en basses fréquences, tandis que celle liée au bruit de bord de fuite prédomine aux fréquences plus élevées.

<figure><img src="image_36.png" /></figure>

Note : bruit de bord de fuite ( cercles bleus), bruit de bord d'attaque ( carrés verts), bruit total ( modèle : losanges noirs, mesures : triangles rouges).

<caption>Figure 29 : contributions relatives des bruits aérodynamiques de pale au bruit total</caption>

Sur une pale, les sources de bruit aérodynamique sont plutôt localisées sur le bord de fuite et en extrémité de pale. C'est dans cette partie que les vitesses d'écoulement sont les plus élevées. Les profils de pale ont donc évolué pour adopter une forme complexe.

Des programmes de recherche ont permis d'améliorer la productivité de la machine et de réduire également les émissions sonores. On peut citer par exemple l'utilisation de bandes rugueuses ou de dispositifs similaires tels que des petites ailettes placées sur certaines parties de la pale dans le
but de générer un léger courant d'air turbulent à la surface des pales. La disposition de ces bandes rugueuses est calculée de manière à assurer que la couche turbulente se dissolve au maximum lorsqu'elle atteint le bord de fuite de l'aile. Ces dispositifs permettent d'éviter le décrochage de l'écoulement d'air autour du profil de la pale. Ce décrochement a souvent lieu dans la zone où le profil de pale est encore épais. Les bandes rugueuses sont donc collées sur la face inférieure de la pale, près de la base, sur environ 1 m de longueur. Les gains constatés peuvent être appréciables. Sur un cas concret, il a été constaté une amélioration d'une dizaine de dBA sur la puissance acoustique de la machine.

Des dispositifs dentelés appelés « serrations » et placés au niveau du bord de fuite peuvent également apporter une atténuation significative de l'ordre de 3 à 5 dBA en basse fréquence. Ces dispositifs font actuellement l'objet d'études portant aussi bien sur l'optimisation de leur forme que sur la compréhension des phénomènes impliqués dans la réduction du bruit (Arce et al. 2015, Chong, Joseph, et Gruber 2013, Chong et Vathylakis 2015, Hurault et al. 2015, Sinayoko, Azarpeyvand, et Lyu 2014, Zhu et Shen 2015).

<figure><img src="image_37.png" /></figure>

Source : (Bowdler et Leventhall 2012)

<caption>**Figure 30 :** dispositif de réduction du bruit appelé « serrations »</caption>

## Autres bruits d'origine aérodynamique

Le cisaillement du flux d'air situé entre les pales et la tour peut également être à l'origine de bruit. Ce bruit pouvait avoir une contribution importante sur les anciennes éoliennes dont le rotor était placé en aval de la tour par rapport à la direction de provenance du vent. Le positionnement du rotor en amont de la tour adopté sur les éoliennes modernes a fortement réduit cette contribution. Cette part est cependant toujours présente et se traduit par des pics dans la partie IBF du spectre, pics dont la fréquence correspond à la fréquence de passage des pales devant le mat (de l'ordre du Hz), et à ses harmoniques supérieures ((MG_Acoustics 2014b, a, Zajamšek et al. 2016). L'amplitude de ces pics reste cependant très inférieure au seuil d'audition pour les fréquences concernées.
<figure><img src="image_38.png" /></figure>

Source : (MG_Acoustics 2012)<fnref n="50" />

<caption>Figure 31 : exemple de spectre mesuré à 2,5 km de 4 éoliennes. Les pics rouges sont dus aux éoliennes. La ligne bleue est le bruit de fond du site</caption>

### 4.2.1.3 Emission sonore d'une éolienne

De nombreuses études (voir par exemple (Møller et Pedersen 2011)) ont été menées pour mettre en relation la vitesse de l'écoulement sur les pales avec le bruit émis. Tous les autres paramètres restant égaux, la pression acoustique augmente très rapidement avec la vitesse de la pale par rapport à l'écoulement d'air autour de la pale (Bowdler et Leventhall 2012) (suivant la taille des turbulences par rapport à la pale). La puissance acoustique totale d'une éolienne croit avec la vitesse du vent jusqu'à atteindre un palier dont la valeur dépend de la puissance électrique nominale de la machine de façon quasi linéaire (Figure 32).

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

Source ; (Møller et Pedersen 2011)

<caption>Figure 32 : exemples de puissance acoustique d'une éolienne en fonction de la vitesse du vent (gauche) et de sa puissance électrique nominale (droite)</caption>

Si l'on excepte la présence possible de pics dans la partie très basse fréquence (quelques Hz), dus aux composants mécaniques ou au passage des pales devant le mat (voir § 0 et § 4.2.1.2), le

<footnote n="50">⁵⁰ description du document disponible sur le site http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/noise-bruit/turbine-eoliennes/information-renseignements-eng.php, rapport disponible dans son intégralité auprès de Santé Canada ccrpb-pcrpcc@hc-sc.gc.ca</footnote>
spectre d'émission d'une éolienne est proche de celui d'un bruit rose<fnref n="51" />, mais en suivant toutefois une décroissance de l'ordre de -4 dB/octave (Figure 33). Une éolienne constitue ainsi une source de bruit où les basses fréquences et infrasons prédominent.

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Source : (Møller et Pedersen 2011)

<caption>Figure 33 : exemple de la forme du spectre de puissance d'une éolienne (puissance électrique nominale 2 MW)</caption>

### 4.2.1.4 Directivité de l'émission sonore d'une éolienne

Une source sonore n'émet en général pas son énergie de manière uniforme dans toutes les directions. Ce phénomène est caractérisé par la notion de directivité qui est très dépendante de la fréquence de l'onde émise : elle est en générale plus marquée en haute fréquence et plutôt uniforme (source omnidirectionnelle) en basse fréquence.

Bien que chaque éolienne soit généralement considérée comme une source omnidirectionnelle dans les études d'impact traditionnellement rencontrées, les expériences et la théorie (Oerlemans 2009, Tian et Cotté 2015) montrent qu'une directivité horizontale significative peut être observée autour de l'éolienne (Figure 34). Cette directivité peut entrainer des niveaux sonores inférieurs de plusieurs dBA pour un riverain placé dans le plan du rotor par rapport à un riverain placé devant ou derrière le rotor. Dans le domaine des basses fréquences, en l'absence de données documentées à l'heure actuelle, il est raisonnable de considérer l'éolienne comme une source omnidirectionnelle.

<footnote n="51">⁵¹ un bruit rose est un bruit qui possède la même énergie dans toutes les bandes d'octave. Pour les fréquences croissantes, les niveaux sont décroissants à raison de 3 dB/octave</footnote>
<figure><img src="image_41.png" /></figure>

Source : (Tian et Cotté 2015)

<caption>Figure 34 : exemple de directivité horizontale d'une éolienne (niveau sonore global moyenné sur plusieurs révolutions de rotor)</caption>

## 4.2.2 Sources de bruit de l'environnement, niveaux sonores résiduels, masquage

Au-delà des niveaux de bruit des éoliennes, il est nécessaire de prendre en considération les niveaux sonores résiduels à proximité des habitations riveraines.

Les niveaux sonores résiduels peuvent varier en fonction de la vitesse du vent (bruit du vent dans la végétation pas exemple), ou de sa direction (contribution sonore plus ou moins forte de sources de bruit environnantes telles qu'une route, une industrie, etc.). Mais le vent n'est pas le seul facteur de variation. Les activités humaines, la faune, le type de végétation et le relief sont d'autres paramètres importants dans l'évolution du bruit de fond.

Toutes ces sources de bruit environnantes varient au cours du temps. Leurs contributions peuvent, par leur intensité et ou par leur signature fréquentielle, masquer totalement ou partiellement le bruit des éoliennes. On parle de masquage total quand le bruit d'une source ne peut plus être identifié dans le bruit total.

### 4.2.2.1 Le bruit des activités humaines

Les bruits liés à l'activité humaine sont multiples : bruit routier, activités agricoles (labours, moissons, élevages, etc.), sites industriels, etc. Ces bruits ont généralement des cycles de variation journaliers. Une forte augmentation est souvent visible le matin entre 6 et 9 heures ce qui correspond généralement aux déplacements des personnes, puis une stabilisation sur toute la journée et une diminution importante entre 18 et 20 heures. La nuit, ces activités sont généralement faibles. Des variations plus particulières sont possibles en fonction des activités locales ou de la « ruralité » de la zone. Par ailleurs, on note des décalages dans la reprise ou la diminution des activités selon la saison. Parmi ces activités, des études ont montré que le bruit routier était peu efficace pour masquer le bruit des éoliennes (Pedersen et van den Berg 2010, Pedersen et al. 2010, Van Renterghem et al. 2013), excepté lorsque ce dernier est faible (inférieur à 35-40 dBA) et lorsque la contribution du bruit routier est de 20 dBA supérieure à celle du bruit des éoliennes. Ceci peut s'expliquer par les structures temporelles différentes entre ces deux sources qui rendent l'éolienne davantage perceptible (Pedersen et van den Berg 2010, Pedersen et al. 2010).

### 4.2.2.2 Le bruit du vent

L'interaction du vent avec le dispositif de réception (microphone, écran anti-vent, ou oreille externe) génère un bruit qui peut s'ajouter au bruit d'une source sonore. Ce bruit additionnel est parfois appelé « pseudo bruit » (Fégeant 2001) dans la mesure où il ne s'agit pas d'un bruit réellement présent dans l'air environnant mais d'un bruit créé uniquement au moment de
l'interaction entre le vent et le dispositif de réception (microphone de mesure, pavillon de l'oreille externe, etc.). Le bruit du vent a un spectre riche en basses fréquences et son niveau sonore augmente avec la vitesse du vent (cf. Figure 35). Si la vitesse du vent au niveau du récepteur est faible ou si la contribution sonore de l'éolienne prédomine nettement sur celle du vent, cet effet est négligeable. En pratique, le bruit du vent masque difficilement le bruit des éoliennes car les éoliennes actuelles peuvent fonctionner avec des vitesses de vent faibles au niveau du sol (Pedersen and Persson Waye 2004). De même, le spectre du bruit du vent ne se superpose pas complètement à celui d'une éolienne, laissant ainsi des possibilités de masquage peu efficaces (Fégeant 2001).

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

Gauche : spectre pour un microphone à 2 m de haut; droite : niveau global pondéré A en fonction de la hauteur du microphone (Ecotière 2012, van den Berg 2006)

<caption>**Figure 35 : niveau sonore du bruit du vent au niveau d'un microphone équipé d'une protection anti-vent, en fonction de la vitesse du vent**</caption>

### 4.2.2.3 Le bruit de la végétation

La végétation et les branches agitées par le vent produisent du bruit. Ce type de bruit est fonction du type de l'espèce présente sur le site. En période hivernale, pour des arbres à feuilles caduques, le bruit du vent est moins significatif. La taille des arbres est également très importante, car compte tenu des gradients de vent, plus près du sol, les arbres de petites tailles reçoivent moins de vent. Par ailleurs, la présence de végétation favorise la présence d'oiseaux et d'insectes et donc contribue à renforcer le chorus matinal (bruit dû au « réveil » de la faune, en particulier des oiseaux, avant le lever du soleil).

Le bruit du vent dans la végétation peut induire des composantes tonales, générées par les petits éléments de l'arbre (aiguilles de conifères, petites branches), et du bruit haute ou moyenne fréquence. Il possède également un contenu basse fréquence significatif (Bolin 2009, Fégeant 2001). Une comparaison avec le spectre d'une éolienne (Figure 36) montre qu'un masquage du bruit d'une éolienne par le bruit de la végétation peut avoir lieu pour les moyennes et hautes fréquences, mais est peu efficace pour les basses fréquences (Bolin 2009).
<figure><img src="image_43.png" /></figure>

(---) modèle de Fégeant (Fégeant 2001), (-) modèle de Bolin (Bolin 2009), (o) mesures), et (+) celui d'une éolienne de 2 MW (Bolin 2009)

<caption>Figure 36 : comparaison entre le niveau sonore du bruit du vent (V=4,4 m/s) dans des peupliers</caption>

### 4.2.2.4 Les bruits de la faune

Les bruits de la faune concernent les chants des oiseaux, des insectes (grillons, cigales), des grenouilles, etc. Ces bruits peuvent devenir importants selon les moments de la journée et de la saison. En début de journée, le chorus matinal (essentiellement des oiseaux) augmente considérablement les ambiances sonores sur une durée limitée au lever du soleil. Ce chorus est moins important l'hiver qu'au printemps et en été. De même, les chants des grillons et grenouilles augmentent les niveaux sonores de nuit pour certains mois d'été. L'intensité des chants est variable selon le moment de la nuit et la température.

Ces chants influent de manière importante sur les niveaux sonores en dBA (variation d'une dizaine de dBA ou plus) mais leur fréquence d'émission ne concerne que les hautes fréquences (au-delà de 2 000 Hz) et ne masquent pas les basses fréquences.

### 4.2.2.5 Exemples numériques de sources de bruit basse fréquence dans l'environnement

Une étude australienne (Evans *et al* 2013) a montré que des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores équivalents ou supérieurs à ceux dus aux éoliennes pouvaient être courants aussi bien en milieu urbain (60 à 70 dBG), qu'en milieu rural (40 à 70 dBG), indépendamment de la présence d'éoliennes. En milieu urbain, ce sont essentiellement les activités humaines qui seraient à l'origine de ce bruit, avec une hausse moyenne de 10 dBG le jour par rapport à la nuit. Le bruit des transports peut par exemple être une source d'IBF (Dutilleux 2011). En milieu rural, le vent serait une des sources principales d'IBF (jusqu'à 50 à 70 dBG pour les vents forts). Cette étude indique également que les niveaux sonores d'infrasons et basses fréquences sonores relevés chez des riverains d'éoliennes ne sont pas supérieurs aux niveaux relevés en l'absence d'éolienne.

## 4.3 Propagation du bruit des éoliennes

La propagation des ondes sonores émises dans l'environnement est complexe et fait intervenir un grand nombre de phénomènes. Une bonne compréhension de la propagation impose de considérer différents effets qui sont présentés dans les paragraphes qui suivent. On considère les effets liés :

* au milieu de propagation (l'air), dans lequel interviennent :

* la divergence géométrique ;

* l'absorption moléculaire, dite absorption atmosphérique ;
* l'influence des profils verticaux de température et de vitesse du vent et l'influence de la turbulence atmosphérique, regroupés sous le vocable d'« effets météorologiques ».

* aux frontières du milieu de propagation (sols naturels ou artificiels, obstacles, bâtiments, etc.):

* la réflexion sur les surfaces limites, dont le sol (on parle alors d'« effet de sol »);

* les divers phénomènes de diffraction dus à la topographie et/ou aux obstacles.

Suivant les positions relatives entre la source sonore et le récepteur, ces phénomènes ont plus ou moins d'impact sur la propagation sonore. Ainsi, les effets atmosphériques et les effets météorologiques ne sont significatifs – pour des conditions météorologiques non extrêmes représentatives de notre territoire – qu'à partir d'une distance de plusieurs centaines de mètres de la source. En deçà, seuls la topographie, les obstacles et la nature des sols sont à prendre en compte. À distance égale, l'importance de l'effet météorologique décroit avec la hauteur de la source : à distance égale, cet effet est moins important pour une source éolienne que pour une source routière.

### 4.3.1 Niveaux de bruit et distance

Le niveau du bruit émis par une source dans un environnement extérieur homogène et sans obstacle décroit avec la distance. Le taux de décroissance dépend des dimensions de la source sonore : suivant la géométrie de la source et la distance à laquelle on se situe, une source de dimension finie peut être considérée soit comme une source surfacique (à faible distance), soit comme une source ponctuelle (à grande distance). Certaines sources étendues sont considérées comme des sources linéiques (route à fort trafic par exemple).

En atmosphère homogène et sans obstacle, l'atténuation des ondes sonores dépend essentiellement de la divergence géométrique et de l'effet de sol. Cependant, à des distances plus importantes, l'absorption atmosphérique et les effets météorologiques doivent en général être pris en compte.

#### 4.3.1.1 Divergence géométrique

À l'image des ondulations qui se propagent à la surface de l'eau quand on y jette une pierre, une onde acoustique en espace libre se répartit sur une surface qui augmente à mesure qu'elle s'éloigne de la source, perdant ainsi de son énergie au cours de sa propagation. Ce phénomène est appelé divergence géométrique. Il dépend du type de source considéré (voir ci-dessous), mais ne dépend pas de la fréquence : les infrasons et basses fréquences sonores sont donc atténués de la même façon que les sons audibles par ce phénomène.

Lorsque l'on cherche à estimer le niveau sonore global d'une éolienne, l'ensemble des sources de bruit peut être assimilé à une seule source équivalente localisée au niveau du moyeu du rotor, dès lors que l'on se trouve à une distance supérieure au diamètre du rotor (Makarewicz 2011). Cette hypothèse de source ponctuelle unique pour une éolienne peut cependant ne pas être suffisante si l'on cherche à estimer le spectre sonore (Ecotière 2015) ; ceci concerne cependant assez peu les infrasons et basses fréquences sonores pour lesquels l'hypothèse de source ponctuelle semble raisonnable.

**Cas d'une source ponctuelle**

La modélisation d'une éolienne par une source ponctuelle omnidirectionnelle localisée au centre du rotor est la plus courante.

Dans ces conditions, l'atténuation due à la divergence géométrique est donnée par l'expression :
$$A_{div} = 10 \log(\frac{Q}{4\pi d^2})$$

avec $Q = 1$ pour le cas d'une source omnidirectionnelle et $d$ la distance en mètre entre le centre du rotor et le point de réception.

Dans le cas d'une source sonore omnidirectionnelle cohérente, la dispersion géométrique prévoit une atténuation sonore de 6 dB par doublement de distance.

### ► Cas d'un parc éolien

Un parc réel est habituellement modélisé à l'aide d'une distribution de sources ponctuelles localisées au niveau de la nacelle de chaque éolienne. L'implantation des machines et la position du récepteur par rapport à cette implantation sont importantes, car la décroissance ne sera pas la même selon, par exemple, que l'on est face à une ligne d'éoliennes ou en bout de ligne. En effet, la répartition des sources en ligne implique une occupation géométrique différente : depuis un point situé face à cette ligne, le parc sera vu comme une source linéique pour des distances d'éloignement faibles ou une longueur de ligne importante. Dans ces conditions, la forme de la surface d'onde formée par cette ligne s'apparente à une forme cylindrique et non sphérique et l'atténuation Adiv s'exprime alors sous la forme :

$$A_{div} = 10 \log(\frac{Q}{4\pi d})$$

En champ libre, cette expression conduit à une diminution de bruit égale à 3 dB par doublement de distance pour une source omnidirectionnelle.

### Exemple

La Figure 37 permet de comparer la décroissance spatiale pour une éolienne unique (1 source ponctuelle) à celle d'un ensemble de 9 éoliennes en ligne (9 sources ponctuelles). On constate que le bruit d'une ligne d'éoliennes s'atténue moins vite que celui d'une éolienne unique.

<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Figure 37 : décroissance spatiale pour une éolienne unique et pour une distribution de 9 éoliennes en ligne (hauteur de nacelle : 80 m, hauteur de récepteur : 2 m)</figcaption></figure>

#### 4.3.1.2 Absorption atmosphérique

À grande distance, divers processus liés aux propriétés des molécules composant l'air influencent l'atténuation des ondes sonores dans l'atmosphère. Cette atténuation varie en fonction de la fréquence du son, de l'hygrométrie et de la température (voir Figure 38). Pour des températures supérieures à 0°C, l'atténuation diminue avec l'augmentation de l'humidité relative et avec l'augmentation de la température. Au-dessus de 0°C, un air froid et sec transmet moins les bruits
de haute fréquence qu'un air chaud et humide. En dessous de 0°C, les tendances sont plus complexes à décrire. Les formulations ainsi que les tableaux de valeurs les plus utiles sont détaillés dans la norme internationale ISO 9613-1. On constate également (Figure 38) que les basses fréquences sont très peu atténuées avec la distance par le phénomène d'absorption atmosphérique, ce qui n'est pas le cas pour les fréquences supérieures à 1 000 Hz. Ceci explique en partie pourquoi il est difficile de percevoir des composantes hautes fréquences (supérieures à 4 kHz) du bruit d'une éolienne dès lors que l'on s'éloigne de quelques centaines de mètres de celle-ci.

<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Figure 38 : atténuation (dB/100m) due à l'absorption atmosphérique en fonction de la température (gauche) et de l'humidité relative de l'air (droite)</figcaption></figure>

### 4.3.1.3 Niveaux de bruit et conditions météorologiques

La propagation d'une onde acoustique peut être affectée par les conditions atmosphériques, en particulier celles du vent et de la température. Cet effet est appelé « effet météorologique » (Attenborough, Li, et Horoshenkov 2006, Gauvreau et al. 2009). Il dépend du comportement de l'atmosphère proche de la surface terrestre (jusqu'à une hauteur de quelques centaines de mètres). Les phénomènes qui apparaissent à ces altitudes présentent une interaction très forte avec le sol (topographie, température de surface et de sous-sol, hygrométrie, cultures, forêts, obstacles, bâti, etc.) et évoluent rapidement dans le temps et dans l'espace, ce qui rend leur description théorique et leur modélisation numérique complexe.

Les échanges de chaleur entre le sol et l'air ainsi que la présence d'un relief rugueux peuvent entrainer une variation importante de la température et du vent avec l'altitude. La vitesse du son dépendant de ces deux grandeurs, l'onde sonore va progresser dans un milieu où la vitesse du son n'est pas homogène et varie avec l'altitude. Ceci se traduit par une modification de la direction de propagation de l'énergie sonore et peut mener à trois conditions de propagation suivant le profil de vitesse du son résultant (Figure 39) :

* conditions de propagation homogènes : la vitesse du son est constante en fonction de l'altitude, les ondes sonores se propagent en ligne droite ;

* conditions de propagation favorables : la vitesse du son augmente avec l'altitude, l'énergie sonore est rabattue vers le sol, les niveaux sonores sont renforcés au niveau du sol ;

* conditions de propagation défavorables : la vitesse du son diminue avec l'altitude, l'énergie sonore est déviée vers le ciel, les niveaux sonores sont atténués au niveau du sol.
<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Figure 39 : conditions homogènes (a), favorables (b), et défavorables (c) à la propagation acoustique</figcaption></figure>

Certaines conditions particulières de vent ou de température mènent à ce type de comportement : un vent portant ou une température qui croit avec l'altitude (nuit avec ciel dégagé par exemple) renforce les niveaux sonores et rend des sources lointaines plus audibles, tandis qu'un vent contraire ou une température qui décroît avec l'altitude (journée ensoleillée avec ciel dégagé par exemple) atténue les niveaux sonores (Figure 40). Des conditions réelles de propagation résultent d'une combinaison de ce type de comportement.

<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Figure 40 : influence du vent, pour une température homogène (gauche) et influence de la température, en l'absence de vent (droite), sur la propagation du son</figcaption></figure>
Les effets météorologiques sont d'autant plus complexes à prendre en compte qu'il faut y ajouter l'influence des turbulences thermiques ou aérodynamiques, ainsi que la variabilité de ces phénomènes suivant le relief, le type de sol ou la végétation.

Les effets météorologiques peuvent avoir un impact important sur les niveaux sonores à grande distance. Cet impact dépend de la hauteur de la source : si les variations des niveaux sonores à un endroit précis peuvent atteindre la dizaine de dBA lorsque la source est proche du sol (cas du bruit routier par exemple où les variations des niveaux sonores peuvent atteindre plus de 10 dBA), ils sont moins importants lorsque la source est élevée comme c'est le cas pour des éoliennes (variations des niveaux sonores inférieures à 10 dBA). Sur le terrain, il est facile de constater l'influence des conditions météorologiques sur la propagation sonore (bruit lointain d'un train plus ou moins bien perçu selon la direction du vent). Mais, si les phénomènes sont connus et modélisés sur des espaces « maîtrisés », les irrégularités de relief, les variations de nature des sols (forêts, cultures, labours, infrastructures), rendent ces variations difficilement modélisables en grandeur réelle. Etablir des lois précises apparaît très délicat car il est impossible d'isoler les effets de l'hétérogénéité de l'atmosphère ou les effets dus aux turbulences de l'air qui sont constamment variables.

Indépendamment des effets de leurs gradients verticaux, la température et la vitesse du vent fluctuent rapidement autour de leurs valeurs moyennes. Il en résulte des fluctuations aléatoires de phase et d'amplitude de l'onde sonore et ainsi, une déformation des fronts d'ondes. Ces effets sont appelés communément « turbulence atmosphérique ». La conséquence principale de cette turbulence est, d'une part, la décorrélation des signaux acoustiques au cours de leur propagation et, d'autre part, la diffusion de l'énergie acoustique à l'intérieur des zones d'ombre atmosphérique ou topographique.

En conditions de propagation favorables, à partir d'une certaine distance d'une source ponctuelle, les effets météorologiques peuvent être responsables d'une décroissance moins rapide des niveaux sonores des infrasons et basses fréquences sonores avec la distance, passant ainsi d'une décroissance en -6 dB par doublement de distance, à une décroissance en -3 dB (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015, Makarewicz 2016). Ceci s'explique à la fois par la formation de rebonds multiples de l'énergie sonore rabattue vers le sol par ces conditions de propagation (voir Figure 41), et par le fait que les IBF sont très peu absorbés par le sol lors de chaque rebond (voir § 4.3.2.1). Il s'ensuit ainsi un renforcer cement de l'énergie sonore au niveau du sol et une diminution de la décroissance des niveaux sonores avec la distance. Ce phénomène dépend de la hauteur de la source et n'existe pour les éoliennes qu'au-delà de 1 à 2 km.

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

Source : adapté de (Bérengier et al. 2012)

<caption>Figure 41 : illustration de la présence de rebonds multiples lors de conditions favorables à la propagation</caption>
## 4.3.2 Niveaux de bruit et caractéristiques de terrain

Les caractéristiques du terrain influençant la propagation des ondes sonores sont principalement reliées à la nature et à la topographie du sol.

### 4.3.2.1 Influence de la nature du sol ou « effet de sol »

Quelles que soient la nature et la composition des sols entre la source et le récepteur, homogène ou discontinue, leur influence respective sur l'atténuation de l'onde sonore le long du champ de propagation est importante. Cette atténuation dépend à la fois de la fréquence et de l'incidence de l'onde sonore par rapport au sol. L'atténuation est d'autant plus importante que l'onde sonore est rasante et que la fréquence est élevée. Cette règle générale s'applique bien aux sols absorbants naturels.

Dans le cas d'un sol et d'une atmosphère homogènes, le champ sonore est décomposé en trois termes (Figure 42) :

* une onde directe entre la source et le récepteur ;

* une onde réfléchie sur le sol entre la source et le récepteur ;

* une onde de surface.

<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Figure 42 : influence du sol sur la propagation des ondes sonores</figcaption></figure>

L'effet de sol est le résultat de l'interférence entre l'onde sonore réfléchie par la surface du sol et l'onde sonore qui se propage directement entre la source et le récepteur. L'absorption d'énergie qui peut avoir lieu lors de la réflexion de l'onde sonore sur le sol, lorsque ce dernier est absorbant, intervient également dans l'effet de sol. Cet effet est d'autant plus important que le sol est poreux et que la hauteur entre le rayon sonore et le sol est faible (propagation rasante).

L'effet de sol se traduit par la formation d'interférences entre une source et un récepteur : les niveaux sonores sont plus ou moins atténués suivant la distance et suivant les fréquences. La Figure 43 illustre cet effet en présentant l'augmentation de niveau sonore qu'apporte l'effet de sol, par rapport à une situation de champ libre (sans sol), pour une configuration classique d'une éolienne sur un sol horizontal. Lorsque l'on s'éloigne de la source, les interférences se déplacent vers des fréquences plus élevées et sont moins marquées.

Pour les basses fréquences (< 50 Hz), ce phénomène d'interférences n'existe plus dès lors que l'on se situe à plus de 500 m environ de l'éolienne. Pour ces fréquences, le sol se comporte comme un sol rigide quelle que soit la fréquence.
<figure><img src="image_50.png" /></figure>

hauteur de source : 80 m, hauteur de récepteur : 2 m, sol herbeux partiellement absorbant

<caption>Figure 43 : niveau sonore additionnel dû à l'effet de sol</caption>

Sur un sol accidenté, la hauteur apparente de la source, vue du récepteur, peut être beaucoup plus faible que la hauteur réelle, et l'onde sonore devient plus rasante par rapport au sol. Pour les basses fréquences (< 50 Hz), l'effet de sol en conditions rasantes peut entraîner des variations de niveau sonore de quelques dB suivant la distance (Figure 44). En dessous de 20 Hz, cet effet n'est plus visible.
<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>Traits pleins : sol herbeux partiellement absorbant, tirets : sol réfléchissant ; hauteur apparente de source : 5 m</figcaption></figure>

Figure 44 : influence de l'effet de sol sur sol accidenté

4.3.2.2 Influence de la végétation

Des études expérimentales (Barrière 1999) ont montré qu'une végétation importante aux abords d'une infrastructure routière ou ferroviaire induit une atténuation du bruit non négligeable pour les riverains.

Trois effets principaux de la forêt sur le bruit sont ainsi isolés :

* l'atténuation du bruit par le sol de la forêt ;

* la diffusion par les troncs, les branches et les feuillages ;

* l'effet de la modification des profils météorologiques dans la forêt et au-dessus de la forêt.

Ces trois effets ne peuvent être significatifs, dans le cas des éoliennes, que lorsque l'éolienne, vue d'un riverain, est située très basse, voire en dessous de la hauteur d'un couvert forestier (Figure 45). Cette situation peut se rencontrer losqu'un projet éolien est situé par exemple sur une crête, et qu'une forêt se situe sur les flancs d'une colline jusqu'à des habitations en contre bas.
<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>Figure 45 : influence de l'effet de végétation lorsque la source apparente est haute (à gauche : effet négligeable) et basse (à droite : effet possible)</figcaption></figure>

Lorsque l'on se situe en incidence rasante comme décrit ci-dessus, la nature très absorbante d'un sol forestier peut contribuer à l'effet de sol décrit au paragraphe 4.3.2.1. Dans le cas des infrasons et basses fréquences sonores, l'effet de la diffusion par les troncs, les branches et les feuillages est toujours négligeable, car ces éléments sont de trop petite taille par rapport aux longueurs d'ondes conidérées (qui vont typiquement de 6 m pour 50 Hz à plus de 300 m pour 1 Hz). Les études mentionnées précédemment (Barrière 1999) suggèrent que c'est essentiellement la modification locale des effets météorologiques qui peut être responsable d'une modification de la propagation acoustique. Cette modification est complexe, car suivant les conditions météorologiques, elle peut se traduire soit par une atténuation, soit par une augmentation des niveaux sonores. La Figure 46 présente une illustration de cet effet en fonction des modifications de la température induites par la présence d'une forêt.

<figure><img src="image_53.png" /></figure>

Note : schéma extrait de (Nilsson, Bengtsson, et al. 2014)

<caption>Figure 46 : exemple de modification de la propagation acoustique due à la modification de la température engendrée par la forêt (source routière), le jour ou la nuit</caption>

### 4.3.2.3 Influence de la topographie

Dans la plupart des outils prévisionnels, le sol entre la source et le récepteur est considéré comme plan ou bien est assimilé à un sol plan par estimation d'un sol plan moyen. Dans ce cas, seule la nature des sols est prise en compte au titre de « l'effet de sol », et la topographie est négligée. En réalité, dans bien des cas et tout particulièrement lorsque les distances de propagation sont importantes, la topographie du site ne peut plus être négligée et sa prise en compte peut modifier considérablement la prévision de la propagation de l'onde sonore entre la source et le récepteur.

En effet, si la source est en vue directe des habitations et que les rayons sonores se propagent à une altitude élevée par rapport au sol, « l'effet de sol » est faible et les phénomènes de divergence
géométrique et d'absorption atmosphérique sont prépondérants. En revanche, si la source n'est pas en vue directe des habitations à cause de la présence éventuelle d'un modelé de terrain, d'une butte ou de tout autre obstacle, la propagation sonore va être perturbée par la création de zones de diffraction et de réfraction (zone d'ombre) (Attenborough, Li, et Horoshenkov 2006). En fonction de la hauteur de l'obstacle, des distances respectives source-obstacle et obstacle-récepteur et de la nature des sols, l'effet complémentaire peut être de plusieurs décibels. À titre d'exemple, lorsque le récepteur est situé en zone d'ombre, des atténuations excédentaires comprises entre 5 et 8 dB ont été enregistrées pour une source omnidirectionnelle.

Concernant la contribution sonore des machines, la réfraction de l'énergie sonore due aux effets météorologiques entraîne des courbures plus ou moins importantes, avec des trajectoires fuyantes courbées vers le ciel (conditions de propagation défavorables) ou au contraire rabattues vers le sol (conditions de propagation favorables). Avec du relief, ces phénomènes sont importants à prendre en compte car la courbure des rayons sonores associée à une topographie marquée peut entraîner des contournements du relief. Ainsi, des éoliennes qui sont partiellement ou totalement masquées par le relief peuvent être « visibles » d'un point de vue acoustique. C'est le cas lorsque les éoliennes sont situées sur un plateau, mais pas en bordure de celui-ci et que le vent souffle des éoliennes vers les habitations en contre bas. Pour ce type de situation, des comparaisons calculs / mesures montrent des écarts allant jusqu'à 15 dBA entre la modélisation de la propagation sonore suivant le rayon sonore rectiligne et la mesure.

Le coefficient de rugosité du sol, directement lié à la nature du relief et de la végétation, dimensionne la forme du gradient de vent. Ainsi, au niveau de la surface du sol, la vitesse du vent est nulle puis elle augmente avec la hauteur, plus ou moins vite selon la rugosité du sol (qui dépend de la topographie et des obstacles). Ceci se traduit par une variation plus ou moins sensible du bruit de la végétation en fonction de la vitesse du vent mesurée. Sur sol plat, à partir d'un vent modéré (supérieur à 6 m/s à 10 m du sol), le bruit du vent dans la végétation est sensible. Les niveaux sonores sont alors de l'ordre de 35 dBA de nuit pour une campagne calme avec végétation. Avec du relief, la problématique est bien différente, car les habitations sont souvent situées en contrebas de la ligne de crête, abritées du vent. Dans ces situations, les niveaux sonores varient peu avec la vitesse du vent, y compris pour des vitesses de vent élevées sur la ligne de crête. Il est fréquent de mesurer des niveaux sonores stables compris entre 25 et 30 dBA pour des vitesses de vent allant jusqu'à 7 – 9 m/s mesurées à 10 m de hauteur sur la ligne de crête.

### ▶ Exemple : particularités des conditions de propagation pour un site à fort dénivelé

La conjonction de niveaux résiduels faibles pour des vitesses de vent élevées et des conditions de propagation sonores favorables aux effets de contournement du relief, peut entraîner des situations à risques d'un point de vue impact acoustique.

Pour les sites avec un fort relief, les habitations sont généralement abritées du vent. L'expérience montre que dans ce type de situation, les niveaux sonores résiduels ne varient pas avec les vitesses de vent et les valeurs du bruit de fond sont de l'ordre de 25 dBA pour des vents de 6 m/s mesurés sur le site. Dans ces conditions, les distances minimales d'éloignement sont importantes.

Les parcs éoliens sont généralement implantés sur des sites ventés, afin de pouvoir recevoir un maximum d'énergie éolienne. Ceci est largement le cas dans des configurations géographiques de larges plaines ou de plateaux ainsi que dans des zones plus escarpées où les éoliennes sont implantées sur des lignes de crêtes.

Dans une configuration de plaine ou de plateau, les éoliennes sont généralement visibles de tous les endroits autour du site à l'exception des masques végétaux, tandis que dans une configuration montagneuse, le dénivelé entre les éoliennes et les habitations de l'ordre d'une centaine de mètres ou plus, entraîne des vues totalement ou partiellement masquées d'une ou plusieurs machines

Ces deux configurations topographiques conduisent à des ambiances sonores différentes en ce
qui concerne les niveaux résiduels et les niveaux de bruit des machines.

## 4.4 Prévision des niveaux de bruit

S'il est toujours possible de prévoir le bruit de façon « manuelle » dans quelques cas simples à l'aide de formules théoriques ou empiriques, l'estimation de l'exposition au bruit dans l'environnement se fait de nos jours essentiellement à l'aide de logiciels informatiques (exemple Figure 47 et Figure 48). L'augmentation de la puissance de calcul ainsi que des capacités de mémoire des ordinateurs permet désormais de traiter des espaces de plus en plus étendus et de prendre en compte des phénomènes de plus en plus complexes. Suivant le contexte de la prévision du bruit (étude d'ingénierie, recherche appliquée, recherche théorique), différents types de modèles numériques peuvent être utilisés, avec chacun leurs avantages et leurs inconvénients.

**Figure 47 : vue des éoliennes depuis la plaine (à 950 m) – exemple de simulation des niveaux sonores**

**Figure 48 : exemple de carte de bruit des contributions sonores**

On distingue ainsi deux grands types de modèle de prévision : les modèles de référence et les modèles d'ingénierie.

### 4.4.1 Modèles de référence

Les modèles de référence sont très souvent basés sur la résolution des équations de l'acoustique
et permettent de prendre en compte de nombreux phénomènes physiques (sol absorbant, présence de vent, etc.). Ils nécessitent cependant généralement des temps de calcul relativement longs et ne peuvent ainsi traiter actuellement que des domaines peu étendus ou à la géométrie simple. Ces modèles sont essentiellement utilisés et développés dans les laboratoires de recherche à des fins d'études et de compréhension des phénomènes physiques mis en jeu. Ils peuvent également servir de référence pour valider des modèles plus simplifiés.

Parmi les modèles de référence, on rencontre le modèle PE dit « à équation parabolique » (voir par exemple (Salomons et al. 2011) pour une description de ce modèle et de ses diverses variantes), le modèle FDTD (Salomons, Blumrich, et Heimann 2002), ou encore le modèle TLM (Guillaume et al. 2011). Ces modèles présentent l'intérêt d'être d'autant plus rapides que la fréquence étudiée est basse, ils permettent également la prévision du bruit à grande distance. Le modèle PE a par exemple été utilisé à plusieurs reprises pour la prévision du bruit éolien (Bolin 2009, Cotté et Tian 2016, MG_Acoustics 2014b, a), y compris pour la prévision des infrasons et basses fréquences sonores (Bolin et al. 2014).

### 4.4.2 Modèles d'ingenierie

Les modèles d'ingénierie sont des modèles qui font appel à des formulations très simplifiées des équations de l'acoustique, ainsi qu'à des méthodes de calcul très rapides. Ces formulations peuvent avoir été établies à partir d'approches empiriques expérimentales ou à l'aide des modèles de référence. Les modèles d'ingénierie prennent en compte un nombre restreint de phénomènes physiques mais leur approche simplifiée leur permet d'être extrêmement rapide et de pouvoir ainsi traiter de grandes zones (cartographie sonore à l'échelle d'un territoire par exemple). Si ces modèles ont été validés pour produire des résultats corrects « en moyenne » pour de nombreuses situations courantes, ils ne peuvent cependant pas effectuer des prévisions d'une grande précision. Ces modèles trouvent naturellement leur utilisation dans le cadre d'études d'ingenierie pour prévoir par exemple l'impact d'une infrastructure de transport, d'une industrie, lors d'études d'impacts réglementaires.

Presque tous les modèles d'ingénierie sont basés sur des méthodes de lancer de rayons simplifiées, dont le principe est d'identifier l'ensemble des principaux trajets de l'énergie acoustique entre une source et un récepteur. Le niveau sonore à ce récepteur est ensuite obtenu en retranchant des termes d'atténuation dus aux différents phénomènes décrits ci-dessus (divergence géométrique, effets de sol, effets météorologiques, etc.) au niveau de l'émission acoustique de la source. Les différences entre les modèles existants proviennent essentiellement de la façon d'identifier les rayons sonores, de la nature des phénomènes pris en compte, ainsi que de la façon de calculer l'atténuation due à ces phénomènes.

Les principaux modèles d'ingénierie utilisés pour le bruit des éoliennes sont l'ISO 9613-2:1996, Nord 2000 (Kragh et al. 2002), Harmonoise (Salomons et al. 2011), ainsi que le modèle Concawe (Marsh 1982), bien que plus ancien et d'usage plus restreint en France. Certains bureaux d'études acoustiques français ont également développé en interne des logiciels de prévision du bruit basés sur des méthodes « maison » (c'est à dire non basées sur des méthodes normalisées ou publiées). On peut regretter que, dans ce dernier cas, la description ou le formalisme adoptés pour la modélisation des phénomènes acoustiques, ainsi que des éléments de validation du modèle, ne soient pas toujours accessibles à l'utilisateur.

Dans la mesure où les modèles cités ci-dessus ont été intialement développés pour le bruit des transports ou pour le bruit industriel, la question de leur validité pour la prévision des infrasons et basses fréquences sonores ainsi que leur utilisation dans un contexte éolien se pose. L'ISO 9613-2 (modèle le plus utilisé dans le contexte éolien) n'est par exemple valide qu'au-dessus de 63 Hz et ne tient compte de l'influence de la météorologie (dont le vent) que de manière très sommaire (conditions favorables à la propagation uniquement). De plus, ce modèle n'a pas été initialement conçu et validé pour des sources très hautes, comme c'est le cas des éoliennes, ni pour tenir compte d'un effet de sol lié à une topographie non plate. Notons qu'une formulation de l'ISO 9613-
2 adapté au cas des IBF pour les éoliennes a été proposée récemment par Hansen (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015).

Les modèles Nord2000 et Harmonoise prennent en compte davantage de phénomènes mais ne sont valides qu'au dessus de 25 Hz.

La réglementation française n'impose actuellement aucun modèle d'ingenierie spécifique pour la prévision du bruit des éoliennes. Cette situation peut paraitre problématique dans la mesure où elle peut conduire à des disparités entre les résultats de prévision réalisés par des bureaux d'étude utilisant des modèles différents. La Figure 49 et la Figure 50 illustrent par exemple ces disparités entre trois modèles pour deux conditions de propagation<fnref n="52" />. Si les différences sont relativement restreintes pour les niveaux sonores en dBA, dans des conditions favorables à la propagation (1 à 2 dBA), elles augmentent de manière importante (>5 dBA au delà de 500 m) en fonction de la distance si les conditions de propagation sont défavorables.

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

Figure 49 : Comparaison entre les niveaux sonores (dBA) calculés avec trois modèles d'ingénierie, à différentes distances d'une éolienne, pour des conditions favorables et défavorables à la propagation.

<footnote n="52">⁵² L'utilisation de la norme ISO 9613-2 n'est pas possible pour des conditions défavorables à la propagation : pour des conditions défavorables le calcul se fait avec des conditions météorologiques homogènes, ce qui explique la surestimation des niveaux sonores par cette méthode pour les conditions défavorables.</footnote>
Les écarts entre les modèles sont plus importants si l'on s'intéresse au calcul des spectres (cf. Figure 50) : les écarts peuvent atteindre 10 dB en conditions favorables et encore davantage en conditions défavorables. Les écarts sont cependant plus réduits pour les fréquences les plus basses (entre 2 et 5 dB pour 50 Hz).

<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>Figure 50 : comparaison entre les spectres (dB) calculés avec trois modèles d'ingénierie, à 500 m d'une éolienne, pour des conditions favorables et défavorables à la propagation.</figcaption></figure>

## 4.5 Bruits solidiens générés par les vibrations des éoliennes

Cette partie examine l'hypothèse de génération d'infrasons et basses fréquences sonores dans un bâtiment, à la suite d'une transmission par le sol des vibrations générées par une éolienne.

### ► Régimes de vibration d'une éolienne

On distingue deux régimes de vibration principaux pour une éolienne (Xi_Engeneering_Consultants 2014). Le premier régime correspond à une vibration de l'ensemble de l'éolienne (massif de fondation, mât, nacelle et pales) selon ses modes vibratoires propres
(mouvements de flexion et mouvement de torsion du mât). Le second régime est lié au mouvement du rotor qui entraine des sollicitations mécaniques dans le mât (interaction mécanique du rotor en mouvement avec le mât, contraintes aérodynamiques sur le mat lors du passage d'une pale devant le mat). Si le premier régime peut exister lorsque l'éolienne est à l'arrêt et qu'elle est sollicitée par le vent, en exploitation il y a co-existence des deux régimes de vibrations.

Les fréquences associées au premier type de régime de vibration (voir Figure 51-a) sont indépendantes de la vitesse du vent mais sont inversement proportionnelles à la taille et à la masse de l'éolienne. Pour les grandes éoliennes (hauteur de 80 m et rotor de 90 m), elles vont de quelques dixièmes de hertz (modes de flexions) à quelques hetrz (modes de torsion), tandis que pour les petites éoliennes (hauteur < 25 m et rotor < 20 m) elles vont de quelques hertz (modes de flexions) à une dizaine de hertz (modes de torsion). Les fréquences associées au deuxième type de régime de vibration (rotation des pales) dépendent de la fréquence de passage des pales (triple de la fréquence de rotation du rotor), et donc de la vitesse du vent (voir Figure 51-b).

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>a) : prédominance du régime dû à la vibration de la structure seule</figcaption></figure>

<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>b) prédominance du régime dû à la rotation des pales</figcaption></figure>

Source : (Xi_Engeneering_Consultants 2014)

**Figure 51 : exemples de spectre de vibration d'une éolienne**
► Propagation des ondes dans le sol

Le couplage vibratoire entre la structure et le sol est peu documenté dans la littérature. Si la nature du sol et le dimensionnement des fondations joue un rôle important, il semble également que le transfert agisse davantage sur les amplitudes que sur les fréquences des vibrations transmises.

La propagation des vibrations dans le sol dépend fortement de la nature et de la structure des sols traversés. Les ondes mécaniques générées par les éoliennes dans le sol sont essentiellement des ondes de surface (Xi_Engeneering_Consultants 2014, Saccorotti et al. 2011), qui ont la caractéristique d'être faiblement atténuées avec la distance. Très peu de données sont disponibles dans la littérature sur les niveaux vibratoires relevés auprès des riverains et provenant des éoliennes, les quelques travaux existants montrent qu'au-delà de 300 m (LUBW 2016) à 700 m (études internes Cerema) d'une éolienne, les vibrations se confondent rapidement avec le bruit de fond vibratoire d'un site (vitesses vibratoires inférieures à 0,07 mm/s).

► Transmission des vibrations dans un bâtiment - bruit solidien

Les vibrations du sol se transmettent au bâtiment et peuvent mettre en vibration ses parois (murs, sols, plafonds), puis donner ainsi naissance à une onde acoustique dans la pièce (phénomène de rayonnement acoustique de la paroi). Ce phénomène est appelé « bruit solidien », car issu d'une excitation vibratoire solidienne d'éléments structurel du bâtiment ; ils se rencontrent fréquemment en acoustique du bâtiment (transmission de bruit de choc par exemple). Une onde solidienne peut être créée à partir de vibrations de parois supérieures à 0,01 mm/s. Le niveau sonore des sons solidiens dépend non seulement de l'excitation vibratoire en pied de bâtiment mais également de la fonction de transfert vibratoire entre le pied du bâtiment et la paroi rayonnante. Ces fonctions de transfert sont très mal connues dans le domaine des basses fréquences.

Très peu d'informations sont disponibles concernant les sons solidiens générés par des vibrations provenant d'éoliennes. Cependant, la faible amplitude des niveaux vibratoires relevés dans les rares études disponibles laisserait à penser qu'il est assez improbable que des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores significatifs puissent être générés à l'intérieur des pièces d'un bâtiment, par les mécanismes décrits ci-dessus. Ceci reste cependant à confirmer, compte tenu du peu de connaissances disponibles dans ce domaine actuellement.