# Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

Alain Muzet, Gilberte Tinguely, Michel Bérengier, Florence Coignard, Anne-Sophie Évrard, Guillaume Faburel, Joël Lelong, Philippe Lepoutre, Fanny Mietlicki, Mara Nolli, et al.

► To cite this version:

Alain Muzet, Gilberte Tinguely, Michel Bérengier, Florence Coignard, Anne-Sophie Évrard, et al. "Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental. Saisine n°2009-SA-0333, Anses. 2013, pp.295." hal-04832138

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# Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

Avis de l'Anses
Rapport d'expertise collective

Février 2013

Édition scientifique

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agence nationale de sécurité sanitaire
alimentation, environnement, travail

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# Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

Avis de l'Anses
Rapport d'expertise collective

Février 2013

Édition scientifique
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# AVIS
de l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation,
de l'environnement et du travail

## relatif à l'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

L'Anses met en œuvre une expertise scientifique indépendante et pluraliste.

L'Anses contribue principalement à assurer la sécurité sanitaire dans les domaines de l'environnement, du travail et de l'alimentation et à évaluer les risques sanitaires qu'ils peuvent comporter.

Elle contribue également à assurer d'une part la protection de la santé et du bien-être des animaux et de la santé des végétaux et d'autre part l'évaluation des propriétés nutritionnelles des aliments.

Elle fournit aux autorités compétentes toutes les informations sur ces risques ainsi que l'expertise et l'appui scientifique technique nécessaires à l'élaboration des dispositions législatives et réglementaires et à la mise en œuvre des mesures de gestion du risque (article L.1313-1 du code de la santé publique).

Ses avis sont rendus publics.

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) a été saisie le 11 janvier 2010 par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) pour la réalisation de l'expertise suivante : « Demande d'avis sur l'élaboration d'indicateurs et de valeurs de référence dans le domaine des risques liés au bruit des transports et des activités ».

## 1. CONTEXTE ET OBJET DE LA SAISINE

Le bruit constitue un phénomène omniprésent dans la vie quotidienne, aux sources innombrables et d'une infinie diversité. Il n'y a aucune distinction physique entre un son et un bruit. Néanmoins, la neuvième édition du dictionnaire de l'Académie française définit le bruit comme un « son ou ensemble de sons qui se produisent en dehors de toute harmonie régulière ». Selon la norme Afnor NF 530-105 le bruit est défini comme « toute sensation auditive désagréable ou gênante, tout phénomène acoustique produisant cette sensation, tout son ayant un caractère aléatoire qui n'a pas de composantes définies ».

Si la surdité est l'effet auditif le plus souvent associé aux expositions professionnelles ou aux comportements à risque (écoute de musique amplifiée sans protection, par exemple), les autres effets sanitaires du bruit (dits « extra-auditifs »), associés aux expositions environnementales<fnref n="1" />, sont encore assez peu pris en compte dans les études d'impacts liées aux projets d'infrastructures. Ainsi, certains effets qui se manifestent à court terme sont bien documentés : perturbations du sommeil ou gêne due au bruit notamment.

<footnote n="1">¹ Bruit extérieur émis dans l'environnement par toutes les sources sonores, incluant le bruit émis par les moyens de transport, le trafic routier, ferroviaire ou aérien ainsi que le bruit émis par des sites d'activités industrielles.</footnote>
D'autres effets extra auditifs associés au bruit, observés à plus long terme, sont discutés : hypertension artérielle, risques accrus d'infarctus du myocarde notamment.

Ces effets extra auditifs peuvent être modulés par des composantes psychosociologiques et/ou territoriales. La façon dont le bruit est perçu dépend en effet de multiples déterminants : vécu individuel, éléments de contexte, culturels, etc. C'est pourquoi, pour un même niveau d'exposition au bruit, les effets peuvent varier fortement d'un individu à l'autre.

La Directive européenne 2002/49/CE prévoit pour les grandes agglomérations (plus de 100 000 habitants la réalisation de cartes stratégiques du bruit et la production de plans d'actions suivant des échéances fixées en fonction de la taille des infrastructures et des agglomérations concernées. Le champ d'application de cette Directive concerne le bruit dans l'environnement et cible en priorité les grandes sources de bruit que sont les infrastructures routières, ferroviaires, aéroportuaires ainsi que les industries. En revanche, les bruits des activités domestiques (bruits de voisinage), le bruit perçu sur les lieux de travail ou à l'intérieur des transports et le bruit résultant d'activités militaires sont exclus du champ d'application de la Directive.

La Directive a été transposée en droit français *via* différents textes. Il existe par ailleurs un ensemble de dispositions définies spécifiquement pour chacune des grandes sources de bruit. Dans le cas par exemple de nouvelles infrastructures routières ou ferroviaires, les textes réglementaires reposent essentiellement sur le respect de valeurs limites d'exposition au bruit. Dans le cas de la construction de logements neufs situés dans des zones exposées au bruit, des mesures d'isolation phonique sont prévues. Pour les structures aéroportuaires, des zonages fixent les conditions d'utilisation des sols exposés aux nuisances dues au bruit des aéronefs. Au-delà de la prise en compte de valeurs limites d'exposition en bordure de propriété (moyennes temporelles), la réglementation s'appliquant aux installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) considère également d'autres caractéristiques du bruit : émergence du bruit pour les zones à émergence réglementée, tonalité ou encore bruits intermittents à forte énergie mais de faible durée d'apparition.

Afin d'évaluer quantitativement l'ensemble des phénomènes physiques liés à l'émission d'un bruit, divers indices peuvent être mesurés ou calculés. Les indices les plus fréquemment rencontrés dans la littérature intègrent l'énergie sonore sur de longues périodes de temps, ils sont appelés « indices énergétiques moyens ». Même s'ils présentent de nombreux avantages, ils ne permettent pas de rendre compte de certaines caractéristiques de l'exposition, comme les évènements sonores ponctuels ou la composition spectrale d'un bruit. La réglementation actuelle, notamment celle qui s'applique aux bruits des infrastructures routières et ferroviaires et aux ICPE, se réfère principalement à ces indices.

Or, dans un rapport précédent publié en 2004, l'Agence signalait déjà que les indices énergétiques moyens sont insuffisants pour rendre compte notamment des perturbations biologiques induites par les évènements bruyants ponctuels au cours de la nuit. Ce rapport indiquait, dans une approche également évoquée par l'OMS, qu'un indice évènementiel semblerait mieux adapté pour évaluer les risques de perturbation du sommeil.

Dans un tel contexte, l'Anses a été saisie le 11 janvier 2010 par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) afin d'élaborer
des indicateurs opérationnels accompagnés de valeurs de référence et de gestion permettant de prendre en compte les effets sanitaires associés aux événements sonores ponctuels, en vue de leur utilisation dans le cadre du volet « bruit » des études d'impacts sanitaires des projets d'infrastructures de transports et industriels.

Cette demande était précisée sous la forme de trois étapes successives :

* la conduite d'une revue des connaissances disponibles en matière d'indicateurs des effets sanitaires des bruits des transports et des autres activités pour lesquelles une étude sanitaire est réalisée ;

* la proposition, sur le fondement de cette revue de connaissances et pour le contexte français, d'un ou plusieurs indicateurs de référence et valeurs de référence associées déterminant les niveaux en deçà desquels des effets sanitaires mesurables sont écartés. Ces indicateurs devraient être adaptés au bruit des transports terrestres, aux bruits des activités et aux bruits événementiels et permettre la prise en compte des brèves apparitions du bruit ;

* la proposition de valeurs de gestion pour ces indicateurs, notamment en vue d'une utilisation dans le volet « bruit » des études d'impact sanitaire des projets routiers et industriels. Ces valeurs de gestion, tout en s'appuyant sur les valeurs d'effets sanitaires de référence, devraient prendre en compte des éléments de contexte complémentaires, comme par exemple :

* le fond de pollution sonore préexistant à l'installation étudiée ;

* les niveaux de bruit habituellement rencontrés ;

* les gains en termes de santé du passage en deçà des seuils proposés.

À l'issue de la première étape (revue des connaissances), il est apparu qu'il ne serait pas possible de déterminer des indicateurs opérationnels répondant aux objectifs fixés, en raison d'une part des lacunes dans les connaissances actuelles et d'autre part de la complexité des interactions entre les divers paramètres physiques, physiologiques, humains et cognitifs impliqués dans les relations bruit-santé. Les objectifs initiaux de la saisine ont donc été revus, en accord avec les demandeurs, afin de construire une méthode d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental permettant notamment d'intégrer les effets des brefs évènements sonores.

## 2. ORGANISATION DE L'EXPERTISE

L'expertise a été réalisée dans le respect de la norme NF X 50-110 « Qualité en expertise – Prescriptions générales de compétence pour une expertise (Mai 2003) ».

L'expertise relève du domaine de compétences du comité d'experts spécialisé (CES) « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements ». L'Anses a confié l'expertise à un groupe de travail dédié « Indicateurs bruit-santé ». Les travaux ont été présentés au CES tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques entre le 28 janvier 2010 et le 18 décembre 2012. Le rapport a été adopté à l'unanimité moins une abstention par le CES réuni le 18 décembre 2012. La synthèse d'expertise collective a été adoptée, le même jour, à l'unanimité à l'exception d'une abstention (Eric Gaffet) concernant le premier considérant des recommandations concernant l'amélioration des connaissances des effets du bruit sur la santé.
Le groupe de travail a, dans un premier temps, réalisé une revue des connaissances disponibles sur le bruit et ses effets extra-auditifs. Cette revue inclut :

* les caractéristiques physiques, physiologiques et psychosociologiques du bruit ;

* les caractéristiques des principales sources de bruit considérées (transports terrestres et aériens, activités industrielles et de loisir) ainsi que les niveaux d'émission sonores associés ;

* les niveaux d'exposition de la population aux bruits des transports et des activités industrielles et de loisirs ;

* les effets extra-auditifs du bruit (physiologiques et psychosociologiques) ;

* les différents outils réglementaires de gestion du bruit.

Les résultats de deux études commandées à l'occasion de cette expertise par l'Anses ont également été pris en compte par le groupe de travail :

* la première étude, effectuée par l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, visait à documenter le champ des effets psychosociologiques et territoriaux du bruit ;

* la seconde, réalisée par le Centre d'information et de documentation sur le bruit, a produit un état de l'art consacré à la réglementation française relative au bruit dans l'environnement et aux réglementations étrangères en vigueur.

Considérant, à l'issue de cette revue des connaissances, que la proposition d'indicateurs spécifiques ne permettrait pas de répondre de manière satisfaisante à la problématique d'évaluation des impacts sanitaires liés au bruit de type évènementiel, l'Anses a suggéré de revoir les objectifs initiaux de la saisine. En accord avec les demandeurs, les travaux d'expertise ont donc été réorientés dans l'objectif de construire une méthode d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental reposant sur la description des états sanitaires initial et final, pour un projet d'aménagement donné et sur un territoire donné. La méthodologie proposée consiste à caractériser l'évolution de l'état sanitaire d'une population *via* l'évolution d'un ensemble de paramètres clés de natures acoustique, contextuelle ou individuelle.

Étant données les lacunes actuelles dans les connaissances relatives à la caractérisation et à la quantification des effets sanitaires concernés, le groupe de travail a proposé le principe d'une méthode d'évaluation des impacts sanitaires qui devra évoluer en fonction de la disponibilité de ces connaissances.

Le travail du groupe d'experts a suivi la progression suivante :

* détermination des effets sanitaires à considérer ;

* synthèse des relations dose-effet utilisées dans l'analyse quantitative des impacts sanitaires extra-auditifs ;

* détermination des indices acoustiques à utiliser pour qualifier les expositions ;

* détermination des paramètres modificateurs complémentaires ;

* détermination des populations à considérer en fonction des lieux et périodes d'émission.

Ce travail a abouti à la construction d'une méthode d'évaluation des impacts sanitaires du bruit. L'application de cette méthode a été ensuite illustrée à l'aide d'un exemple.
# 3. ANALYSE ET CONCLUSIONS DU CES

## ► Conclusions

En dépit des nombreuses études réalisées depuis plusieurs décennies sur les effets sanitaires extra-auditifs associés à l'exposition au bruit ambiant, l'évaluation de ceux-ci s'avère encore aujourd'hui peu précise.

Il existe peu de relations dose-effet documentées pour les différentes situations d'exposition au bruit. Par ailleurs, ces relations reposent essentiellement sur des indices énergétiques moyens, alors que la revue de la littérature suggère qu'il faudrait inclure certains indices évènementiels et fréquentiels dans l'évaluation des impacts sanitaires.

Au-delà des difficultés liées à la caractérisation de l'exposition, les lacunes de connaissance s'expliquent également par le caractère multifactoriel des impacts sanitaires associés au bruit ainsi que par la complexité des interactions des multiples déterminants concernés. En effet, outre les déterminants acoustiques, physiologiques et physiopathologiques classiques, d'autres paramètres d'ordres psychologiques, sociaux et territoriaux entrent en ligne de compte et peuvent intervenir comme facteurs modificateurs des effets sanitaires du bruit.

Parmi les effets sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental étudiés, quatre ont été pris en compte par le groupe de travail pour la construction de la méthode d'évaluation des risques. Ce sont ceux pour lesquels des courbes dose-réponse sont disponibles dans certaines situations d'exposition et qui ont été rapportés dans le document de l'OMS *Burden of diseases* (OMS 2011). Il s'agit de :

* effets immédiats :

* perturbations du sommeil ;

* gêne<fnref n="2" /> ;

* effets à moyen et à long termes :

* troubles de l'apprentissage scolaire ;

* infarctus du myocarde.

Cependant, la robustesse des courbes dose-réponse de ces effets reste encore discutée compte-tenu de multiples sources d'incertitude.

Il faut remarquer que la gêne due au bruit est considérée comme un effet sanitaire à part entière. De plus, celle-ci peut, en tant que facteur intermédiaire, participer au développement d'autres pathologies lorsqu'elle est chronique et qu'elle constitue un facteur de stress continu. De nombreuses enquêtes psychoacoustiques ont montré qu'il est difficile de fixer un niveau précis où commence l'inconfort et ont souligné le caractère variable du lien existant entre les indicateurs de gêne et les caractéristiques physiques du bruit.

<footnote n="2">² Cf. rapport chapitre 2.3.1</footnote>
La méthode proposée en vue de la réalisation d'une étude d'impact sanitaire utilise une grille-support, développée par le groupe de travail, qui permet une évaluation des risques. Cette évaluation porte sur la zone concernée par un projet d'aménagement d'infrastructures et suit les quatre étapes successives (voir en annexe le canevas de la méthode proposée d'évaluation des impacts sanitaires) :

* la première étape consiste à rassembler les données d'entrée nécessaires à l'évaluation des impacts sanitaires (description de la zone géographique étudiée, de l'état sonore existant et du projet d'infrastructure) ;

* l'objet de la seconde étape est la caractérisation des expositions et la détermination géographique des zones exposées à des niveaux sonores supérieurs aux seuils définis dans la littérature en dessous desquels l'OMS estime que les effets sont négligeables, afin de circonscrire l'étude à ces territoires et de dénombrer les populations probablement concernées ;

* la troisième étape vise à caractériser par une analyse qualitative les impacts sanitaires possibles en modulant les relations exposition-effet connues en fonction des paramètres individuels sociaux et territoriaux reconnus par le groupe de travail comme étant pertinents (facteurs individuels, sociaux et territoriaux) ;

* enfin, les incertitudes reposant sur l'évaluation des impacts sanitaires sont identifiées et discutées dans une dernière étape.

L'analyse qualitative permet d'identifier les risques concernés et de répertorier les différents facteurs contextuels et individuels ainsi que les évènements à prendre en considération dans la gestion de la situation étudiée. Le passage de l'analyse de risque qualitative à l'évaluation quantitative est néanmoins possible dans certains cas mais, dans la pratique, le passage de l'une (analyse qualitative) à l'autre (évaluation quantitative) est souvent rendu difficile par le caractère très parcellaire des données disponibles.

## ► Recommandations

### ■ Concernant l'amélioration des connaissances des effets du bruit sur la santé

Considérant les lacunes actuelles dans les connaissances scientifiques sur l'évaluation de l'exposition, qui ne prend pas en compte :

* le contenu fréquentiel ;

* les caractéristiques des évènements sonores (temps de montée et de descente, émergence, durée, impulsivité, intermittence, tonalité, etc.) ;

* les multi-expositions (expositions à plusieurs sources sonores simultanées ou successives)<fnref n="3" />.

Le CES recommande :

* de développer des méthodes de mesurage robustes réalisables *in situ* permettant de prendre en considération les paramètres cités ci-dessus (contenu fréquentiel et caractéristiques des évènements sonores et multi-expositions) dans les études épidémiologiques et expérimentales.

<footnote n="3">³ Pour rappel, ce considérant a fait l'objet d'une réserve de principe de la part d'un expert du CES référent.</footnote>
Considérant les lacunes actuelles dans les connaissances scientifiques sur les évaluations des effets sanitaires extra-auditifs du bruit,

Le CES recommande de mobiliser des efforts de recherche interdisciplinaires pour :

* mener une réflexion approfondie sur les mécanismes d'action du bruit pour les effets à long terme, associés à une exposition prolongée du bruit, qui tiennent compte des facteurs modificateurs identifiés (caractéristiques du bruit, contextes environnementaux, territoriaux et humains, contextes individuels) et mettre en place les études expérimentales qui permettent de documenter les chaînes de causalité bruit-gêne-stress-effet ;

* réaliser des études épidémiologiques prospectives basées sur des indicateurs d'exposition et de pathologies pertinents pour déterminer les caractéristiques du risque, en termes notamment de temps de latence, de niveaux de risque, de durées et de périodes d'exposition et de relations exposition-effet.

## ■ Concernant la méthodologie d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs associés au bruit

Considérant :

* l'état parcellaire des connaissances actuelles concernant les effets sanitaires du bruit, en particulier en régime événementiel ;

* la nécessité de considérer les effets du bruit liés à la fois aux expositions continues et aux expositions ponctuelles.

le CES préconise, pour documenter le volet « bruit » des études d'impacts sanitaires des projets d'infrastructures, d'utiliser une démarche analytique telle que proposée par le groupe de travail et développée dans le rapport d'expertise collective.

Considérant le caractère pionnier de la méthode d'évaluation des impacts sanitaires proposée,

Le CES recommande de tester sa mise en œuvre dans une approche exploratoire et d'amélioration itérative. Cette phase pourrait prendre la forme suivante :

* une étape de test s'appuyant sur divers exemples concrets et impliquant différents acteurs de compétences diverses concernés ;

* un partage des retours d'expérience issus de la première phase, dans l'objectif de faire évoluer et améliorer la méthode.

Lors de la mise en œuvre de la méthode une fois consolidée et pour l'interprétation de ses résultats, le CES recommande :

* d'associer la mise en application de la méthode proposée à un processus de médiation / concertation au niveau local ;

* de mieux définir le rôle et les responsabilités des différentes parties prenantes au niveau local dans la gestion des risques liés aux nuisances sonores et d'éventuellement promouvoir la prise en charge de ces questions par une structure de suivi ad hoc.
## ■ Recommandations générales

Les travaux réalisés au cours de cette expertise soulignent que les connaissances disponibles sur les effets sanitaires du bruit sont dispersées. Une partie non négligeable de ces connaissances s'avère ainsi peu accessible *via* une recherche bibliographique. En effet, de nombreuses données sont issues d'expériences et d'initiatives locales peu répertoriées dans les publications scientifiques.

Considérant également la nécessité de rationaliser les efforts de recherche, notamment en évitant d'effectuer des travaux déjà réalisés par ailleurs, le CES propose la mise en place d'une structure pérenne de type plateforme internet permettant de répertorier et de centraliser, au niveau national, l'ensemble des publications concernant la problématique des risques sanitaires liés au bruit. Cette démarche serait soutenue par un rapprochement avec les structures équivalentes déjà existantes au niveau européen.

Enfin, au-delà de l'utilisation de la grille d'évaluation du risque proposée et considérant :

* que les personnes sont le plus souvent exposées au bruit environnemental au sein de bâtiments dont la qualité de l'isolation acoustique impacte l'exposition.

Le CES recommande aux pouvoirs publics :

* de sensibiliser la population générale aux risques sanitaires liés à l'exposition au bruit ;

* d'informer la population générale sur les possibilités d'isolation acoustique des bâtiments ;

* et de veiller à la mise en place d'une politique de réduction des expositions au bruit.

## 4. CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS DE L'AGENCE

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail reprend les conclusions et recommandations formulées par le CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements » dans la synthèse d'expertise collective.

Elle les complète ci-après.

L'Anses souligne le caractère novateur de la méthodologie proposée par le groupe de travail visant à évaluer les impacts sanitaires extra-auditifs. L'expertise a identifié des déterminants non-acoustiques devant être intégrés dans les études d'impacts. En effet, un faisceau d'indices mis en évidence à travers l'expertise indique que ces déterminants non acoustiques agissent sur l'état de santé en conjonction avec d'autres caractéristiques strictement acoustiques des bruits.

La caractérisation de l'exposition sonore *via* l'utilisation d'indices acoustiques seuls ne permet donc pas d'évaluer correctement les impacts sanitaires extra-auditifs du bruit. Cette évaluation des impacts sanitaires devrait être effectuée dans l'idéal au regard d'un « paysage sonore », concept intégrant les spécificités d'un contexte territorial donné (typologie d'habitat, qualité de l'environnement social, économique, etc.).

Considérant la pertinence de cette démarche analytique dans une visée sanitaire et la nécessité de la tester, l'Anses recommande de procéder à son application selon la progression proposée par le CES. Elle se propose d'accompagner cette mise en œuvre dans le cadre de projets pilotes.
L'Agence recommande de plus que les populations les plus exposées à des déterminants non-acoustiques défavorables fassent l'objet d'études d'impact sanitaire approfondies, dans le cadre de projets d'aménagements requérant une étude d'impact.

L'Anses souligne enfin la pertinence d'une évolution de la réglementation prenant en compte les déterminants non-acoustiques aggravant les effets sanitaires extra-auditifs du bruit.

Le directeur général

Marc Mortureux
## MOTS-CLES

Bruit, indice acoustique, indicateur, effet sanitaire, impact sanitaire, nuisance sonore, transport routier, transport ferroviaire, transport aérien, infrastructures, effets psychosociaux, effets territoriaux.

## ANNEXE(S)

### Canevas de la méthode d'évaluation des Impacts sanitaires proposée

#### 1) Préalable au processus d'évaluation des impacts sanitaires

##### ► Détermination et description de la zone géographique étudiée

* Localisation géographique de la source sonore

* Délimitation de la zone géographique de l'étude

* Identification (localisation dans la zone géographique considérée et nombre d'individus concernés) :

* Des établissements de santé et médico-sociaux ;

* Des établissements d'enseignement ;

* Des lieux de travail (quantification des travailleurs en horaires décalés).

* Localisation des « zones calmes » (espaces verts et autres)

* Caractérisation de la zone étudiée :

* Espace rural / urbain ;

* Type d'habitats : collectifs / individuels ;

* Qualité des habitats : vétusté/insalubrité/isolation ;

* Densité de population

* Valeur immobilière de l'habitat ;

* Présence de façades silencieuses (résidences).

* Caractérisation des populations présentes (étude socio-économique) :

* Détermination des populations dépendantes de la nouvelle infrastructure source de bruit (projet) ;

* Quantification des individus travaillant en horaires décalés ;

* Objectivation des statuts socio-économiques (Indice Townsend pour les injustices environnementales) ;

* Evaluation de la qualité de vie locale (indices de bien-être, tels que les dérivés territoriaux de l'Indicateur de Développement Humain, l'Indice de Précarité Sociale ; Indice de satisfaction environnementale ; Indices de confiance politique, etc...

##### ► Description de l'état initial

* Identification et description des sources sonores existantes avant le projet :

* Type(s) de bruit : continu / évènementiel non impulsionnel / évènementiel de type impulsionnel ;

* Tonalité : pas de tonalité marquée/hautes fréquences/basses fréquences ;

* Spectre de fréquences : pas de prépondérance / prépondérance hautes fréquences / prépondérance moyennes fréquences / prépondérances basses fréquences ;

* Rythme d'émissions sonores durant l'année : continue / saisonnier / saisonnier mais période critique ;
* Rythme d'émissions sonores hebdomadaire : continu / jours ouvrés uniquement / fins de semaine uniquement ;

* Prévisibilité des évènements de bruits ;

* Distribution de la fréquence d'apparition des évènements de bruit : régulière / irrégulière.

## Description du projet d'infrastructure

* Description des caractéristiques de la nouvelle source sonore (infrastructure nouvelle en fonctionnement) :

* Type(s) de bruit : continu / évènementiel non impulsionnel / évènementiel de type impulsionnel ;

* Tonalité : pas de tonalité marquée/hautes fréquences/basses fréquences ;

* Spectre de fréquences : pas de prépondérance / prépondérance hautes fréquences / prépondérance moyennes fréquences / prépondérances basses fréquences ;

* Rythme d'émissions sonores durant l'année : continue / saisonnier / saisonnier mais période critique ;

* Rythme d'émissions sonores hebdomadaire : continu / jours ouvrés uniquement / fins de semaine uniquement ;

* Prévisibilité des évènements de bruits.

* Description des modifications de la qualité de l'environnement attribuables au projet :

* Multi exposition : oui / non ;

* Co-expositions : aucune co-exposition remarquable / pollution atmosphérique / autres pollutions ;

* Qualité de vie locale.

* Description des modifications de facteurs géographiques attribuables au projet :

* Valeur de l'habitat ;

* Présence de façades silencieuses.

* Caractérisation de la perception de la source de bruit

* Significativité du signal et relations socio-économique avec la source de bruit) : aucune influence / appréciation positive / appréciation négative.

## 2) Détermination des expositions

* Sélection des valeurs seuils utilisées pour chacun des effets retenus
  (Infarctus du myocarde / apprentissage scolaire/ perturbations du sommeil / gêne)

* Rassemblement des données nécessaires à la cartographie des expositions sonores

* Identification des cartographies d'exposition sonores existantes et données permettant de modéliser les expositions sonores dans l'état initial (avant projet) ;

* Recueil des données permettant de modéliser les expositions sonores attribuables au projet d'infrastructure étudié ;

* Recueil des données IGN de répartition des populations (échelle Iris<fnref n="4" /> recommandée).

* Etablissement d'une cartographie des expositions sonores

* Avant projet ;

* Après projet.

* Caractérisation des expositions (pour chaque effet sanitaire)

* Quantification des personnes exposées au dessus des seuils considérés.

<footnote n="4">⁴ Ilots regroupés pour l'information statistique</footnote>
### 3) Caractérisation des impacts sanitaires pour chaque effet sanitaire

* Evaluation quantitative des impacts sanitaires à l'aide des relations doses-réponses

* Prise en compte des déterminants complémentaires pour la caractérisation des impacts sanitaires

### 4) Identification et caractérisation des incertitudes

* Incertitudes liées à l'évaluation des expositions

* Incertitudes induisant une surestimation des expositions ;

* Incertitudes induisant une sous-estimation des expositions ;

* Incertitudes dont les effets sur les expositions ne sont pas connus.

* Incertitudes liées à l'évaluation des impacts sanitaires

* Incertitudes induisant une surestimation des impacts sanitaires;

* Incertitudes induisant une sous-estimation des impacts sanitaires ;

* Incertitudes dont les effets sur les impacts sanitaires ne sont pas connus.

Les étapes, sous-processus et données indispensables à l'utilisation de la méthode exposée ci-dessus apparaissent en gras. Les autres actions, bien que non imposées, sont fortement recommandées.
anses
alimentation, environnement, travail

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

# Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

## Saisine « 2009-SA-0333 - Indicateurs bruit-santé »

## Rapport d'expertise collective

Comité d'experts spécialisés (CES) : « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements »

Groupe de travail (GT) : « Indicateurs bruit-santé »

Décembre 2012
## Mots clés

Bruit, indice acoustique, indicateur, effet sanitaire, impact sanitaire, nuisance sonore, transport routier, transport ferroviaire, transport aérien, infrastructures, effets psychosociaux, effets territoriaux.
L'équipe de coordination de l'Anses se joint aux experts du groupe de travail afin de rendre hommage à Florence Coignard, membre de ce groupe, dont le décès survenu au cours des travaux nous a beaucoup affectés.
# Présentation des intervenants

## GROUPE DE TRAVAIL

### Président

Alain MUZET – Retraité CNRS, médecin, spécialiste du sommeil et de la vigilance.

### Vice-présidente

Gilberte TINGUELY - Collaboratrice scientifique (Office fédéral de l'environnement, Suisse) - Spécialiste du sommeil, de la chronobiologie et des indicateurs biologiques d'exposition.

### Membres

Michel BÉRENGIER - Directeur de recherche / Docteur en acoustique (Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux) - Acoustique et métrologie.

Florence COIGNARD - Épidémiologiste chargée de projet scientifique bruit (Institut de Veille Sanitaire) – Épidémiologie.

Anne-Sophie ÉVRARD - Chargée de recherche (Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux) – Épidémiologie.

Guillaume FABUREL - Professeur (Université Lumière Lyon II) - Psychosociologie de l'environnement, urbanisme, géographie.

Joël LELONG - Chargé de recherche (Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux) - Acoustique et modélisation du bruit (outils prédictifs).

Philippe LEPOUTRE - Responsable de pôle technique (Autorité de contrôle des nuisances aéroportuaires) - Acoustique et gestion des risques associés au bruit.

Fanny MIETLICKI - Directrice (Bruitparif) - Réglementation et expologie.

Mara NOLLI - Chercheur (Agence pour la protection environnementale de la Toscane, Italie) - Acoustique et épidémiologie.

Patrick PERETTI-WATEL - Chargé de recherche (Institut national de la santé et de la recherche médicale) - Sociologie des risques.

## ADOPTION DU RAPPORT PAR LE COMITE D'EXPERTS SPECIALISES

Ce rapport a été soumis pour commentaires au CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements ».

### Présidente

Martine HOURS - Médecin épidémiologiste, Directeur de recherche à l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux.

### Membres

Francine BEHAR-COHEN - Ophtalmologiste praticienne, Directeur de recherche à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).
Jean-Marc BERTHO – Chercheur / Expert en radiobiologie au laboratoire de radiotoxicologie expérimentale de l'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)

Jean-Pierre CÉSARINI – Retraité (Directeur du laboratoire de recherche sur les tumeurs de la peau humaine, fondation A. de Rothschild et Inserm).

Frédéric COUTURIER – Ingénieur, Responsable du département « Études » à l'Agence Nationale des Fréquences (ANFR).

Jean-François DORÉ – Directeur de recherche émérite à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

Pierre DUCIMETIERE – Directeur de recherche honoraire à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

Aïcha EL KHATIB – Chargée de mission à l'Assistance Publique des Hôpitaux de Paris - Hôpital Avicenne.

Nicolas FELTIN – Responsable de mission au Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE).

Emmanuel FLAHAUT – Directeur de recherche au Centre national de recherche scientifique (CNRS).

Eric GAFFET – Directeur de recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS).

Murielle LAFAYE – Ingénieur, Coordinatrice applications au Centre national d'études spatiales (CNES).

Philippe LEPOUTRE – Ingénieur acousticien, Responsable du pôle technique de l'Autorité de Contrôle des Nuisances Aéroportuaires (Acnusa).

Christophe MARTINSONS – Docteur en physique, Chef de pôle au Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB).

Catherine MOUNEYRAC – Directrice de l'Institut de biologie et d'écologie appliquée et Professeur en Écotoxicologie aquatique à l'Université catholique de l'ouest (UCO).

Alain MUZET – Retraité CNRS, médecin, spécialiste du sommeil et de la vigilance.

Yves SICARD – Maitre de conférences à l'Université Josef Fourrier, Conseiller Scientifique au Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies alternatives (CEA).

Alain SOYEZ – Responsable de laboratoires, Ingénieur conseil, Caisse d'assurance retraite et de santé au travail Nord Picardie.

Esko TOPPILA – Professeur, Directeur de recherche à l'Institut finlandais de santé au travail.

Catherine YARDIN – Professeur, Chef de service, médecin biologiste à l'Hôpital Dupuytren, CHU de Limoges.
## PARTICIPATION ANSES

### Coordination scientifique

Anthony CADENE – Chef de projets scientifiques – Anses

Johanna FITE – Chef de projets scientifiques – Anses

Régine BOUTRAIS – Chef de projets – Anses

Olivier MERCKEL – Responsable de l'unité Évaluation des risques liés aux agents physiques – Anses.

### Contribution scientifique

Anthony CADENE – Chef de projets scientifiques – Anses

Johanna FITE – Chef de projets scientifiques – Anses

### Secrétariat administratif

Sophia SADDOKI – Anses

## AUDITION DE PERSONNALITES EXTERIEURES

<table><thead><tr><td>Nom</td><td>Affiliation</td><td>Audience</td><td>Date</td></tr></thead><tbody><tr><td>Fabrice Candia</td><td>Inspecteur des Installations Classées, Direction Régionale et Interdépartementale de l'Environnement et de l'Énergie (DRIEE) des Yvelines</td><td>Groupe de travail</td><td>09/05/2011</td></tr><tr><td>Lisa Lévy</td><td>Groupe de travail sur les indicateurs aériens du Pôle d'Orly</td><td>Groupe de travail</td><td>14/06/2011</td></tr><tr><td>Luc Offenstein</td><td>Association OYE349 (Agir Ensemble pour limiter les nuisances aériennes)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corinne Drougard</td><td>Direction Générale de la Santé</td><td>Groupe de travail</td><td>13/09/2011</td></tr><tr><td>Yves Joncheray</td><td>Direction Générale de la Prévention des Risques</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dave Southgate</td><td>Department of Transport and Regional Services (Australie)</td><td>Groupe de travail</td><td>06/12/2011</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_8.png" /></figure>

# EXPERTISE COLLECTIVE :
SYNTHÈSE ET CONCLUSIONS

## Évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental

Ce document synthétise les travaux du comité d'experts spécialisé et du groupe de travail.

## Présentation de la question posée

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail a été saisie le 02 janvier 2009 par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS), ci-après dénommées les demandeurs, afin d'élaborer des indicateurs opérationnels accompagnés de valeurs de référence et de gestion permettant de prendre en compte les effets sanitaires associés aux événements sonores ponctuels, en vue de leur utilisation dans le cadre du volet « bruit » des études d'impacts sanitaires des projets d'infrastructures de transports et industriels.

Cette demande était précisée sous forme de trois étapes successives :

* la conduite d'une revue des connaissances disponibles en matière d'indicateurs des effets sanitaires des bruits des transports et des autres activités pour lesquelles une étude sanitaire est réalisée ;

* la proposition, sur le fondement de cette revue de connaissances et pour le contexte français, d'un ou plusieurs indicateurs de référence et valeurs de référence associées déterminant les niveaux en deçà desquels des effets sanitaires mesurables sont écartés. Ces indicateurs devraient être adaptés au bruit des transports terrestres, aux bruits des activités et aux bruits événementiels et permettre la prise en compte des brèves apparitions du bruit ;

* la proposition de valeurs de gestion pour ces indicateurs, notamment en vue d'une utilisation dans le volet « bruit » des études d'impact sanitaire des projets routiers et industriels. Ces valeurs de gestion, tout en s'appuyant sur les valeurs d'effets sanitaires de référence, devraient prendre en compte des éléments de contexte complémentaires, comme par exemple :

* le fond de pollution sonore préexistant à l'installation étudiée ;

* les niveaux de bruit habituellement rencontrés ;

* les gains en termes de santé du passage en deçà des seuils proposés.

À l'issue de la première étape (revue des connaissances), il est apparu qu'il ne serait pas possible de déterminer des indicateurs opérationnels répondant aux objectifs fixés. Les objectifs initiaux de la saisine ont donc été revus, en accord avec les demandeurs, afin de construire une méthode d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental permettant notamment d'intégrer les effets des courts évènements sonores.

## Contexte scientifique et réglementaire

Le bruit constitue un phénomène omniprésent dans la vie quotidienne, aux sources innombrables et d'une infinie diversité. Il n'y a aucune distinction physique entre un son et un bruit. Néanmoins, la neuvième édition du dictionnaire de l'Académie française définit le bruit
comme un « son ou ensemble de sons qui se produisent en dehors de toute harmonie régulière ». Selon la norme Afnor NF 530-105 le bruit est défini comme « toute sensation auditive désagréable ou gênante, tout phénomène acoustique produisant cette sensation, tout son ayant un caractère aléatoire qui n'a pas de composantes définies ».

Si la surdité est l'effet auditif le plus souvent associé aux expositions professionnelles ou aux comportements à risque (écoute de musique amplifiée sans protection, par exemple), les autres effets sanitaires du bruit (dits « extra-auditifs », associés aux expositions environnementales<fnref n="1" />, sont encore assez peu pris en compte dans les études et dans les projets d'infrastructures bruyantes. Ces effets « extra-auditifs » du bruit peuvent être observés à court-terme (gêne ou perturbations du sommeil, notamment) ou à plus long terme (hypertension artérielle ou risques accrus d'infarctus du myocarde, notamment). Le bruit comporte également une dimension psychosociologique et territoriale. La façon dont le bruit est perçu dépend de composantes multiples, à la fois personnelles, contextuelles et culturelles. C'est pourquoi, pour un même niveau d'exposition au bruit, les effets varient fortement d'un individu à l'autre.

La Directive européenne 2002/49/CE prévoit pour les agglomérations la réalisation de cartes stratégiques du bruit et la production de plans d'actions suivant des échéances fixées en fonction de la taille des infrastructures et des agglomérations concernées. Le champ d'application de cette directive concerne le bruit dans l'environnement et cible en priorité les grandes sources de bruit que sont les infrastructures routières, ferroviaires, aéroportuaires ainsi que les industries. En revanche, les bruits des activités domestiques (bruits de voisinage), le bruit perçu sur les lieux de travail ou à l'intérieur des transports et le bruit résultant d'activités militaires sont exclus du champ d'application de la directive.

La réglementation française intègre cette réglementation européenne et la complète par un ensemble de dispositions définies spécifiquement pour chacune de ces catégories. Dans le cas par exemple de nouvelles infrastructures routières ou ferroviaires, ces textes reposent essentiellement sur le respect de valeurs limites d'exposition au bruit. Dans le cas de la construction de logements neufs situés dans des zones exposées, des mesures d'isolation sont prévues. Pour les structures aéroportuaires, des zonages fixent les conditions d'utilisation des sols exposés aux nuisances dues au bruit des aéronefs. Au-delà de la prise en compte de valeurs moyennes limites d'exposition en bordure de propriété, la réglementation s'appliquant aux installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE) considère également d'autres caractéristiques du bruit : émergence du bruit pour les zones à émergence réglementée, tonalité et bruits intermittents à forte énergie mais de faible durée d'apparition.

Afin d'évaluer quantitativement l'ensemble des phénomènes physiques liés à l'émission du bruit, divers indices peuvent être mesurés ou calculés. Les indices les plus fréquemment rencontrés dans la littérature sont des indices énergétiques moyens intégrant le bruit sur des périodes de longue durée. Même s'ils présentent de nombreux avantages, ils ne permettent pas de rendre compte de certaines caractéristiques de l'exposition, comme les évènements sonores ponctuels ou la composition spectrale d'un bruit. Ainsi la réglementation actuelle, notamment celle qui s'applique aux bruits des infrastructures routières et ferroviaires et aux ICPE, se réfère principalement à ces indices.

Or, dans un rapport précédent publié en 2004, l'Agence signalait déjà que les descripteurs acoustiques énergétiques moyens sont insuffisants notamment pour rendre compte des perturbations biologiques induites par les évènements bruyants ponctuels au cours de la

<footnote n="1">¹ Bruit extérieur émis dans l'environnement par toutes les sources sonores, incluant le bruit émis par les moyens de transport, le trafic routier, ferroviaire ou aérien ainsi que le bruit émis par des sites d'activités industrielles.</footnote>
nuit. Ce rapport indiquait, dans une approche également évoquée dans les travaux de l'OMS, qu'un indicateur évènementiel semblerait mieux adapté pour évaluer les risques de perturbation du sommeil.

## Organisation de l'expertise

L'Anses a confié au comité d'experts spécialisé (CES) « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements » l'instruction de cette saisine. L'Agence a également mandaté le groupe de travail « Indicateurs bruit-santé » pour cette instruction.

Les travaux d'expertise du groupe de travail ont été soumis régulièrement au CES (tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques). Le rapport produit par le groupe de travail tient compte des observations et éléments complémentaires transmis par les membres du CES.

Ces travaux d'expertise sont ainsi issus d'un collectif d'experts aux compétences complémentaires. Ils ont été réalisés dans le respect de la norme NF X 50-110 « qualité en expertise ».

## Description de la méthode

Le groupe de travail a, dans un premier temps, réalisé une revue des connaissances disponibles sur le bruit et ses effets extra-auditifs. Cette revue inclut :

* les caractéristiques physiques, physiologiques et psychosociologiques du bruit ;

* les caractéristiques des principales sources de bruit considérées (transports terrestres et aériens, activités industrielles et de loisir) ainsi que les niveaux d'émission sonores associés ;

* les niveaux d'exposition de la population aux bruits des transports et des activités industrielles et de loisirs ;

* les effets extra-auditifs du bruit (physiologiques et psychosociologiques) ;

* les différents outils réglementaires de gestion du bruit.

Les résultats de deux études commandées à l'occasion de cette expertise par l'Anses ont également été pris en compte par le groupe de travail :

* la première étude, effectuée par l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, visait à documenter le champ des effets psychosociologiques et territoriaux du bruit ;

* la seconde, réalisée par le centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB), a produit un état de l'art consacré à la réglementation française relative au bruit dans l'environnement et aux réglementations étrangères en vigueur.

Considérant, à l'issue de cette revue des connaissances, que la proposition d'indices ou d'indicateurs spécifiques ne permettrait pas de répondre de manière satisfaisante à la problématique d'évaluation des impacts sanitaires liés au bruit de type évènementiel, l'Anses a suggéré de revoir les objectifs initiaux de la saisine.

Les ministères de tutelles de l'Agence signataires de la saisine ont été auditionnés par le groupe de travail afin de discuter des orientations à donner aux travaux d'expertise. L'objectif de l'expertise a été reconsidéré en accord avec les tutelles. Il vise à construire une méthode d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental reposant sur la description des états sanitaires initial et final pour un projet d'aménagement donné, sur une
zone donnée. La méthodologie proposée consiste à caractériser l'évolution d'un état sanitaire *via* l'évolution d'un ensemble de paramètres clés de nature acoustique, contextuelle ou individuelle, identifiés comme modificateurs de cet état.

Etant données les lacunes de connaissances actuelles relatives à la caractérisation et à la quantification des effets sanitaires concernés, le groupe de travail a proposé le principe d'une méthode d'évaluation des impacts sanitaires qui devra évoluer en fonction de la progression des connaissances.

La méthodologie du groupe de travail s'est déroulée suivant cinq étapes successives :

* détermination des effets sanitaires ;

* synthèse des relations dose-effet utilisées dans l'analyse quantitative des impacts sanitaires extra-auditifs ;

* détermination des indices acoustiques à utiliser pour qualifier les expositions ;

* détermination des paramètres modificateurs complémentaires à considérer ;

* détermination des populations à considérer en fonction des lieux et périodes d'émission.

Ce travail a abouti à la construction d'une méthode d'évaluation des impacts sanitaires du bruit. L'application de cette méthode a été ensuite illustrée à l'aide d'un exemple.

## Résultat de l'expertise collective

Le comité d'experts spécialisé « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements » a adopté à l'unanimité moins une abstention les travaux d'expertise du groupe de travail lors de sa séance du 18 décembre 2012 et a fait part de cette adoption à la Direction générale de l'Anses. La synthèse d'expertise collective a été adoptée à l'unanimité par le même CES à l'exception d'une abstention (Eric Gaffet) concernant le premier considérant des recommandations concernant l'amélioration des connaissances des effets du bruit sur la santé.

## Conclusions et recommandations de l'expertise collective

### ► Conclusions

En dépit des nombreuses études réalisées depuis plusieurs décennies sur les effets sanitaires extra-auditifs associés à l'exposition au bruit ambiant, l'évaluation de ceux-ci s'avère encore aujourd'hui peu précise.

Il existe peu de relations dose-effet documentées pour les différentes situations d'exposition au bruit. Par ailleurs, ces relations reposent essentiellement sur des indices énergétiques moyens, alors que la revue de la littérature suggère qu'il faudrait inclure certains indices évènementiels et fréquentiels dans l'évaluation des impacts sanitaires.

Au-delà des difficultés liées à la caractérisation de l'exposition, les lacunes de connaissance s'expliquent également par le caractère multifactoriel des impacts sanitaires associés au bruit ainsi que par la complexité des interactions des multiples déterminants concernés. En effet, outre les déterminants acoustiques, physiologiques et physiopathologiques classiques, d'autres paramètres d'ordres psychologiques, sociaux et territoriaux entrent en ligne de compte et peuvent intervenir comme facteurs modificateurs des effets sanitaires du bruit.
Parmi les effets sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental étudiés, quatre ont été pris en compte par le groupe de travail pour la construction de la méthode d'évaluation des risques. Ce sont ceux pour lesquels des courbes dose-réponse sont disponibles dans certaines situations d'exposition et qui ont été rapportés dans le document de l'OMS *Burden of diseases* (OMS 2011). Il s'agit de :

* effets immédiats :

* perturbations du sommeil ;

* gêne<fnref n="2" /> ;

* effets à moyen et à long termes :

* troubles de l'apprentissage scolaire ;

* infarctus du myocarde.

Cependant, la robustesse des courbes dose-réponse de ces effets reste encore discutée compte-tenu de multiples sources d'incertitude.

Il faut remarquer que la gêne due au bruit est considérée comme un effet sanitaire à part entière. De plus, celle-ci peut, en tant que facteur intermédiaire, participer au développement d'autres pathologies lorsqu'elle est chronique et qu'elle constitue un facteur de stress continu. De nombreuses enquêtes psychoacoustiques ont montré qu'il est difficile de fixer un niveau précis où commence l'inconfort et ont souligné le caractère variable du lien existant entre les indicateurs de gêne et les caractéristiques physiques du bruit.

La méthode proposée en vue de la réalisation d'une étude d'impact sanitaire utilise une grille-support, développée par le groupe de travail, qui permet une évaluation des risques. Cette évaluation porte sur la zone concernée par un projet d'aménagement d'infrastructures et suit les quatre étapes successives (voir en annexe le *canevas de la méthode proposée d'évaluation des impacts sanitaires*) :

* la première étape consiste à rassembler les données d'entrée nécessaires à l'évaluation des impacts sanitaires (description de la zone géographique étudiée, de l'état sonore existant et du projet d'infrastructure) ;

* l'objet de la seconde étape est la caractérisation des expositions et la détermination géographique des zones exposées à des niveaux sonores supérieurs aux seuils définis dans la littérature en dessous desquels l'OMS estime que les effets sont négligeables, afin de circonscrire l'étude à ces territoires et de dénombrer les populations probablement concernées ;

* la troisième étape vise à caractériser par une analyse qualitative les impacts sanitaires possibles en modulant les relations exposition-effet connues en fonction des paramètres individuels sociaux et territoriaux reconnus par le groupe de travail comme étant pertinents (facteurs individuels, sociaux et territoriaux) ;

* enfin, les incertitudes reposant sur l'évaluation des impacts sanitaires sont identifiées et discutées dans une dernière étape.

L'analyse qualitative permet d'identifier les risques concernés et de répertorier les différents facteurs contextuels et individuels ainsi que les évènements à prendre en considération dans la gestion de la situation étudiée. Le passage de l'analyse de risque qualitative à l'évaluation quantitative est néanmoins possible dans certains cas mais, dans la pratique, le passage de

<footnote n="2">² Cf. rapport chapitre 2.3.1</footnote>
l'une (analyse qualitative) à l'autre (évaluation quantitative) est souvent rendu difficile par le caractère très parcellaire des données disponibles.

## ► **Recommandations**

### Concernant l'amélioration des connaissances des effets du bruit sur la santé

Considérant les lacunes actuelles dans les connaissances scientifiques sur l'évaluation de l'exposition, qui ne prend pas en compte :

* Le contenu fréquentiel ;

* les caractéristiques des évènements sonores (temps de montée et de descente, émergence, durée, impulsivité, intermittence, tonalité, etc.) ;

* les multi-expositions (expositions à plusieurs sources sonores simultanées ou successives) ;

le CES recommande :

* de développer des méthodes de mesurage robustes réalisables *in situ* permettant de prendre en considération les paramètres cités ci-dessus (contenu fréquentiel et caractéristiques des évènements sonores et multi-expositions) dans les études épidémiologiques et expérimentales ;

Considérant les lacunes actuelles dans les connaissances scientifiques sur les évaluations des effets sanitaires extra-auditifs du bruit,

le CES recommande de mobiliser des efforts de recherche interdisciplinaires pour :

* mener une réflexion approfondie sur les mécanismes d'action du bruit pour les effets à long terme, associés à une exposition prolongée du bruit, qui tiennent compte des facteurs modificateurs identifiés (caractéristiques du bruit, contextes environnementaux, territoriaux et humains, contextes individuels) et mettre en place les études expérimentales qui permettent de documenter les chaînes de causalité bruit-gêne-stress-effet ;

* réaliser des études épidémiologiques prospectives basées sur des indicateurs d'exposition et de pathologies pertinents pour déterminer les caractéristiques du risque, en termes notamment de temps de latence, de niveaux de risque, de durées et de périodes d'exposition et de relations exposition-effet.

### Concernant la méthodologie d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs associés au bruit

Considérant :

* l'état parcellaire des connaissances actuelles concernant les effets sanitaires du bruit, en particulier en régime événementiel ;

* la nécessité de considérer les effets du bruit liés à la fois aux expositions continues et aux expositions ponctuelles,

le CES préconise, pour documenter le volet « bruit » des études d'impacts sanitaires des projets d'infrastructures, d'utiliser une démarche analytique telle que proposée par le groupe de travail et développée dans le rapport d'expertise collective.
Considérant le caractère pionnier de la méthode d'évaluation des impacts sanitaires proposée,

le CES recommande de tester sa mise en œuvre dans une approche exploratoire et d'amélioration itérative. Cette phase pourrait prendre la forme suivante :

* une étape de test s'appuyant sur divers exemples concrets et impliquant différents acteurs de compétences diverses concernés;

* un partage des retours d'expérience issus de la première phase, dans l'objectif de faire évoluer et améliorer la méthode.

Lors de la mise en œuvre de la méthode une fois consolidée et pour l'interprétation de ses résultats, le CES recommande, :

* d'associer la mise en application de la méthode proposée à un processus de médiation / concertation au niveau local ;

* de mieux définir le rôle et les responsabilités des différentes parties prenantes au niveau local dans la gestion des risques liés aux nuisances sonores et d'éventuellement promouvoir la prise en charge de ces questions par une structure de suivi ad hoc.

## Recommandations générales

Les travaux réalisés au cours de cette expertise soulignent que les connaissances disponibles sur les effets sanitaires du bruit sont dispersées. Une partie non négligeable de ces connaissances s'avère ainsi peu accessible via une recherche bibliographique. En effet, de nombreuses données sont issues d'expériences et d'initiatives locales peu répertoriées dans les publications scientifiques.

Considérant également la nécessité de rationaliser les efforts de recherche, notamment en évitant d'effectuer des travaux déjà réalisés par ailleurs, le CES propose la mise en place d'une structure pérenne de type plateforme internet permettant de répertorier et de centraliser, au niveau national, l'ensemble des publications concernant la problématique des risques sanitaires liés au bruit. Cette démarche serait soutenue par un rapprochement avec les structures équivalentes déjà existantes au niveau européen.

Enfin, au-delà de l'utilisation de la grille d'évaluation du risque proposée et considérant :

* que les personnes sont le plus souvent exposées au bruit environnemental au sein de bâtiments dont la qualité de l'isolation acoustique impacte sur l'exposition ;

le CES recommande aux pouvoirs publics :

* de sensibiliser la population générale aux risques sanitaires liés à l'exposition au bruit ;

* d'informer la population générale sur les possibilités d'isolation acoustique des bâtiments ;

* et de veiller à la mise en place d'une politique de réduction des expositions au bruit.

Date de validation de la synthèse par le comité d'experts spécialisé : 18 décembre 2012
# Annexe : canevas de la méthode d'évaluation des Impacts sanitaires proposée

## 1) Préalable au processus d'évaluation des impacts sanitaires

* **Détermination et description de la zone géographique étudiée**

* Localisation géographique de la source sonore

* Délimitation de la zone géographique de l'étude

* Identification (localisation dans la zone géographique considérée et nombre d'individus concernés) :

* Des établissements de santé et médico-sociaux ;

* Des établissements d'enseignement ;

* Des lieux de travail (quantification des travailleurs en horaires décalés).

* Localisation des « zones calmes » (espaces verts et autres)

* Caractérisation de la zone étudiée :

* Espace rural / urbain ;

* Type d'habitats : collectifs / individuels ;

* Qualité des habitats : vétusté/insalubrité/isolation ;

* Densité de population

* Valeur immobilière de l'habitat ;

* Présence de façades silencieuses (résidences).

* Caractérisation des populations présentes (étude socio-économique) :

* Détermination des populations dépendantes de la nouvelle infrastructure source de bruit (projet) ;

* Quantification des individus travaillant en horaires décalés ;

* Objectivation des statuts socio-économiques (Indice Townsend pour les injustices environnementales) ;

* Evaluation de la qualité de vie locale (indices de bien-être, tels que les dérivés territoriaux de l'Indicateur de Développement Humain, l'Indice de Précarité Sociale ; Indice de satisfaction environnementale ; Indices de confiance politique, etc...

* **Description de l'état initial**

* Identification et description des sources sonores existantes avant le projet :

* Type(s) de bruit : continu / évènementiel non impulsionnel / évènementiel de type impulsionnel ;

* Tonalité : pas de tonalité marquée / hautes fréquences / basses fréquences ;

* Spectre de fréquences : pas de prépondérance / prépondérance hautes fréquences / prépondérance moyennes fréquences / prépondérances basses fréquences ;

* Rythme d'émissions sonores durant l'année : continue / saisonnier / saisonnier mais période critique ;

* Rythme d'émissions sonores hebdomadaire : continu / jours ouvrés uniquement / fins de semaine uniquement ;

* Prévisibilité des évènements de bruits ;

* Distribution de la fréquence d'apparition des évènements de bruit : régulière / irrégulière.
► Description du projet d'infrastructure

* Description des caractéristiques de la nouvelle source sonore (infrastructure nouvelle en fonctionnement) :

* Type(s) de bruit : continu / évènementiel non impulsionnel / évènementiel de type impulsionnel ;

* Tonalité : pas de tonalité marquée / hautes fréquences / basses fréquences ;

* Spectre de fréquences : pas de prépondérance / prépondérance hautes fréquences / prépondérance moyennes fréquences / prépondérances basses fréquences ;

* Rythme d'émissions sonores durant l'année : continue / saisonnier / saisonnier mais période critique ;

* Rythme d'émissions sonores hebdomadaire : continu / jours ouvrés uniquement / fins de semaine uniquement ;

* Prévisibilité des évènements de bruits.

* Description des modifications de la qualité de l'environnement attribuables au projet :

* Multi exposition : oui / non ;

* Co-expositions : aucune co-exposition remarquable / pollution atmosphérique / autres pollutions ;

* Qualité de vie locale.

* Description des modifications de facteurs géographiques attribuables au projet :

* Valeur de l'habitat ;

* Présence de façades silencieuses.

* Caractérisation de la perception de la source de bruit

* Significativité du signal et relations socio-économique avec la source de bruit) : aucune influence / appréciation positive / appréciation négative

## 2) Détermination des expositions

► Sélection des valeurs seuils utilisées pour chacun des effets retenus

(Infarctus du myocarde / apprentissage scolaire/ perturbations du sommeil / gêne)

► Rassemblement des données nécessaires à la cartographie des expositions sonores

* Identification des cartographies d'exposition sonores existantes et données permettant de modéliser les expositions sonores dans l'état initial (avant projet) ;

* Recueil des données permettant de modéliser les expositions sonores attribuables au projet d'infrastructure étudié ;

* Recueil des données IGN de répartition des populations (échelle Iris<fnref n="3" /> recommandée).

► Etablissement d'une cartographie des expositions sonores

* Avant projet ;

* Après projet.

► Caractérisation des expositions (pour chaque effet sanitaire)

* Quantification des personnes exposées au dessus des seuils considérés.

<footnote n="3">³ Ilots regroupés pour l'information statistique</footnote>
### 3) Caractérisation des impacts sanitaires pour chaque effet sanitaire

* **Evaluation quantitative des impacts sanitaires à l'aide des relations doses-réponses**

* **Prise en compte des déterminants complémentaires pour la caractérisation des impacts sanitaires**

### 4) Identification et caractérisation des incertitudes

* **Incertitudes liées à l'évaluation des expositions**

* **Incertitudes induisant une surestimation des expositions ;**

* **Incertitudes induisant une sous-estimation des expositions ;**

* **Incertitudes dont les effets sur les expositions ne sont pas connus.**

* **Incertitudes liées à l'évaluation des impacts sanitaires**

* **Incertitudes induisant une surestimation des impacts sanitaires ;**

* **Incertitudes induisant une sous-estimation des impacts sanitaires ;**

* **Incertitudes dont les effets sur les impacts sanitaires ne sont pas connus.**
# SOMMAIRE

Présentation des intervenants..................................................................................5

Expertise collective : synthèse de l'argumentaire et conclusions
* Erreur ! Signet non défini.

Liste des tableaux....................................................................................................23

Liste des figures........................................................................................................25

Liste des abréviations ................................................................................................27

Glossaire........................................................................................................................29

1 Contexte, objet et modalités de traitement de la saisine..................32

1.1 Contexte..................................................................................................................32

1.2 Objet de la saisine..................................................................................................33

1.3 Limites du champ d'expertise ........................................................................34

1.3.1 Sources de bruit et gammes de fréquences..................................................34

1.3.2 Effets sanitaires ..................................................................................................34

1.3.3 Population........................................................................................................35

1.4 Modalités de traitement ....................................................................................35

2 Le bruit : ses dimensions physique, physiologique et psychosociologique................................................................................................................36

2.1 Dimension physique du bruit ............................................................................36

2.1.1 Paramètres physiques du bruit........................................................................36

2.1.2 Grandeurs physiques et indices acoustiques usuels ........................................36

2.1.2.1 Niveaux de pression acoustique et unités ..................................................36

2.1.2.2 Indices acoustiques usuels........................................................................38

2.1.3 Mesure et modélisation du bruit ........................................................................43

2.1.3.1 Spectre acoustique : analyse spectrale et analyse en bandes de fréquence ....................43

2.1.3.2 Mesure : appareils et méthodes normalisées ....................................................44

2.1.3.3 Méthodes de prévision des niveaux sonores....................................................46

2.2 Dimension physiologique du bruit........................................................................48

2.2.1 Fonctionnement de l'oreille................................................................................48

2.2.2 Audiogramme ........................................................................................................48

2.3 Dimension psychosociologique du bruit........................................................................49

2.3.1 Définition de la gêne................................................................................................49

2.3.2 Le bruit comme agression : théories générales du stress....................................50

2.3.3 Les déterminants sociodémographiques du bruit ou facteurs de modulation de la gêne....................................................................................................................52

2.3.4 De la gêne à la sensibilité................................................................................54

2.3.5 Mesure de la gêne due au bruit en psycho-acoustique........................................54

2.3.6 Des approches complémentaires de la gêne et des vécus sonores en situation ............57

Synthèse du chapitre 2 : le bruit : ses dimensions physique, physiologique et psychosociologique................................................................................................................58
3 Sources de bruit et niveaux d'émission associés 59

3.1 Bruit des transports terrestres 59

3.1.1 Transport routier 59

3.1.1.1 Véhicules routiers 59

3.1.1.2 Infrastructure 60

3.1.2 Transport ferroviaire 61

3.2 Bruit des transports aériens 63

3.3 Bruit des activités industrielles et de loisirs 64

3.3.1 Activités industrielles 64

3.3.2 Activités de loisirs 64

Synthèse du chapitre 3 : sources de bruit et niveaux d'émission associés 65

4 Exposition de la population aux bruits des transports et des activités industrielles et de loisirs 66

4.1 Exposition de la population aux bruits des transports 66

4.1.1 Exposition de la population dans l'Union européenne 66

4.1.2 Exposition de la population en France 67

4.1.2.1 Exposition au bruit des transports terrestres 69

4.1.2.2 Exposition au bruit du trafic aérien 70

4.2 Exposition de la population aux bruits des activités industrielles et de loisirs 71

4.3 Connaissance des multi-expositions au bruit 71

Synthèse du chapitre 4 : exposition de la population aux bruits des transports et des activités 73

5 Effets extra-auditifs et impacts sanitaires du bruit 74

5.1 Effets physiologiques extra-auditifs du bruit et impacts sanitaires 75

5.1.1 Les effets du bruit sur le sommeil 75

5.1.1.1 Les perturbations du sommeil mises en évidence par les études expérimentales 75

5.1.1.2 Les perturbations du sommeil observées dans les études épidémiologiques 78

5.1.2 Les effets du bruit sur le système cardiovasculaire 80

5.1.2.1 Hypertension artérielle 80

5.1.2.2 Maladies cardiaques ischémiques 81

5.1.2.3 Accident vasculaire cérébral 82

5.1.3 Les effets du bruit sur le système neuroendocrinien 82

5.1.4 Les effets du bruit sur la santé mentale 83

5.2 Effets psychosociaux du bruit et impacts sanitaires 84

5.2.1 La gêne due au bruit 84

5.2.1.1 Un effet prédominant du bruit environnemental 84

5.2.1.2 Des relations exposition-réponse imparfaites 90

5.2.1.3 La gêne liée au bruit et ses multiples déterminants 93

5.2.2 Bruit et qualité des communications orales 102

5.2.3 Les effets du bruit sur les performances 104

5.2.3.1 Les tâches affectées par le bruit 104

5.2.3.2 Les tâches non affectées par le bruit 107

5.2.4 Les effets à dimension territoriale 107

5.2.4.1 Les effets du bruit des transports sur l'immobilier et sur les dynamiques résidentielles 108
<table><tbody><tr><td>7.2.4</td><td>Détermination des paramètres complémentaires à considérer</td><td>143</td></tr><tr><td>7.2.5</td><td>Détermination des populations cibles</td><td>144</td></tr><tr><td>7.2.5.1</td><td>Impacts cardiovasculaires</td><td>146</td></tr><tr><td>7.2.5.2</td><td>Apprentissage scolaire</td><td>147</td></tr><tr><td>7.2.5.3</td><td>Perturbations du sommeil</td><td>148</td></tr><tr><td>7.2.5.4</td><td>Gène</td><td>149</td></tr><tr><td>7.3</td><td>Méthode de construction d'un outil opérationnel</td><td>154</td></tr><tr><td>7.3.1</td><td>Préalable au processus d'évaluation des impacts sanitaires</td><td>155</td></tr><tr><td>7.3.1.1</td><td>Description de la zone étudiée</td><td>155</td></tr><tr><td>7.3.1.2</td><td>Description de l'état initial</td><td>155</td></tr><tr><td>7.3.1.3</td><td>Description du projet d'infrastructure</td><td>155</td></tr><tr><td>7.3.2</td><td>Caractérisation des expositions sonores</td><td>156</td></tr><tr><td>7.3.2.1</td><td>Modélisation des niveaux sonores</td><td>156</td></tr><tr><td>7.3.2.2</td><td>Détermination des valeurs seuils à retenir</td><td>157</td></tr><tr><td>7.3.2.3</td><td>Détermination des populations à considérer</td><td>158</td></tr><tr><td>7.3.3</td><td>Caractérisation des impacts sanitaires</td><td>159</td></tr><tr><td>7.3.3.1</td><td>Détermination des relations exposition-risque à considérer</td><td>159</td></tr><tr><td>7.3.3.2</td><td>Détermination des paramètres complémentaires à retenir</td><td>163</td></tr><tr><td>7.3.4</td><td>Identification des incertitudes</td><td>163</td></tr><tr><td>7.3.5</td><td>Portée et limites de la méthodologie proposée</td><td>163</td></tr><tr><td>7.4</td><td>Canevas de la méthode d'évaluation des impacts sanitaires</td><td>164</td></tr><tr><td>7.5</td><td>Exemple d'évaluation des impacts sanitaires</td><td>166</td></tr><tr><td>7.5.1</td><td>Description de l'exemple étudié</td><td>166</td></tr><tr><td>7.5.1.1</td><td>Description de la zone d'étude</td><td>166</td></tr><tr><td>7.5.1.2</td><td>Description du projet étudié</td><td>167</td></tr><tr><td>7.5.2</td><td>Sélection des valeurs seuils utilisées</td><td>170</td></tr><tr><td>7.5.3</td><td>Modélisation des expositions sonores</td><td>170</td></tr><tr><td>7.5.4</td><td>Infarctus du myocarde</td><td>174</td></tr><tr><td>7.5.4.1</td><td>Caractérisation des expositions sonores</td><td>174</td></tr><tr><td>7.5.4.2</td><td>Caractérisation des impacts sanitaires</td><td>176</td></tr><tr><td>7.5.5</td><td>Apprentissage scolaire</td><td>177</td></tr><tr><td>7.5.5.1</td><td>Caractérisation des expositions sonores</td><td>177</td></tr><tr><td>7.5.5.2</td><td>Caractérisation des impacts sanitaires</td><td>178</td></tr><tr><td>7.5.6</td><td>Perturbations du sommeil</td><td>178</td></tr><tr><td>7.5.6.1</td><td>Caractérisation des expositions sonores</td><td>178</td></tr><tr><td>7.5.6.2</td><td>Caractérisation des impacts sanitaires</td><td>180</td></tr><tr><td>7.5.7</td><td>Gène</td><td>181</td></tr><tr><td>7.5.7.1</td><td>Caractérisation des expositions sonores</td><td>181</td></tr><tr><td>7.5.7.2</td><td>Caractérisation des impacts sanitaires</td><td>183</td></tr><tr><td>7.5.8</td><td>Identification des incertitudes</td><td>184</td></tr><tr><td>7.5.8.1</td><td>Incertitudes liées à l'évaluation des expositions</td><td>184</td></tr><tr><td>7.5.8.2</td><td>Incertitudes liées à l'évaluation des impacts sanitaires</td><td>186</td></tr><tr><td>8</td><td>Conclusions du groupe de travail</td><td>187</td></tr><tr><td>9</td><td>Recommandations du groupe de travail</td><td>190</td></tr><tr><td>10</td><td>Bibliographie</td><td>194</td></tr><tr><td>10.1</td><td>Publications et rapports</td><td>194</td></tr><tr><td>10.2</td><td>Normes</td><td>211</td></tr><tr><td>10.3</td><td>Législation et réglementation</td><td>211</td></tr></tbody></table>
ANNEXES

<table><tr><td>Annexe 1 : Saisine « Elaboration de valeurs de référence dans le domaine des risques liés au bruit des transports terrestres et des activités »</td><td>213</td></tr><tr><td>Annexe 2 : Analyse des déclarations publiques d'intérêt (DPI) des experts</td><td>215</td></tr><tr><td>Annexe 3 : Les pondérations fréquentielles</td><td>221</td></tr><tr><td>Annexe 4 : Les pondérations temporelles</td><td>223</td></tr><tr><td>Annexe 5 : Fonctionnement de l'oreille interne</td><td>224</td></tr><tr><td>Annexe 6 : Compléments sur les sources de bruit d'origine aéronautique</td><td>226</td></tr><tr><td>Annexe 7 : La Directive européenne 2002//49/CE</td><td>229</td></tr><tr><td>Annexe 8 : Exemples de données d'exposition au bruit pour de grandes agglomérations françaises</td><td>230</td></tr><tr><td>Annexe 9 : Zones de bruit critique et points noirs de bruit</td><td>231</td></tr><tr><td>Annexe 10 : Les effets de co-expositions au bruit et à d'autres facteurs polluants</td><td>233</td></tr><tr><td>Annexe 11 : Sommeil non perturbé</td><td>237</td></tr><tr><td>Annexe 12 : Décotes immobilières lié au bruit des transports</td><td>239</td></tr><tr><td>Annexe 13 : Revue des réglementations relatives aux bruits des transports et des activités</td><td>242</td></tr><tr><td>Annexe 14 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales relatives aux effets étudiés</td><td>291</td></tr></table>
## Liste des tableaux

<table><tr><td>Tableau 1 : Échelle des fréquences sonores</td><td>36</td></tr><tr><td>Tableau 2 : Valeurs limites en France* après transposition de la Directive 2002/49/CE</td><td>42</td></tr><tr><td>Tableau 3 : Les facteurs individuels de modulation de la gêne</td><td>53</td></tr><tr><td>Tableau 4 : Exemple de niveaux de bruit émis par les moyens de transport routiers</td><td>60</td></tr><tr><td>Tableau 5 : Exemples de niveaux de bruit émis par les moyens de transport ferroviaires</td><td>61</td></tr><tr><td>Tableau 6 : Niveaux de bruit perçus au sol aux alentours d'un aéroport</td><td>63</td></tr><tr><td>Tableau 7 : Statistiques d'exposition au bruit dans 26 pays membres de l'AEE</td><td>67</td></tr><tr><td>Tableau 8 : Statistiques d'exposition au bruit en France</td><td>68</td></tr><tr><td>Tableau 9 : Origine des bruits perçus (pourcentage). Plusieurs réponses autorisées par personne interrogée</td><td>68</td></tr><tr><td>Tableau 10 : Synthèse des statistiques nationales disponibles à partir des données des cartographies stratégiques du bruit des grandes infrastructures de transports terrestres</td><td>69</td></tr><tr><td>Tableau 11 : Synthèse des statistiques nationales disponibles à partir des données des cartographies stratégiques du bruit des grandes infrastructures des grands aéroports</td><td>71</td></tr><tr><td>Tableau 12 : Résultats obtenus dans le cadre de six enquêtes sur la gêne liée au bruit réalisées entre 2000 et 2010</td><td>85</td></tr><tr><td>Tableau 13 : Principales sources de bruit au domicile identifiées par les enquêtés</td><td>86</td></tr><tr><td>Tableau 14 : Moyens de transport à l'origine de la gêne due au bruit</td><td>87</td></tr><tr><td>Tableau 15 : Comparaison 2005-1986 du pourcentage de français se déclarant gênés par les nuisances sonores des transports</td><td>87</td></tr><tr><td>Tableau 16 : Effets des principaux facteurs modificateurs de la gêne, exprimée en dBA</td><td>94</td></tr><tr><td>Tableau 17 : Hypothèses explicatives de l'évolution de la gêne après changement d'exposition d'après Brown et van Kamp (2009)</td><td>100</td></tr><tr><td>Tableau 18 : Estimation des distances maximales d'intelligibilité pour une conversation entre deux personnes</td><td>104</td></tr><tr><td>Tableau 19 : Critères environnementaux associés au choix d'un futur logement (6 communes de première couronne francilienne)</td><td>113</td></tr><tr><td>Tableau 20 : Profils environnementaux des groupes socio-urbains en Ile-de-France</td><td>116</td></tr><tr><td>Tableau 21 : Valeurs limites d'exposition sonore en façade des bâtiments exposés aux infrastructures routières nouvelles</td><td>120</td></tr><tr><td>Tableau 22 : Valeurs limites d'exposition sonore en façade des bâtiments exposés aux infrastructures ferroviaires</td><td>121</td></tr><tr><td>Tableau 23 : Isolement acoustique</td><td>122</td></tr><tr><td>Tableau 24 : Termes correctifs réglementaires appliqués au bruit de voisinage</td><td>125</td></tr><tr><td>Tableau 25 : Émergences admissibles en dBA pour les installations classées pour la protection de l'environnement</td><td>127</td></tr><tr><td>Tableau 26 : Synthèse des effets sanitaires recensés</td><td>140</td></tr><tr><td>Tableau 27 : Effets sanitaires immédiats retenus et niveaux de bruit seuils associés</td><td>141</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Tableau 28 : Effets sanitaires associés à une exposition chronique au bruit retenus et niveaux de bruit seuils associés</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 29 : Détermination des populations à considérer pour les effets cardiovasculaires</td>
      <td>146</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 30 : Détermination des populations à considérer pour les effets sur l'apprentissage scolaire</td>
      <td>147</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 31 : Détermination des populations à considérer pour les effets sur le sommeil</td>
      <td>148</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 32 : Détermination des populations à considérer pour l'évaluation de la gêne</td>
      <td>149</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 33 : Grille support à l'évaluation qualitative des impacts sanitaires : partie 1 (détermination des dangers)</td>
      <td>150</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 34 : Grille support à l'évaluation qualitative des impacts sanitaires : partie 2 (paramètres complémentaires)</td>
      <td>151</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 35 : Seuils de niveaux sonores retenus pour les indices acoustiques intégrés</td>
      <td>158</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 36 : Seuils de niveaux sonores retenus pour les indices acoustiques évènementiels</td>
      <td>158</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 37 : Risques relatifs moyens pour les infarctus du myocarde en fonction de la classe d'exposition sonore en façade</td>
      <td>160</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 38 : Pourcentages d'élèves dont les performances scolaires sont affectées par le bruit en fonction de la classe de niveau sonore en façade de l'établissement scolaire</td>
      <td>161</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 39 : Pourcentage de personnes dont le sommeil est susceptible d'être fortement perturbé en fonction de la classe de niveau sonore en façade du lieu de résidence</td>
      <td>162</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 40 : Pourcentage de personnes susceptibles fortement gênées en fonction de la classe de niveau sonore en façade du lieu de résidence</td>
      <td>162</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 41 : Nombre de passages par catégorie de trains et par période pour le projet de ligne ferroviaire</td>
      <td>167</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 42 : Grille d'analyse de l'exemple</td>
      <td>168</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 43 : Seuils de niveaux sonores retenus pour les indices acoustiques intégrés</td>
      <td>170</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 44 : Seuils de niveaux sonores retenus pour les indices acoustiques évènementiels</td>
      <td>170</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 45 : Calcul de la fraction de risque d'infarctus du myocarde attribuable au bruit routier</td>
      <td>176</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 46 : Répartition des établissements scolaires en fonction de leur exposition en période diurne dans les deux configurations et situation des établissements scolaires par rapport à la valeur seuil L<sub>d</sub> de 52 dBA</td>
      <td>177</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 47 : Nombre de personnes exposées par classe de nombre d'évènements sonores nocturnes supérieurs à 55 dBA en L<sub>max</sub> attribuables au trafic ferroviaire</td>
      <td>179</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 48 : Caractérisation des expositions sonores moyennes en période nocturne (L<sub>n</sub>, 22h - 6h) pour les établissements de santé ouverts la nuit et situation par rapport à la valeur seuil de 42 dBA.</td>
      <td>180</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 49 : Quantification du nombre de personnes dont le sommeil est fortement perturbé par le bruit routier nocturne d'une part et le bruit ferroviaire nocturne d'autre part</td>
      <td>181</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 50 : Nombre de personnes exposées par classe de nombre d'évènements sonores supérieurs à 65 dBA en L<sub>max</sub> attribuables au trafic ferroviaire, sur la totalité de la journée (24h).</td>
      <td>183</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Tableau 51 : Quantification du nombre de personnes fortement gênées par le bruit routier et ferré.</td>
      <td>184</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table><tr><td>Tableau 52 : Indicateurs de gêne à considérer dans les zones de bruit critique</td><td>231</td></tr><tr><td>Tableau 53 : Résultats d'études et de recherches sur les décotes immobilières liées au bruit des avions (1960 - 2007)</td><td>239</td></tr><tr><td>Tableau 54 : Résultats Résultats d'études et de recherche sur les décotes immobilières liées au bruit routier (1970 - 2006)</td><td>241</td></tr><tr><td>Tableau 55 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales pour l'effet hypertension</td><td>291</td></tr><tr><td>Tableau 56 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales pour l'effet accidents cardiovasculaires</td><td>292</td></tr><tr><td>Tableau 57 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales pour l'effet perturbation du sommeil</td><td>293</td></tr><tr><td>Tableau 58 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales pour l'effet gêne</td><td>294</td></tr><tr><td>Tableau 59 : Synthèse des études épidémiologiques et expérimentales pour troubles de l'apprentissage scolaire</td><td>295</td></tr></table>

## Liste des figures

<table><tr><td>Figure 1 : Exemples de niveaux de bruit rencontrés dans l'environnement</td><td>37</td></tr><tr><td>Figure 2 : Évolution sur 30 minutes des niveaux de bruit mesurés au droit d'un feu tricolore et comparaison avec le niveau équivalent déterminé sur la même période.</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 3 : Spectre continu (à gauche) et spectre de raies (à droite)</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 4 : Audiogrammes théorique (à gauche) et d'une personne souffrant de problèmes d'audition (à droite)</td><td>49</td></tr><tr><td>Figure 5 : Schématisation du processus de stress d'après Ursin et Eriksen (Ursin et Eriksen 2004)</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 6 : La gêne sonore en tant que cadre de stress psychologique (source : Stallen 1999)</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 7 : Allure (schéma de principe) de l'évolution des différentes sources de bruit en fonction de la vitesse pour un véhicule léger</td><td>60</td></tr><tr><td>Figure 8 : Niveaux du bruit de roulement et du bruit d'origine aérodynamique (en LA<sub>eq</sub>) en fonction de la vitesse de circulation (en km/h)</td><td>62</td></tr><tr><td>Figure 9 : Origine des bruits de transports perçus</td><td>69</td></tr><tr><td>Figure 10 : Hypnogramme d'un jeune adulte lors d'une nuit perturbée par le bruit</td><td>76</td></tr><tr><td>Figure 11 : Pertes d'années de vie en bonne santé (DALYs) pour les effets sanitaires suivants liés au bruit : gêne, maladies ischémiques du cœur (MIC) et perturbation du sommeil (source : OMS 2011)</td><td>89</td></tr><tr><td>Figure 12 : Pourcentage de personnes hautement gênées en fonction du niveau sonore en façade (Lden) et de la source de bruit</td><td>91</td></tr><tr><td>Figure 13 : Intelligibilité de la parole en fonction du niveau sonore ambiant régulier à l'intérieur d'une salle de séjour de type habituel</td><td>103</td></tr></table>
<table><tr><td>Figure 14 : Cadre de référence pour la gouvernance des risques de l'International risk governance council</td><td>137</td></tr><tr><td>Figure 15 : Estimation du pourcentage d'élèves dont les performances scolaires sont affectées par le bruit en fonction des niveaux sonores d'exposition Ldn en façade des établissements scolaires</td><td>161</td></tr><tr><td>Figure 16 : Zone géographique pour l'exemple étudié</td><td>167</td></tr><tr><td>Figure 17 : Cartographie des expositions sonores en journée (Ld par tranche de 5 dBA, période 6h - 18h) et répartition des populations en fonction de leur exposition suivant les deux configurations avant / après</td><td>171</td></tr><tr><td>Figure 18 : Cartographie des expositions sonores la nuit (Ln par tranche de 5 dBA, période 22h - 6h) et répartition des populations en fonction de leur exposition suivant les deux configurations avant / après</td><td>172</td></tr><tr><td>Figure 19 : Cartographie des expositions sonores journée entière (Lden par tranche de 5 dBA) et répartition des populations en fonction de leur exposition suivant les deux configurations avant / après</td><td>173</td></tr><tr><td>Figure 20 : Cartographie des zones de dépassement de la valeur seuil Ld = 57,5 dBA et population potentiellement exposée au-dessus de la valeur seuil dans les deux configurations avant / après</td><td>175</td></tr><tr><td>Figure 21 : Cartographie des zones de dépassement de la valeur seuil Ln = 50 dBA et population potentiellement exposée au-dessus de la valeur seuil dans les deux configurations avant / après</td><td>175</td></tr><tr><td>Figure 22 : Représentation cartographique du nombre d'évènements sonores attribuables au bruit ferroviaire dépassant 70 dBA en période diurne (6h - 18h)</td><td>178</td></tr><tr><td>Figure 23 : Cartographie des zones de dépassement de la valeur seuil Ln = 42 dBA et population potentiellement exposée au-dessus de la valeur seuil dans les deux configurations avant / après</td><td>179</td></tr><tr><td>Figure 24 : Représentation cartographique du nombre d'évènements sonores attribuables au bruit ferroviaire dépassant 55 dBA en période nocturne (22h - 6h)</td><td>179</td></tr><tr><td>Figure 25 : Cartographie des zones de dépassement de la valeur seuil Lden = 42 dBA et population potentiellement exposée au-dessus de la valeur seuil dans les deux configurations avant / après</td><td>182</td></tr><tr><td>Figure 26 : Cartographie du nombre d'évènements sonores attribuables au bruit ferroviaire dépassant 65 dBA sur la totalité de la journée (24h)</td><td>183</td></tr><tr><td>Figure 27 : Courbes de pondération A, B, C et D</td><td>222</td></tr><tr><td>Figure 28 : Courbe de pondération G</td><td>222</td></tr><tr><td>Figure 29 : Planche anatomique de l'oreille : L'organe de transmission</td><td>224</td></tr><tr><td>Figure 30 : L'organe de Corti</td><td>225</td></tr><tr><td>Figure 31 : Hypnogramme d'un jeune adulte lors d'une nuit non perturbée</td><td>237</td></tr></table>
## Liste des abréviations

AEE : Agence européenne pour l'environnement

Acnusa : Autorité de contrôle des nuisances aéroportuaires

Ademe : Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie

Afnor : Agence française de normalisation

Afsset : Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail

Anef : *Australian noise exposition forecast*

Anses : Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail

APR : Appel à projets de recherche

ARS : Agences régionales de santé

Calm : Projet de recherche européen (*Community noise research strategy plan*)

Certu : centre d'études sur les réseaux, les transports, l'urbanisme et les constructions publiques

Cete : Centre d'études techniques de l'équipement

CSB : Carte stratégique du bruit

CSTB : Centre scientifique et technique du bâtiment

CSHPF : Conseil supérieur d'hygiène publique de France

dB : Décibel

DALYs : *Disability Adjusted Life Years* (somme des années de vie en bonne santé perdues)

DGAC : Direction générale de l'aviation civile

DGPR : Direction générale de la prévention des risques

DGS : Direction générale de la santé

Dreal : Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement

EPNL : *Effective perceived noise level* (niveau de bruit effectif perçu)

ERS : Evaluation des risques sanitaires

ICPE : Installation classée pour la protection de l'environnement

Ifsttar : Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux

IGN : Institut géographique national

Inpes : Institut national de prévention et d'éducation pour la santé

Inrets : Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité

INRS : Institut national de recherche et de sécurité

InVS : Institut de veille sanitaire

IRGC : *International risk governance council*

IRSN : Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

LAeq : Niveau de pression acoustique continu équivalent (*Level equivalent*) pondérée A
LA<sub>max</sub> : Niveau maximal de pression acoustique pondérée A

L<sub>den</sub> : Day-evening-night assessment sound Level (niveau sonore équivalent jour – soirée – nuit)

NA<sub>x</sub> : Noise events Above x dBA (nombre d'évènements supérieurs à x dBA)

NF : Norme française

NIHL : Noise-induced hearing loss

NMPB : Nouvelle méthode de prévision du bruit

OMS : Organisation mondiale de la santé

OR : Odds ratio

PPBE : Plan de prévention du bruit dans l'environnement

PEB : Plan d'Exposition au Bruit

PGS : Plan de gêne sonore

PNB : Point noir du bruit

PNSE : Plan national santé-environnement

PTAC : Poids total autorisé en charge

RFF : Réseau ferré de France

RR : Risque relatif

RRN : Réseau routier national

Setra : Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements

SNCF : Société nationale des chemins de fer français

Stac : Service technique de l'aviation civile

VSEI : Volet sanitaire des études d'impact

ZBC : Zone de bruit critique

ZER : Zone à émergence réglementée
# Glossaire

**Bruit ambiant**

Bruit total existant dans une situation donnée pendant un intervalle de temps donné. Il est composé de l'ensemble des bruits émis par toutes les sources proches ou éloignées [NF S 30-101].

**Bruit environnemental**

Bruit extérieur émis dans l'environnement par toutes les sources sonores, incluant le bruit émis par les moyens de transport, le trafic routier, ferroviaire ou aérien ainsi que le bruit émis par des sites d'activités industrielles.

**Bruit fluctuant**

Bruit dont le niveau sonore varie sur un intervalle de plus de 2 décibels (dB) au cours de la durée d'observation [NF S 30-101].

**Bruit impulsionnel**

Bruit résultant d'une ou de plusieurs impulsions d'énergie acoustique ayant chacune une durée inférieure à environ 1s et séparées par des intervalles de temps de durées supérieures à 0,2 s [NF S 30-101].

**Bruit particulier**

Composante du bruit ambiant pouvant être identifiée spécifiquement et que l'on désire distinguer du bruit ambiant, notamment parce qu'il est l'objet d'une requête. Ce peut être, par exemple, un bruit dont la production ou la transmission est inhabituelle dans une zone résidentielle ou un bruit émis ou transmis dans une pièce d'habitation du fait du non-respect des règles d'art de la construction ou des règles de bon usage des lieux d'habitations [NF S 30-101].

**Bruit résiduel**

Résultante du bruit ambiant en l'absence de tous les bruits particuliers. Ce peut être par exemple, dans un logement, l'ensemble des bruits habituels provenant de l'extérieur et des bruits intérieurs correspondant à l'usage normal des locaux et équipements [NF S 30-101].

**DALY (Disability Adjusted Life-Years),**

Somme des années de vie en bonne santé perdues par la dégradation de la qualité de vie et par décès prématuré. DALY = YLL + YLD

- YLL (Years of Life Lost) c'est-à-dire « années potentielles de vie perdues » en français est le nombre des décès multiplié par le nombre d'années à vivre au moment du décès ;

- YLD (Years Lived with Disability) c'est-à-dire « années vécues avec incapacité » en français est le nombre de cas de maladie multiplié par un facteur de pondération exprimant la gravité de l'incapacité et par la durée moyenne de l'incapacité (jusqu'à la guérison ou au décès).

La gravité de l'incapacité ou de la dégradation de la qualité de vie est un nombre compris entre 0 (complète santé) et 1 (décès).

**Décibel (Noté dB)**

Unité permettant d'exprimer des niveaux (de pression, de puissance, d'intensité). Le décibel est construit à partir du logarithme décimal du rapport entre l'énergie du signal étudié et une valeur de référence<fnref n="4" />.

<footnote n="4">⁴ Cette valeur de référence est le seuil d'audition de l'oreille humaine à la fréquence de 1 000 Hz exprimé soit en pression acoustique ($p_0 = 20 \times 10^{-6}$ Pa) soit en intensité acoustique ($I_0=10^{-12}$ W).</footnote>
## Décibel pondéré A

L'oreille humaine n'est pas sensible aux différentes fréquences sonores de la même manière. Certains sons à certaines fréquences sont mieux perçus que d'autres à des fréquences différentes. L'oreille est plus performante dans les fréquences moyennes (medium). Pour en tenir compte, les divers textes normatifs et juridiques ont convenu d'une pondération « filtre A » privilégiant les fréquences moyennes par rapport aux basses et aux très aiguës (voir Annexe 3 sur les pondérations fréquentielles). Les valeurs sont alors exprimées en dBA. La courbe de pondération A est la plus utilisée pour restituer la réaction de l'oreille humaine aux différentes fréquences.

## Émergence

Modification temporelle du niveau du bruit ambiant induite par l'apparition ou la disparition d'un bruit particulier. Cette modification porte sur le niveau sonore global ou sur le niveau sonore mesuré dans une bande de fréquence quelconque [NF S 30-101].

L'émergence (E) est obtenue en comparant le niveau de pression acoustique continu équivalent du bruit ambiant en présence du bruit particulier à caractériser [LA<sub>eq</sub>, T, part], au niveau de pression acoustique continu équivalent du bruit résiduel [LA<sub>eq</sub>, res] tel que déterminé sur l'intervalle d'observation.

## Événement acoustique

Un événement acoustique résulte de la modification du niveau ou de la tonalité d'un bruit. La succession d'une telle modification puis de la modification inverse (retour à l'état antérieur) est également appelée événement acoustique.

## Événement acoustique discret

Phénomène acoustique identifiable de durée courte et limitée (en général moins de quelques minutes), pouvant se répéter plusieurs fois au cours de l'intervalle de temps considéré [NF S 30-101].

## Fréquence

La fréquence, exprimée en Hertz (Hz), représente le nombre de fois qu'une grandeur se reproduit identiquement à elle-même en une seconde (c'est l'inverse de la période).

Par exemple, un son pur de 1 000 Hz entraîne la vibration des molécules d'air 1 000 fois par seconde.

## Indicateur d'impact sanitaire

Un indicateur est un outil d'évaluation d'une situation. Le terme d'indicateur (d'impact sanitaire) désigne ici une construction permettant de quantifier les impacts sanitaires associés à un niveau de bruit donné (exprimé par un indice).

## Indice acoustique

Le terme d'indice (acoustique) s'applique à une mesure destinée à quantifier un phénomène physique, en l'occurrence le bruit, caractérisé par des paramètres physiques (spectre fréquentiel, puissance, nombre d'occurrences, etc.). L'indice est purement une expression de forme physique (voir liste des principaux indices acoustiques recensés au § 2.1.2.2).

## Intensité (ou puissance) du bruit

L'intensité ou la puissance du bruit représente les variations de pression de l'air ambiant dues à la présence de vibrations sonores, exprimées en Pascal (Pa).

La pression la plus basse qu'un être humain en bonne santé puisse détecter est de 20 micro-pascals (µPa). La pression la plus élevée qui puisse être perçue sans dommage par le système auditif humain est de 20 Pascals.

## Pression acoustique efficace

Il s'agit de la pression acoustique exprimée comme la racine carrée de la moyenne de la pression sonore au carré définie sur une période T, soit :
$$ \langle p \rangle^2 = \sqrt{\frac{1}{T} \int_{t_0}^{t_0+T} p^2(t) \cdot dt} $$

### Son

Le son est un phénomène vibratoire présentant trois caractéristiques : un spectre fréquentiel, une amplitude et une durée (durée de l'émission).

### Sonore

Terme qui se rapporte à la fois au son en tant que phénomène physique ou acoustique et à la fois à un objet propre à émettre des sons (définition académique) [NF S 30-101].
# 1 Contexte, objet et modalités de traitement de la saisine

## 1.1 Contexte

Le bruit constitue un phénomène omniprésent dans la vie quotidienne, aux sources innombrables et d'une infinie diversité. Il n'y a aucune distinction physique entre un son et un bruit. Néanmoins, la neuvième édition du dictionnaire de l'Académie française définit le bruit comme un « son ou ensemble de sons qui se produisent en dehors de toute harmonie régulière ». Selon la norme AFNOR NF 530-105, le bruit est défini comme « tout phénomène acoustique produisant une sensation généralement considérée comme désagréable ou gênante ».

Le bruit est un risque invisible, qui ne laisse pas de trace résiduelle matérielle après son émission ; c'est aussi un risque familier, qui n'est pas associé à de nouvelles technologies et qui ne menace pas de provoquer des catastrophes à grande échelle (Beck 1992; Slovic 2000). Il peut donc apparaître comme un risque de « second rang », dans la mesure où il ne possède pas les caractéristiques auxquelles l'opinion publique est la plus sensible.

Cela peut expliquer pourquoi le bruit ne fait pas partie des risques sanitaires et environnementaux qui inquiètent le plus la population. En effet, seul un français sur cinq considère que le bruit constitue un risque très élevé pour la santé en général (Inpes 2007). Les résultats du baromètre IRSN de 2010 sur la perception des risques et de la sécurité viennent corroborer ce constat : si en 2009 les français étaient environ 20 % à penser que l'effet de serre était le problème le plus préoccupant pour l'environnement, ils n'étaient que 3,7 % à peine à penser la même chose à propos des nuisances sonores, loin derrière la pollution de l'air (17,2 %) et de l'eau (16,6 %) (IRSN 2010).

Toutefois, si les individus ne considèrent pas le bruit comme un enjeu environnemental majeur (comme par exemple le changement climatique ou le risque nucléaire, qui inquiètent beaucoup même si la plupart des gens n'y ont jamais été confrontés directement), ils attribuent une valeur croissante au droit à la tranquillité sonore dans leur cadre de vie, et ils font souvent l'expérience de nuisances sonores dans leur vie quotidienne. Ainsi, selon différentes enquêtes menées en France comme en Europe (Eurobarometre 1995; Eurobarometre 2010; INSEE 2002), le bruit figure parmi les nuisances les plus souvent citées par la population, une nuisance étant considérée comme un facteur qui constitue un désagrément, qui nuit à l'environnement ou à la santé.

Si la surdité est l'effet auditif le plus souvent associé aux expositions professionnelles ou aux comportements à risque (écoute de musique amplifiée sans protection), les autres effets sanitaires du bruit associés à une exposition environnementale (gêne, perturbations du sommeil, hypertension, etc.) sont encore assez peu pris en compte dans les études et dans les projets d'infrastructures bruyantes. Ces effets dits « extra-auditifs » pouvant avoir une origine multifactorielle (effets non spécifiques au bruit) sont peu mis en relation avec une exposition au bruit.

Par ailleurs, le bruit n'est pas uniquement un phénomène physique. La façon dont le bruit est perçu dépend de composantes multiples, à la fois personnelles, contextuelles et culturelles. C'est notamment pourquoi, pour un même niveau d'exposition au bruit, les effets extra-auditifs varient d'un individu à l'autre. C'est ce qui les rend particulièrement difficiles à prévoir.

Les premiers chapitres de ce rapport font une revue des connaissances disponibles sur les thèmes suivants :

* le bruit dans ses dimensions physique (grandeurs physiques et indices acoustiques usuels notamment), physiologique et psychosociologique (chapitre 2) ;

* les principales sources de bruit et niveaux d'émission associés (chapitre 3) ;
* l'exposition de la population aux bruits des transports et des activités industrielles et de loisirs (chapitre 4) ;

* les effets extra-auditifs et impacts sanitaires du bruit (chapitre 5) ;

* les différents outils de gestion du bruit : réglementation, prévention, mesures de compensation, etc. (chapitre 6).

Le chapitre 7 expose la méthode proposée et développée par le groupe de travail (GT) destinée à évaluer les impacts sanitaires extra-auditifs du bruit sur la santé, notamment en vue d'une utilisation dans le volet bruit des études d'impact sanitaire.

Enfin, les conclusions et recommandations du groupe de travail sont présentées respectivement dans les chapitres 8 et 9.

## 1.2 Objet de la saisine

En 2003, l'Agence a été saisie une première fois sur la question du bruit. La mission confiée à l'Agence était large ; il lui était demandé de produire un état des lieux des connaissances concernant les méthodes d'évaluation et la quantification des impacts sanitaires des nuisances sonores, et de porter une attention particulière aux populations considérées comme sensibles. Cette demande a donné lieu à un rapport publié en novembre 2004⁵ (Afsse 2004).

En 2010, la Direction générale de la santé (DGS) et la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) ont demandé à l'Agence d'élaborer des indicateurs opérationnels accompagnés de valeurs de référence et de gestion permettant de rendre compte des effets sanitaires associés aux événements sonores ponctuels dans le cadre de l'évaluation des risques liés au bruit des transports et des activités industrielles ou de loisirs pour lesquelles une évaluation environnementale ou une étude sanitaire est réalisée.

Cette saisine s'inscrit notamment dans le cadre du second *Plan national santé-environnement* (PNSE 2 de juin 2009). En particulier, l'action 13 du PNSE 2 comporte un engagement de prise en compte des impacts sur la santé des infrastructures et systèmes de transport dans les processus d'évaluation et de décision ; l'objectif de l'action 15 est, quant à lui, de réduire les nuisances liées aux bruits générés par les transports.

La saisine s'inscrit également dans le cadre des travaux de l'Ademe sur la thématique « bruit et santé », qui ont fait l'objet d'un appel à projets de recherche (APR) en 2009.

Conformément à la demande (voir texte intégral de la saisine en Annexe 1), le travail d'expertise doit répondre à trois objectifs correspondant aux trois étapes suivantes :

* Étape 1 : « conduire une revue des connaissances disponibles en matière d'indicateurs des effets sanitaires des bruits des transports et des autres activités pour lesquelles une étude sanitaire est réalisée » ;

* Étape 2 : « proposer, sur le fondement de cette revue de connaissances et pour le contexte français, un ou des indicateurs de référence, et des valeurs de référence associées déterminant les niveaux en deçà desquels des effets sanitaires mesurables sont écartés. Ces indicateurs seront adaptés au bruit des transports terrestres, aux bruits des activités et aux bruits événementiels, et intégreront le souci de la prise en compte des brèves apparitions du bruit » ;

* Étape 3 : « proposer des valeurs de gestion pour ces indicateurs, notamment en vue d'une utilisation dans le volet bruit des études d'impact sanitaire des projets routiers

<footnote n="5">⁵ Le rapport Afsset (2004) est téléchargeable sur le site de l'Anses (www.anses.fr) dans la rubrique Environnement/La santé et l'environnement/Les agents/Physiques/Bruit : impact sanitaire.</footnote>
et industriels. Ces valeurs de gestion, tout en s'appuyant sur les valeurs d'effets sanitaires de référence, prendront en compte des éléments de contexte complémentaires, comme par exemple :

* le fond de pollution sonore préexistant à l'installation étudiée ;

* les niveaux de bruit habituellement rencontrés ;

* les gains en termes de santé du passage en deçà des seuils proposés ».

Considérant qu'en l'état actuel des connaissances, la proposition d'indices ou d'indicateurs ne permet pas de répondre de manière satisfaisante à la problématique générale d'évaluation des impacts sanitaires liés au bruit environnemental, le groupe de travail a suggéré de revoir les objectifs initiaux de la saisine.

Ainsi, plutôt que de déterminer des indices ou indicateurs dont l'intérêt s'avère limité quant à la finalité sanitaire de leur utilisation, le groupe de travail s'est attaché à développer une méthodologie d'évaluation des impacts sanitaires extra-auditifs liés au bruit environnemental reposant sur la description des états initial et final sur une zone donnée et pour un projet donné, et consistant à caractériser l'ensemble des paramètres influençant les effets sanitaires associés et leurs évolutions.

Ce nouvel objectif proposé vise à établir une liste d'informations descriptives à faire figurer dans le cadre des dossiers d'études d'impacts sanitaires et à fournir un état de l'art des connaissances actuellement disponibles qui permettent de guider l'interprétation de ces données en vue de caractériser les impacts sanitaires.

Cette suggestion d'orientation, présentée à l'issu de la 8ème réunion du groupe de travail, le 13 septembre 2011, a été acceptée par les demandeurs à l'origine de la saisine (DGPR et DGS) et a donc été adoptée.

# 1.3 Limites du champ d'expertise

## 1.3.1 Sources de bruit et gammes de fréquences

L'évaluation des impacts sanitaires pour une zone donnée devra prendre en compte les bruits de l'ensemble des infrastructures de transports et des activités industrielles ou de loisirs pour lesquelles une évaluation environnementale ou une étude sanitaire est réalisée (ex. : multi-expositions aux bruits des trains, des avions, des voitures et des industries).

Les transports aériens sont considérés comme faisant partie du champ de la saisine.

Les thématiques telles que le bruit des équipements (tuyauterie, chauffage, etc.) à l'intérieur du logement (pour en savoir plus sur le sujet, voir le rapport Afsse de 2004 (Afsse 2004)), les bruits de comportement (bruits de voisinage, etc.) et les expositions sonores intentionnelles (concerts, baladeurs, etc.) ne font pas partie du champ de la saisine et ne seront pas traitées dans l'expertise.

Par ailleurs, les infrasons et ultrasons, dont les caractéristiques et les effets potentiels sont différents des sons audibles, sont hors du champ de l'expertise.

## 1.3.2 Effets sanitaires

Seuls les effets du bruit associés aux expositions environnementales seront considérés. Il s'agit des effets physiologiques extra-auditifs du bruit (les perturbations du sommeil, etc.) et des effets psychosociaux (la gêne, etc.). Afin de simplifier la lecture du rapport, nous désignerons ces effets sanitaires sous le terme « effets extra-auditifs ».

Les effets aigus (traumatismes) et chroniques sur l'audition sont exclus du champ de l'expertise.
### 1.3.3 Population

Le champ de l'expertise concerne la population générale en dehors de son exposition à des sources de bruit liées à ses activités professionnelles.

## 1.4 Modalités de traitement

La présente expertise collective a été réalisée dans le respect de la norme NF X 50-110 « Qualité en expertise – Prescriptions générales de compétence pour une expertise » (mai 2003) avec pour objectif le respect des points suivants : compétence, indépendance, transparence, traçabilité.

Un groupe de 11 experts a été constitué en août 2010, suite à un appel public à candidatures. Les experts ont été recrutés pour leurs compétences scientifiques et techniques dans les domaines de la physique du bruit, des effets sanitaires du bruit et des sciences humaines notamment. La composition détaillée de ce groupe figure au début de ce rapport et l'analyse de leurs déclarations publiques d'intérêt en Annexe 2.

Pour réaliser cette étude, les experts se sont appuyé sur les références listées au chapitre 10 ainsi que sur deux travaux commandés par le groupe de travail grâce à des conventions recherche-développement :

* « Le bruit et ses impacts sanitaires : au delà de l'exposition physique, un risque aux dimensions psychologiques, sociales et territoriales » avec l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (responsable : Yorghos Remvikos) ;

* « État de l'art de la réglementation française relative au bruit et aperçu des différences significatives entre les pays européens » avec le centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB).

Le groupe a également auditionné plusieurs personnalités extérieures (cf. liste des personnes auditionnées avant le sommaire du rapport).

Les travaux des experts ont été soumis pour avis au CES « Évaluation des risques liés aux agents physiques, aux grands aménagements et aux nouvelles technologies » de l'Anses le 26 octobre 2012 et adoptés le 18 décembre 2012.
# 2 Le bruit : ses dimensions physique, physiologique et psychosociologique

Le bruit, qui peut être caractérisé par des paramètres physiques (dimension physique du bruit, § 2.1), est perceptible notamment par l'appareil auditif (dimension physiologique, § 2.2) et est interprété par l'individu exposé (dimension psychosociologique, § 2.3).

## 2.1 Dimension physique du bruit

### 2.1.1 Paramètres physiques du bruit

D'un point de vue physique, le bruit est un ensemble de vibrations qui se propagent en ondes acoustiques. Chacune des composantes fréquentielles d'un bruit est définie par trois paramètres :

* son amplitude, correspondant aux variations de pression de l'air ambiant lors du passage de l'onde sonore, exprimée sur une échelle linéaire en Pascal (Pa) (allant de $10^{-5}$ à 20 Pa) ou sur une échelle logarithmique en décibel (dB) (voir § 2.1.2.1) ;

* sa durée d'émission, exprimée en secondes (s) ;

* sa fréquence, correspondant au nombre de vibrations par seconde de l'onde sonore, exprimée en Hertz (Hz) : le son est aigu si la fréquence est élevée (vibrations rapides, c'est-à-dire longueurs d'onde courtes) et grave si la fréquence est faible (vibrations lentes, c'est-à-dire grandes longueurs d'onde) (Tableau 1).

<table><caption>Tableau 1 : Échelle des fréquences sonores</caption><thead><tr><td>Infrasons</td><td>Sons audibles (par l'homme<sup>6</sup>)</td><td>Ultrasons</td></tr></thead><tbody><tr><td>&lt; 20 Hz</td><td>20 à 20 000 Hz<br/>dont les fréquences de la parole : 250 à 4 000 Hz</td><td>&gt; 20 000 Hz</td></tr></tbody></table>

### 2.1.2 Grandeurs physiques et indices acoustiques usuels

#### 2.1.2.1 Niveaux de pression acoustique et unités

Le traitement acoustique réalisé par l'appareil auditif n'est pas linéaire : la sensation auditive varie plutôt comme le logarithme de la pression acoustique ou de l'intensité sonore. De plus, la plage de variation de la pression acoustique perceptible par l'appareil auditif humain étant relativement étendue (de l'ordre de $10^6$ Pa entre la pression minimale et la pression maximale), il est usuel de réduire ce domaine en passant de l'échelle linéaire à une échelle logarithmique (en logarithme décimal, log).

Le décibel (nombre sans dimension, abrégé dB) a été introduit de manière à comparer une grandeur à une valeur de référence. Ainsi, comparer une quantité A à une valeur de référence $A_{ref}$, revient à déterminer le nombre de décibels correspondant à l'aide de la relation :

$$L = 10 \log \frac{A}{A_{ref}}$$

<footnote n="6">⁶ Les limites exprimées ici sont dépendantes des individus.</footnote>
où la fonction log désigne le logarithme décimal (log(x) ≡ log₁₀(x) = ln(x)/ln(10), ln désignant le logarithme népérien ou logarithme naturel).

Le niveau de pression acoustique (NF S 30-101), noté $L_p$ pour Level pressure (en dB), équivaut au logarithme décimal du rapport au carré d'une pression acoustique $p$ à la pression acoustique de référence $p_0$ :

$$L_p = 10 \log \left( \frac{p}{p_0} \right)^2$$

La pression acoustique de référence $p_0$ désigne le seuil d'audition de l'oreille humaine à la fréquence de 1 000 Hz, soit approximativement la plus petite pression acoustique que l'oreille humaine peut percevoir ($p_0 = 20 \times 10^{-6}$ Pa). Sauf mention contraire, la pression acoustique considérée est la pression efficace.

Quelques exemples de niveaux de pression acoustique rencontrés dans l'environnement sont présentés dans la figure suivante :

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Source : Service de protection contre le bruit et les rayonnements non ionisants du canton de Genève.

<caption>Figure 1 : Exemples de niveaux de bruit rencontrés dans l'environnement</caption>

Le niveau d'intensité acoustique, noté $L_I$ pour Level intensity (en dB), est défini de la manière suivante :

$$L_I = 10 \log \frac{I}{I_0}$$

Où $I_0$ désigne l'intensité acoustique de référence, choisie conventionnellement à $10^{-12}$ W/m² (intensité acoustique minimale pour percevoir un son pur à 1 000 Hz).

Le niveau de puissance acoustique (en général d'une source sonore), noté $L_W$ pour sound power Level (en dB), est défini comme :
$$L_w = 10 \log \frac{W}{W_o}$$

$W_o$ désigne la puissance acoustique de référence choisie conventionnellement à $W_o = 10^{-12} W$.

D'un point de vue physiologique, la sensibilité de l'oreille varie en fonction de la fréquence. L'oreille est beaucoup moins sensible aux basses fréquences, comprises entre 20 et 400 Hz, qu'aux fréquences moyennes et aiguës.

Des courbes appelées courbes d'égale sensation ou égale gêne ont été normalisées au plan international (ISO R 1996) et national (norme AFNOR NF S 31-010). Selon ces courbes, un bruit de 98 dB dans l'octave de 31,5 Hz produit la même sensation sonore qu'un bruit de 65 dB dans l'octave de 1 000 Hz.

C'est en raison de cette différence de sensibilité de l'oreille humaine que l'on introduit une courbe de pondération fréquentielle physiologique « A ». Les décibels physiques (dB) deviennent alors des décibels « physiologiques » (dBA). Ce sont ceux que l'on utilise pour apprécier la gêne ressentie par les personnes, l'exposition d'un salarié au bruit ou l'isolement d'une cloison, d'une fenêtre.

En principe, seuls les sons de faible intensité (en dessous de 55 dB) sont pondérés A. Aujourd'hui, cette pondération est toutefois appliquée indépendamment de l'intensité des sons.

La pondération A est de loin la plus utilisée pour caractériser les bruits de l'environnement afin d'approcher au mieux les nuisances sonores perçues par les personnes.

Il existe d'autres pondérations fréquentielles (Z, B, C, D, G et U). Celles-ci sont décrites en Annexe 3.

Il existe également différentes pondérations temporelles qui sont présentées en Annexe 4.

### 2.1.2.2 Indices acoustiques usuels

Les indices acoustiques quantifient une émission sonore (voir définition dans le glossaire). Ils sont régulièrement utilisés en normalisation<fnref n="7" /> sur le sujet.

Les indices « acoustiques » peuvent être classés en deux grandes familles, ils peuvent être :

* de type événementiel ;

* de type intégré (moyenne énergétique).

Il existe un grand nombre d'indices acoustiques. Seuls les principaux, ceux le plus souvent utilisés dans le cadre d'études épidémiologiques ou expérimentales sur les effets sanitaires extra-auditifs du bruit sont présentés ci-après.

#### 2.1.2.2.1 Les indices acoustiques événementiels

Les indices acoustiques événementiels s'intéressent aux pics de bruit. Un pic de bruit correspond à une augmentation rapide suivie d'une diminution rapide du niveau de bruit. Il traduit l'émergence d'un bruit particulier par rapport au bruit de fond.

<footnote n="7">⁷ Le lecteur se rapportera utilement aux documents de référence suivants :</footnote>

<footnote>- Norme NF EN 61672-1 : 2003 « Electroacoustique. Sonomètres. Partie 1 : spécifications » ;</footnote>

<footnote>- Norme NF S 31-110 : 2005 « Caractérisation et mesurage des bruits de l'environnement » ;</footnote>

<footnote>- Norme NF S 31-010 : 1996 « Caractérisation et mesurage du bruit dans l'environnement ».</footnote>
<figure><img src="image_10.png" /></figure>

Source : Bruitparif

<caption>Figure 2 : Exemple de caractéristiques acoustiques associées à un pic de bruit (ici passage d'aéronef)</caption>

► LA<sub>max</sub> (maximum sound Level)

Le LA<sub>max</sub> correspond à la valeur maximale du niveau de pression acoustique pondérée par une courbe de type « A »<sup>8</sup> (voir pondérations fréquentielles en Annexe 3), exprimé en décibel pondéré A (dBA), déterminé sur un intervalle de temps T en utilisant la pondération temporelle « rapide » (fast) (norme AFNOR NF S 31-110, 2005), c'est-à-dire sur une durée de 125 ms (voir les pondérations temporelles en Annexe 4).

Cet indice représente le niveau maximum atteint lors des pics de bruit et permet la prise en compte de crêtes de bruit élevées. Il est facile à mesurer et aisément compréhensible. Il paraît relativement bien adapté pour décrire la gêne événementielle et est très utilisé dans les recherches sur les perturbations du sommeil par le bruit. Il est utilisé en particulier dans les procédures homologatives d'émission acoustique des véhicules (norme ISO 362).

Cependant, les diverses normes citées en référence n'utilisent pas toujours ce seul et unique indice, ceci même lorsqu'il s'agit de sources de bruit identiques. De plus, cet indice ne retient que le niveau maximum du bruit perçu pendant une durée très courte, ce qui ne permet pas d'avoir une idée de l'exposition globale au bruit.

Le LA<sub>max</sub> est utilisé en particulier dans les procédures normalisées touchant aux domaines routier et ferroviaire. Le niveau équivalent « court » LA<sub>eq</sub> (1 s) est utilisé en complément du LA<sub>max</sub> dans les procédures normalisées touchant les autres domaines (transport aérien et industrie) (voir ci-après les indices acoustiques intégrés).

<footnote n="8"><sup>8</sup> La pondération de type A tient compte de façon sommaire de la perception des sons par l'oreille humaine, en diminuant le poids des basses fréquences par rapport aux fréquences moyennes et hautes.</footnote>
► L<sub>AE</sub> ou SEL (Sound Exposure Level)

Le L<sub>AE</sub> ou SEL correspond au niveau de pression acoustique pondéré A (dBA) d'un son fictif qui, maintenu constant pendant 1 seconde, aurait la même énergie acoustique que l'événement considéré. Il est souvent désigné par SEL (NF S 31-110, 2005).

Sa traduction mathématique est donnée par la relation suivante :

$$L_{AE} = LA_{eq,\text{événement}} + 10 \log(\text{durée de l'événement})$$

où LA<sub>eq, événement</sub> = niveau de pression acoustique continu équivalent (voir ci-après les indices acoustiques intégrés).

Le L<sub>AE</sub> permet de représenter l'énergie d'un pic de bruit en tenant compte de la durée, ce qui facilite les comparaisons entre deux événements de durées différentes.

En revanche, le L<sub>AE</sub> ne représente pas une valeur physique directement mesurable, au sens où sa valeur est supérieure au LA<sub>max</sub>, ce qui peut poser problème en termes de communication et de compréhension.

► NA<sub>x</sub> (Noise events Above x dBA)

Le NA<sub>x</sub> représente le nombre d'événements (passages de trains, survols, etc.) dépassant un seuil de bruit fixé.

Cet indice est facile à comprendre et paraît relativement bien adapté pour décrire la gêne liée à de nombreux pics de bruit.

Toutefois, l'utilisation de cet indice nécessite de bien identifier les contributions respectives de chacune des sources en présence.

Par exemple, les indices NA<sub>62</sub> et NA<sub>65</sub> correspondent respectivement au nombre d'événements de type aéroportuaire dont le niveau maximal LA<sub>max</sub> dépasse 62 dBA et 65 dBA. L'indice NA<sub>70</sub>, principalement utilisé en Australie, est de plus en plus utilisé ailleurs dans le monde, car il prend en compte la gêne dont parlent les résidents en fonction de la fréquence des survols.

► TA<sub>x</sub> (Time above x dBA)

Le TA<sub>x</sub> représente le pourcentage (%) de temps pendant lequel le niveau de bruit dépasse un seuil fixé. En revanche, il ne reflète pas l'exposition globale au bruit. De plus, comme pour le NA<sub>x</sub>, il est nécessaire de bien identifier les contributions respectives de chacune des sources en présence.

► Émergence événementielle

L'émergence événementielle correspond à la différence entre le niveau LA<sub>max</sub> et le niveau de bruit de fond (BGN pour Background noise) précédant l'événement. Elle est exprimée en dBA et est définie par la relation suivante (voir normes (NF S 31-190, 2008) et (ISO 20-906, 2009) pour le domaine aérien) :

$$\text{Emergence événementielle} = L_{A_{\text{max}}} - \text{BGN}$$

Cet indice permet le dénombrement des pics de bruit par classe d'émergence. Il est aisément compréhensible.

### 2.1.2.2.2 Les indices acoustiques intégrés

Les indices acoustiques intégrés s'intéressent à une dose moyenne d'énergie acoustique délivrée pendant une durée donnée.
► $L_{eq,T}$ (equivalent Level)

Le $L_{eq,T}$ est défini comme étant le niveau de pression acoustique continu équivalent, en décibels (dB), déterminé pour un intervalle de temps T. C'est la valeur moyenne énergétique du bruit fluctuant mesuré sur la durée T (NF S 31-110, 2005).

Le $L_{eq,T}$ est le niveau d'énergie acoustique moyen d'un son continu stable qui, au cours d'une période spécifiée $T = t_2 - t_1$, a la même pression acoustique quadratique moyenne qu'un son considéré dont le niveau varie au cours du temps.

Ce niveau est défini par la relation suivante :

$$L_{eq,T} = 10 \log \left[ \frac{1}{t_2 - t_1} \int_{t_1}^{t_2} \left( \frac{p(t)}{p_o} \right)^2 dt \right]$$

Pour préciser les bornes de l'intervalle de mesurage, le niveau de pression acoustique continu équivalent $L_{eq,T}$ peut être noté $L_{eq}(t_1, t_2)$, par exemple $L_{eq}(6 h, 22 h)$ pour l'intervalle de temps $[6 h, 22 h]$.

Les intervalles de mesurage sont en général fixés dans des normes ou des textes réglementaires, on parle alors d'intervalle de référence. La Directive européenne 2002/49/CE sur l'évaluation et la gestion du bruit dans l'environnement donne les intervalles de référence suivants en Europe : [6 h, 18 h] (jour ou *day*, $L_d$), [18 h, 22 h] (soir ou *evening*, $L_e$) et [22 h, 6 h] (nuit ou *night*, $L_n$). En France, pour les infrastructures routières, on utilise les intervalles de référence $[6 h, 22 h]$ (jour ou *day*, $L_d$) et $[22 h, 6 h]$ (nuit ou *night*, $L_n$). Concernant les bruits ferroviaires, l'intervalle de référence correspond en général au temps de passage du train concerné (qui dépend de sa vitesse et de sa longueur).

Cet indice caractérise bien la « dose » (en termes d'énergie acoustique) de bruit reçue pendant une période donnée T. Toutefois, cet indice est toujours associé à la durée de la période de mesure et ne permet pas de comparer des pics de bruit de durées différentes et présente le défaut important de ne pas fournir d'information, dans le cas de bruits fluctuants, sur la dynamique réelle. Ceci est illustré sur la figure suivante, où sont représentés l'évolution sur 30 minutes des niveaux de bruit au droit d'un feu tricolore et le niveau équivalent calculé sur la même période.

La pression acoustique peut éventuellement être pondérée en fréquence par la pondération A. Le niveau continu équivalent est alors noté $LA_{eq,T}$.

<figure><img src="image_11.png" /></figure>
Figure 2 : Évolution sur 30 minutes des niveaux de bruit mesurés au droit d'un feu tricolore et comparaison avec le niveau équivalent déterminé sur la même période.

► L<sub>den</sub> (day-evening-night assessment sound Level)

Le L<sub>den</sub> est un niveau composite d'évaluation du niveau sonore sur 24 h (jour-soir-nuit), exprimé en décibels pondérés A (dBA). Il est évalué sur une période suffisamment longue pour être représentatif de la variabilité de l'émission sonore et des conditions de propagation (exemple : une année dans le cadre des cartes stratégiques de bruit préconisées par la Directive européenne 2002/49/CE). Il désigne le niveau sonore continu équivalent composé de la moyenne énergétique des niveaux sonores continus équivalents mesurés sur trois intervalles de référence de jour, de soirée et de nuit, auxquels sont appliqués des termes correctifs majorants, avec des pénalisations différentes selon l'heure.

Sa traduction mathématique est donnée par la relation suivante :

$$L_{den} = 10 \log \left[ \frac{12}{24} \times 10^{\frac{L_d}{10}} + \frac{4}{24} \times 10^{\frac{L_e+5}{10}} + \frac{8}{24} \times 10^{\frac{L_n+10}{10}} \right]$$

où<fnref n="9" /> :

L<sub>d</sub> = niveau sonore de jour (de 6 h à 18 h, pondéré A) ;

L<sub>e</sub> = niveau sonore en soirée (de 18 h à 22 h, pondéré A) (auquel est appliqué une correction de 5 dB, c'est-à-dire que les niveaux mesurés en soirée sont augmentés de 5 dBA) ;

L<sub>n</sub> = niveau sonore de nuit (de 22 h à 6 h, pondéré A) (auquel est appliqué une correction de 10 dB, c'est-à-dire que les niveaux mesurés de nuit sont augmentés de 10 dBA).

Le L<sub>den</sub> est l'un des principaux indices produits par les techniques classiques de modélisation. Grâce aux pénalisations qui lui sont appliquées en fonction des trois intervalles de référence, il peut prendre en compte un critère de gêne différent selon la période de la journée.

Toutefois, le L<sub>den</sub> représente imparfaitement la gêne occasionnée par des bruits non continus (avions, trains, véhicules au démarrage, passage de véhicules particulièrement bruyants, etc.).

La Directive européenne 2002/49/CE rend obligatoire l'utilisation du L<sub>den</sub> et du L<sub>n</sub> tout en laissant le champ ouvert à l'utilisation d'autres indices. Les valeurs limites prises par la France en application de cette Directive sont reportées dans le tableau suivant :

<table><caption>Tableau 2 : Valeurs limites en France* après transposition de la Directive 2002/49/CE</caption><thead><tr><td>Indicateur</td><td>Aérodromes</td><td>Route et/ou LGV</td><td>Voie ferrée conventionnelle</td><td>Activités industrielles</td></tr></thead><tbody><tr><td>L<sub>den</sub> (dBA)</td><td>55</td><td>68</td><td>73</td><td>71</td></tr><tr><td>L<sub>n</sub> (dBA)</td><td>-</td><td>62</td><td>65</td><td>60</td></tr></tbody></table>

<footnote>* Il s'agit de niveaux sonores évalués en façade de bâtiment sans prise en compte de la dernière réflexion pour les bruits de transport terrestre, en champ libre pour les bruits d'aéronefs.</footnote>

<footnote n="9">⁹ Remarque : L<sub>d</sub>, L<sub>e</sub> et L<sub>n</sub> équivalent respectivement à [L<sub>Aeq</sub> (6 h - 18 h) - 3 dB], [L<sub>Aeq</sub> (18 h - 22 h) - 3 dB], et [L<sub>Aeq</sub> (22 h - 6 h) - 3 dB] car, contrairement au L<sub>Aeq</sub>, L<sub>d</sub>, L<sub>e</sub> et L<sub>n</sub> ne tiennent pas compte de la réflexion en façade (d'où la correction de - 3dB).</footnote>
L'avis du Conseil supérieur d'hygiène publique de France (CSHPF) du 6 mai 2004 relatif à la protection des personnes exposées au bruit des avions recommande pour évaluer et gérer la gêne liée au bruit des infrastructures aéroportuaires, d'utiliser l'indice $L_{den}$ et de ne pas dépasser, en façade des habitations, un niveau $L_{den}$ de 60 dB(A), toutes sources confondues. La valeur limite $L_{den}$ de 55 dBA indiquée dans le Tableau 2 correspond à la limite en France mesurée en champ libre.

### L<sub>dn</sub> ou DNL (day-night Level)

Le $L_{dn}$ (day-night level) est un descripteur de bruit basé sur le niveau énergétique équivalent sur une journée complète (jour/nuit), auquel une pénalité de 10 dBA a été introduite pour la période de nuit (les niveaux mesurés de nuit sont augmentés de 10 dBA).

Les heures correspondant au jour (day) et à la nuit (night) doivent être précisées dans la définition : par exemple, 6 h – 22 h pour le jour et 22 h – 6 h pour la nuit.

Dans la pratique cet indice n'est plus beaucoup utilisé en Europe depuis l'apparition du $L_{den}$ qui prend en compte la période de soirée.

### LA<sub>X</sub> (sound Level exceeded for X % of the time)

Les indices fractiles ou « Niveaux acoustiques fractiles » symbolisés $L_{AX}$ représentent un niveau de pression acoustique pondéré A qui est dépassé pendant X % de l'intervalle de temps considéré. Ce type d'indice est obtenu par l'analyse statistique de l'évolution des $LA_{eq}$ (niveau de pression acoustique continu équivalent) (NF S 31-110, 2005). Dans la pratique, trois indices fractiles sont souvent utilisés :

* $LA_{10}$ : niveau acoustique équivalent dépassé pendant 10 % du temps d'analyse. Il donne une indication du niveau dépassé le plus rarement (caractérisation des émergences);

* $LA_{50}$ : niveau acoustique équivalent dépassé pendant 50 % du temps d'analyse. Il existe la relation suivante entre le $LA_{eq}$ et le $L_{A50}$ : $L_{Aeq} = L_{A50} + 0.115\sigma^2$

Où $\sigma$ est l'écart-type de la distribution des niveaux sonores sur la période;

* $LA_{90}$ : niveau acoustique équivalent dépassé pendant 90 % du temps d'analyse. Il donne une indication du niveau dépassé la plupart du temps (caractérisation du bruit de fond).

### 2.1.3 Mesure et modélisation du bruit

#### 2.1.3.1 Spectre acoustique : analyse spectrale et analyse en bandes de fréquence

La plupart des bruits et des sons complexes contiennent de nombreuses composantes fréquentielles.

##### 2.1.3.1.1 Analyse spectrale

Une analyse spectrale permet d'établir le contenu fréquentiel d'un signal sonore quel qu'il soit. Elle consiste à établir un spectre acoustique qui est un ensemble ordonné, en fonction de la fréquence, des amplitudes ou des phases relatives aux composantes sinusoïdales d'une vibration acoustique. Le spectre est dit continu (Figure 3) si les composantes du spectre acoustique sont distribuées de manière continue. Si le spectre acoustique ne comporte que des composantes discrètes, il s'agira d'un spectre de raies (Figure 3).
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 3 : Spectre continu (à gauche) et spectre de raies (à droite)</figcaption></figure>

### 2.1.3.1.2 Analyse en bandes de fréquence

Bien qu'il soit possible d'étudier un phénomène sonore à l'aide d'un spectre continu ou d'un spectre de raies (analyse en bande), il est usuel, au moins en acoustique de l'environnement, de regrouper certaines fréquences successives, de manière à réaliser une analyse en bandes de fréquence. L'analyse fréquentielle réalisée par l'oreille humaine n'étant pas linéaire mais traitant les informations selon des bandes de fréquence de largeur variable (bandes critiques), des bandes de fréquences spécifiques ont été proposées :

* Bandes d'octave : chaque bande est définie par une fréquence inférieure $f_{inf}$ et une fréquence supérieure $f_{sup}$, telles que $f_{sup}$ soit le double de $f_{inf}$.

La fréquence médiane<fnref n="10" /> $f_m$ de la bande d'octave en question est définie par :

$$f_m = \sqrt{2} \times f_{inf}$$

* Bandes de tiers d'octave : chaque bande d'octave est divisée en trois bandes de tiers d'octave. Chaque bande est limitée par une fréquence inférieure $f_{inf}$ et une fréquence supérieure $f_{sup}$ telle que :

$$f_{sup} = \sqrt[3]{2} \times f_{inf}$$

La fréquence médiane $f_m$ de la bande de tiers d'octave en question est définie par :

$$f_m = \sqrt[6]{2} \times f_{inf}$$

Les valeurs des fréquences médianes pour les bandes d'octave et de tiers d'octave sont normalisées (NF EN ISO 61260, 1996).

### 2.1.3.2 Mesure : appareils et méthodes normalisées

La mesure des niveaux de pression acoustique pondérés en fréquence et moyennés dans le temps s'effectue usuellement à l'aide d'un sonomètre intégrateur, dont les caractéristiques

<footnote n="10">¹⁰ Remarque : on distingue la fréquence médiane exacte et la fréquence médiane nominale, cette dernière étant un arrondi de la fréquence médiane exacte. Les valeurs des fréquences médianes nominales sont obtenues à partir des fréquences normales définies par la norme NF EN ISO 266. La fréquence de référence des bandes d'octave et de tiers d'octave est choisie à 1 000 Hz (une première fréquence doit être définie afin de déterminer la série des fréquences médianes puis les limites inférieures et supérieures des bandes de fréquence). En pratique, il est usuel de caractériser une bande de fréquence directement par sa fréquence médiane nominale.</footnote>
sont définies par la norme (NF S 31-109, 1991). Les utilisations typiques de cet équipement sont :

* la mesure des bruits communautaires (trafic routier, bruits multi-sources en zones résidentielles ou bruits à proximité des aéroports, etc.) qui peuvent être sources de gêne ou enfreindre les règlements ;

* la mesure des bruits industriels susceptibles d'entraîner une détérioration de l'audition ou d'être gênants ;

* la mesure du niveau de pression acoustique moyen autour d'une machine bruyante ou de toute autre source sonore, auquel cas la fonction d'intégration peut être utilisée pour déterminer une moyenne spatiale ou une moyenne temporelle.

Le sonomètre intégrateur est également bien adapté à la mesure du niveau continu équivalent de pression acoustique des bruits impulsionnels présentant de grandes amplitudes de crête et des durées de l'ordre de 1 ms.

La mesure du bruit ambiant est normalisée et, en France, elle s'effectue en façade de bâtiments (dans d'autres pays, on effectue parfois les mesures fenêtres ouvertes). Selon la source prépondérante, elle doit respecter les normes suivantes (Annexe de la circulaire n°97-110 du 12 décembre 1997) :

* la norme NF S 31-085 « Mesurage du bruit dû au trafic routier en vue de sa caractérisation » ;

* la norme NF S 31-088 « Mesurage du bruit dû au trafic ferroviaire en vue de sa caractérisation » ;

* la norme NF S 31-190 « Caractérisation du bruit d'aéronefs perçus dans l'environnement ». Contrairement aux deux normes précédentes, ces mesures ne se font pas en façade d'habitation. Cette norme est faite pour des mesures sur le court terme ;

* la norme ISO 20906 « Surveillance automatique du bruit des aéronefs au voisinage des aéroports » concerne la mesure du bruit sur le long terme ;

* la norme NF S 31-010 « Caractérisation et mesurage des bruits de l'environnement - méthodes particulières de mesurage » pour les sources de bruit industrielles, naturelles ou pour les sources multiples.

### ► Cas de la caractérisation d'une situation de bruit multi-sources

Dans les situations où plusieurs sources de bruit sont en présence et où aucune n'est systématiquement prédominante par rapport aux autres, on est confronté à une difficulté supplémentaire qui est de devoir évaluer la contribution de chacune des sources en présence afin de pouvoir se ramener aux valeurs réglementaires qui sont souvent définies par type de source.

Habituellement, il est alors procédé à des mesures sur de courtes périodes en procédant à un « codage » manuel des sources, soit au fil de l'eau durant la mesure, soit *a posteriori*, en procédant à la réécoute d'enregistrements audio, à l'interprétation de données spectrales ou en utilisant d'autres sources d'information non acoustiques (exemples : plots de radars aériens, capteurs de passage, accéléromètre).

Toutefois, l'état de l'art progresse en ce domaine et de nouvelles techniques apparaissent, permettant d'envisager des mesures de plus longue durée ou même de la surveillance permanente.

Une des techniques consiste à réaliser systématiquement des enregistrements audio et à les soumettre à un algorithme de classification. Celui-ci nécessite en général d'avoir été entraîné au préalable par un apprentissage sur une base de données de bruits de référence. Toutefois, l'efficacité de ces systèmes reste aujourd'hui encore incertaine car ayant fait l'objet de trop peu d'évaluations.
Une autre technique consiste à utiliser un dispositif d'antennerie acoustique (3 ou 4 microphones le plus souvent) qui va être capable d'associer au niveau de bruit une information de localisation de la source dominante. Il devient alors possible, en fonction de la position instantanée de la source dans l'espace par rapport à l'antenne et de son mouvement, d'affecter avec une très bonne fiabilité un niveau de bruit à une source ou à une famille de sources. Par un positionnement judicieux de l'antenne, on peut arriver par exemple à séparer les bruits venant du haut (aériens), d'une route située au nord, d'une voie ferrée située au sud et d'une usine située à l'est. Ce sont des dispositifs assez similaires à ceux qui sont utilisés en intensimétrie acoustique, mais qui restent suffisamment simples pour pouvoir être utilisés dans un contexte de mesure du bruit dans l'environnement.

### 2.1.3.3 Méthodes de prévision des niveaux sonores

#### ▶ Bruit aérien

Un guide d'élaboration des cartes de bruit aérien a été réalisé en juillet 2003 par le Service technique de l'aviation civile (STAC). Une mise à jour de ce guide technique a été éditée en septembre 2007 à la suite de la transposition française de la Directive européenne 2002/49/CE qui introduisait des exigences réglementaires complémentaires en matière de cartographie du bruit la nuit.

Ce guide s'applique à l'établissement des plans d'exposition au bruit (PEB), des plans de gêne sonore (PGS), des études de gêne sonore (EGS) figurant les dossiers d'avant-projet de plan de masse (APPM) et des cartes stratégiques de bruit (CSB) au sens de la Directive 2002/49.

Les données nécessaires à la modélisation du bruit aérien portent sur :

* les infrastructures ;

* le trafic, les trajectoires et les profils de vol ;

* la météorologie ;

* la topographie ;

* la population ;

* les données cartographiques et géographiques sur le bâti et l'occupation des sols.

La phase de recueil des données est primordiale et préalable à toute production de cartes. La fiabilité des résultats de la modélisation dépend fortement des données d'entrée.

Pour les cartes dont elle a la charge (PEB, PGS, EGS et CSB des grands aéroports), la Direction générale de l'aviation civile (DGAC) a fait le choix d'utiliser le logiciel INM (Integrated Noise Model) développé par l'administration américaine de l'aviation civile.

Dans le cas général, la modélisation tient compte soit du trafic de l'année complète, soit d'une période suffisamment représentative. En région parisienne, deux journées caractéristiques sont définies annuellement par la DGAC. Ces journées correspondent à un trafic important sans être pour autant exceptionnel.

Les agglomérations sont libres d'utiliser un autre logiciel (qui se montre équivalent dans les résultats obtenus) pour la production des cartes de bruit aérien dont elles ont la charge.

#### ▶ Bruit routier

La méthode de prévision du bruit routier actuellement en vigueur, décrite dans le guide méthodologique « Prévision du bruit routier » (Setra 2009b), permet de calculer le niveau sonore équivalent LAeq, T (voir définition du LAeq, T au § 2.1.2.2) de long terme causé par un trafic en un point récepteur situé au voisinage de l'infrastructure.
Le niveau sonore de long terme est le niveau sonore correspondant à des conditions moyennes de circulation et des conditions météorologiques moyennes représentatives d'une période longue (typiquement un an pour les conditions de circulation et plusieurs années pour les conditions météorologiques). La réglementation actuelle relative au bruit des infrastructures routières est fondée sur ce niveau sonore de long terme.

À l'émission, les catégories de véhicules prises en compte sont au nombre de deux : les véhicules légers dont le PTAC<fnref n="11" /> est inférieur à 3,5 t et les poids lourds. Les deux-roues motorisés par exemple ne sont pas pris en considération.

Les lois d'émission prennent en compte les caractéristiques cinématiques des véhicules (vitesse, allure) et les caractéristiques d'infrastructure (nature et âge du revêtement, profil en long). Un véhicule donné est assimilé à une source ponctuelle située à 0,05 m au-dessus de la chaussée.

Le calcul porte indifféremment sur une configuration existante ou à l'état de projet. Le résultat du calcul prévisionnel ne sera pertinent qu'à la condition d'avoir une estimation assez précise de la composition du trafic. Celle-ci peut être obtenue soit à partir de logiciels de prévision de trafic lorsque l'estimation expérimentale n'est pas possible (cas des projets non encore existants), soit directement par la mesure (en nombre de véhicules par unité de temps).

## ► Bruit ferroviaire

La caractérisation des niveaux de bruit ferroviaire à l'émission a fait l'objet de travaux de normalisation (ISO, CEN). La méthode mise en œuvre est la « Nouvelle méthode de prévision du bruit » (NMPB) dans sa version « Fer » reprise dans la norme XP S 31-133 « Acoustique – Bruit des infrastructures de transports terrestres – Calcul de l'atténuation du son lors de sa propagation en milieu extérieur, incluant les effets météorologiques ». Cette méthode, qui précise les algorithmes de propagation définis dans la NMPB applicable pour le bruit routier, y ajoute les spécificités du fer<fnref n="12" />. Parmi celles-ci, on peut noter :

* la prise en considération d'effets de propagation spécifiques au mode ferroviaire (réflexions caisse écran) ;

* la prise en compte d'un modèle de caractéristiques sonores d'émission des sources ferroviaires en pleine voie, dans des conditions d'exploitation commerciale courantes, pour une vitesse donnée.

Ce modèle est défini pour chaque type de train dans le document « Méthode et données d'émission sonore pour la réalisation des études prévisionnelles du bruit des infrastructures de transport ferroviaire dans l'environnement » de RFF et de la SNCF. Il permet, pour chaque tronçon de voie ferrée existant ou en projet, de définir les paramètres d'émissions sonores de la voie associés à un trafic défini (nombre de trains et vitesse par type de train).

## ► Bruit des activités

Sont concernées ici les activités non liées aux moyens de transports mais dont le bruit émis peut se cumuler avec le bruit dû aux transports. Il s'agit essentiellement des activités commerciales, industrielles, de loisir.

Lorsqu'une activité n'existe pas encore, une modélisation des niveaux de bruit prévisionnels peut être réalisée, par exemple dans le cadre du volet bruit d'une étude d'impact pour les

<footnote n="11">¹¹ PTAC : poids total autorisé en charge.</footnote>

<footnote n="12">¹² Les spécificités des sources de bruits ferroviaires concernent notamment leur directivité, que cela soit dans un plan horizontal (traduisant l'émission sonore du système infrastructure ferroviaire-matériel roulant) ou vertical (traduisant le masquage des sources sonores par les caisses des véhicules composant le train), et qu'il convient de préciser par des études spécifiques.</footnote>
« installations classées pour la protection de l'environnement » (ICPE) soumises à autorisation. Or, il n'existe pas de modèle parfait et l'évaluation de l'exposition des riverains au bruit repose bien souvent uniquement sur un simple calcul prenant en compte le niveau de bruit estimé à la source et la distance source-exposés.

Les méthodes de prévision sont essentiellement basées sur des méthodes normalisées telle que la norme NF S 31-110.

## 2.2 Dimension physiologique du bruit

### 2.2.1 Fonctionnement de l'oreille

Les vibrations de l'onde sonore sont captées par le pavillon<fnref n="13" /> de l'oreille et se propagent à travers le conduit auditif jusqu'au tympan qui sépare l'oreille externe de l'oreille moyenne. La forme de l'oreille externe joue un rôle dans l'efficacité de la perception des sons compris entre 2 000 et 5 000 Hz et elle joue également un rôle important dans la localisation spatiale des sons perçus.

Rappelons que les fréquences dites de la gamme conversationnelle sont généralement comprises entre 250 et 4 000 Hz et que la plus petite fréquence perceptible par l'oreille humaine correspond environ à 20 Hz et la plus grande fréquence à environ 20 000 Hz.

La membrane tympanique vibre sous l'impact de l'onde sonore et transmet les vibrations (la pression acoustique) à l'oreille interne par l'intermédiaire de la chaîne des osselets se trouvant dans l'oreille moyenne.

La transmission mécanique des vibrations se fait ainsi jusqu'à la fenêtre ovale qui sépare l'oreille moyenne de l'oreille interne. Au sein de cette dernière, la propagation des ondes se fait en milieu liquide. Au niveau de l'oreille interne se réalise une conversion de l'énergie mécanique en une activité nerveuse. En effet, l'oreille interne est constituée par une structure en spirale appelée « cochlée » comprenant trois canaux parallèles remplis d'un liquide incompressible. Sur la membrane basilaire, qui sépare le canal tympanique du canal cochléaire, se trouve placé l'organe de Corti formé des cellules sensorielles (cellules ciliées), de cellules de soutien et des terminaisons des fibres du nerf auditif. Les cils des cellules ciliées (externes et internes) plongent dans le canal cochléaire et sont sensibles aux vibrations transmises dans le liquide baignant l'oreille interne. Les fibres du nerf auditif sont au contact de la base des cellules ciliées et transmettent les impulsions nerveuses (potentiels électriques) aux aires auditives corticales *via* le nerf auditif.

*Des compléments d'information sur le fonctionnement de l'oreille interne sont présentés en Annexe 5.*

### 2.2.2 Audiogramme

L'acuité auditive est évaluée par une audiométrie tonale liminaire sur la gamme de fréquences audibles et les pertes sont exprimées en dB HL (*hearing level*) par rapport à une population d'audition normale standard (mesures selon normes NF S 30-007 et ISO 389).

Les résultats constituent l'audiogramme (voir Figure 4).

<footnote n="13">¹³ Organe de l'ouïe situé de chaque côté de la tête, dont une partie est externe et l'autre interne.</footnote>
<figure><img src="image_13.png" /></figure>

Pour toutes les fréquences testées (sur l'axe horizontal, exprimées en kHz), il n'y a aucune perte auditive (audiogramme théorique).

<figure><img src="image_14.png" /></figure>

La perte auditive est exprimée en dB. C'est l'écart par rapport à la ligne 0 dB. Le résultat représenté ci-dessus nous indique donc que cette personne présente une perte auditive de 20 dB à 125 Hz (sons très graves), de 10 dB à 500 Hz (sons moyens) et de 70 dB à 4 000 Hz (sons aigus).

<caption>Figure 4 : Audiogrammes théorique (à gauche) et d'une personne souffrant de problèmes d'audition (à droite)</caption>

## 2.3 Dimension psychosociologique du bruit

Le bruit n'est pas simplement perçu par l'appareil auditif : il peut être interprété, chargé de sens, associé par ceux qui y sont exposés à des causes et à des effets supposés et devenir un sujet de gêne ou de préoccupation. Cette construction psychosociologique du bruit fait intervenir non seulement le bruit perçu, mais également d'autres déterminants parmi lesquels des caractéristiques sociales, culturelles et axiologiques (c'est-à-dire les valeurs morales) propres aux individus.

Très tôt dans la recherche d'impacts sanitaires attribuables au bruit il a été reconnu qu'en raison de la nature même du bruit il fallait se positionner sur le terrain psychoacoustique plutôt que physique (Shepherd 1975). Le constat de la grande dispersion des réactions à une exposition donnée, totalement inexplicuée dans les premières enquêtes de terrain, a conduit les chercheurs à s'intéresser à ce qui pouvait représenter la « susceptibilité » au bruit. Le concept de gêne a été investigué dans les années 60 dans deux grandes enquêtes autour de l'aéroport de Heathrow, aboutissant à la conclusion que des facteurs personnels avaient un impact supérieur au niveau sonore. Il a été posé que la gêne comprend, outre une sensibilité individuelle, une prise de conscience sociale du bruit (processus d'appréciation sur le bruit et ses sources). Depuis lors, de nombreuses enquêtes émanant de la psychoacoustique puis, depuis moins longtemps, de la socioacoustique, de même que des sciences humaines et sociales, ont confirmé cet état de fait.

### 2.3.1 Définition de la gêne

La littérature sur les impacts sanitaires de l'exposition au bruit environnemental remonte avant les années 60. Le terme d'« annoyance », traduit par « gêne » en français, y apparaît dès 1964. Il correspond à la reconnaissance de composantes psychologique et sociale dans la construction de la réaction face au bruit des individus ou de groupes de populations, ne pouvant être étudiée que par des enquêtes de terrain.

Selon la définition de l'OMS, la gêne est « une sensation de désagrément, de déplaisir provoquée par un facteur de l'environnement (ex : le bruit) dont l'individu ou le groupe
connaît ou imagine le pouvoir d'affecter sa santé » (OMS 1980). La gêne psychologique est la sensation perceptive et affective exprimée par les personnes soumises au bruit, alors que la bruyance n'est qu'une sensation perceptive. Ses composantes psychosociologiques sont complexes. Dans les situations de terrain, elle représente une expression globale traduisant les effets ressentis par les personnes exposées ; c'est pourquoi elle sert de base à la détermination de limites d'exposition utilisées notamment dans l'action réglementaire. La gêne est souvent assimilée à l'inconfort. Cet inconfort provient souvent des interférences avec les activités au quotidien : conversation, écoute de la télévision ou de la radio, repos, etc. (voir § 5.2 sur les effets psychosociologiques du bruit).

### 2.3.2 Le bruit comme agression : théories générales du stress

Le stress est généralement défini comme l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des pressions ou contraintes de la part de son environnement. Il est à regretter que le terme de « stress » soit également utilisé pour désigner le facteur responsable de l'agression. Lazarus (Lazarus 1993) a été le premier à tenter de systématiser cette notion. Cependant, ce sont les travaux de Ursin et Eriksen qui fournissent le cadre le plus complet, construit à la fois sur les nombreuses données animales et les analogies avec l'homme (Ursin et Eriksen 2004). Ce modèle dénommé « Théorie de l'activation cognitive du stress » n'a pas été directement appliqué au bruit.

La perception de l'agression suscite des réponses physiologiques, liées à l'état d'excitation/éveil, telles que les classiques réponses du système nerveux autonome (rythme cardiaque, pression artérielle), mais déclenche aussi des réactions du cerveau selon deux branches : les attentes vis-à-vis du stimulus (l'agression elle-même), distinctes des attentes vis-à-vis du résultat (la conséquence supposée ou perçue de l'agression). Les multiples boucles schématisées sur la Figure 5 montrent les possibles interactions qui, in fine, conduisent les individus à faire face ou à s'adapter (ou à ne pas s'adapter) à l'agression. Ces opérations font intervenir des processus cognitifs (apprentissages) qui relèvent des stratégies d'évritement ou toute autre comportement favorable à l'adaptation et peuvent conduire à des états différents : la maîtrise perçue ou à l'autre extrême le désespoir, le sentiment d'impuissance représentant une situation intermédiaire.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 5 : Schématisation du processus de stress d'après Ursin et Eriksen (Ursin et Eriksen 2004)</figcaption></figure>
Ce modèle du processus de stress s'avère tout à fait pertinent pour le bruit (une agression caractérisée) et valide les différentes pistes de recherche qui ont été poursuivies, en particulier en lien avec la santé mentale. La représentation des réponses sous forme de boucles suggère qu'il est difficile de définir un sens de causalité, les opérations cognitives nécessaires à l'adaptation dépendant de l'état mental de l'individu.

La relation entre bruit et stress a été largement étudiée sur les plans neuroanatomique et neurophysiologique (Westman et Walters 1981). Les réactions végétatives ont été confirmées dans plusieurs études expérimentales sur les effets du bruit, particulièrement en période nocturne (Aydin et Kaltenbach 2007; Belojevic, Paunovic et al. 2011; Haralabidis, Dimakopoulou et al. 2008a). En situation aiguë, ces réponses physiologiques sont autorésolutes, mais selon le modèle, l'incapacité à faire face (mécanismes homéostatiques dépassés) se traduit par un stress chronique générant à terme des états pathologiques comme les troubles cardiovasculaires (Babisch 2002).

Notons donc quatre types de conséquences qu'implique ce modèle :

* des variables individuelles vont influencer la gêne (composante émotionnelle, attitudes, capacité d'adaptation) ;

* le caractère interactif des processus ne permet pas de définir de manière simple un sens de la causalité ;

* la multiplicité des voies (voir Figure 5) montre la limitation de l'usage de la régression logistique pour tester l'impact des facteurs potentiellement modificateurs dans les études épidémiologiques ;

* l'excès de charge allostatique (par accumulation de toutes les autres sources de stress) agirait comme facteur de vulnérabilité.

Ce dernier point est intéressant pour étudier l'impact de facteurs sociaux comme la précarité, qui pourrait avoir un effet amplificateur.

Toujours dans le cadre d'un modèle général de stress, Stallen a essayé de fournir un schéma différent, plus spécifiquement adapté au bruit (Stallen 1999). Partant du constat que la mesure du niveau sonore n'explique qu'environ 10-20% de la variabilité de la gêne exprimée, il a proposé des voies faisant apparaître deux niveaux d'appréciation (du niveau de perturbation perçue au degré de maîtrise perçue) et la capacité de faire face comme un filtre additionnel déterminant la gêne. Caractéristique remarquable de ce schéma, la maîtrise et l'adaptation individuelle sont liés à la gestion du bruit par source, de sorte que la gêne est potentiellement influencée par l'attitude du gestionnaire (ou la perception que peut en avoir l'individu) et les stratégies de gestion du bruit proposées (question de crédibilité par exemple).
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 6 : La gêne sonore en tant que cadre de stress psychologique (source : Stallen 1999)</figcaption></figure>

Dans une autre synthèse sur la pertinence du modèle de stress, Miedema propose une analyse différenciée selon les effets sanitaires reconnus du bruit (Miedema 2007). Il propose 4 voies distinctes pour ces effets :

* l'interférence avec la communication (sound masking) ;

* la perturbation de l'attention/concentration ;

* l'éveil/excitation (particulièrement impliquée dans la perturbation du sommeil) ;

* et la voie affective/émotionnelle (peur et colère).

Une récente revue de la littérature a été également consacrée aux liens entre le stress et la gêne (Klæboe 2011). L'auteur adopte explicitement le cadre du modèle de Ursin et Eriksen et revient abondamment sur les composantes psychologique et sociale de la gêne.

### 2.3.3 Les déterminants sociodémographiques du bruit ou facteurs de modulation de la gêne

Les facteurs associés à la gêne déclarée à l'égard du bruit traduisent la construction psychosociologique du bruit, comme l'illustre une enquête nationale réalisée en 2006 (Peretti-Watel et Hammer 2007). Ces déterminants sociodémographiques des nuisances sonores ressenties sont de deux ordres.

D'une part des facteurs de contexte, qui traduisent l'exposition « objective » à des nuisances sonores (entre autres : facteurs relatifs à l'habitat -exposition plus forte en logement collectif, en zone urbaine-, facteurs relatifs à la nature de la source - bruits choisis / subis, bruits imprévisibles/réguliers, mauvaises relations de voisinage).

D'autre part des facteurs individuels qui traduisent plutôt la sensibilité individuelle au bruit. Ils sont généralement classés en deux catégories, les facteurs sociodémographiques d'une part et les facteurs d'attitude d'autre part (voir Tableau 3).
<table><caption>Tableau 3 : Les facteurs individuels de modulation de la gêne</caption><thead><tr><td>Facteurs sociodémographiques</td><td>Facteurs d'attitude</td></tr></thead><tbody><tr><td>Sexe, âge, niveau de formation, statut d'occupation du logement (propriétaire/locataire), dépendance professionnelle vis-à-vis de la source de bruit, usage de la source, histoire personnelle (parcours résidentiel), etc.</td><td>Sensibilité au bruit, représentation de la source (peur, utilité), capacité à surmonter le bruit, confiance dans l'action des pouvoirs publics, satisfaction par rapport au cadre de vie, activité en cours, etc.</td></tr></tbody></table>

Ainsi, les femmes, les personnes les plus diplômées et les plus aisées sont plus sensibles au bruit dans leur vie quotidienne, tandis que les moins de 25 ans y sont moins sensibles, ces relations statistiques restant significatives une fois contrôlés les effets de la zone de résidence et du type de logement. Cette sensibilité au bruit dépend notamment du mode de vie (temps passé au domicile, occupations le soir : si les moins de 25 ans sont moins gênés par le bruit, c'est peut-être parce qu'ils passent moins de temps au domicile et sont eux-mêmes plus bruyants, cette hypothèse n'ayant pas encore été testée à notre connaissance). En outre, les personnes qui sont plus attachées à l'ordre, qui sont plus préoccupées par l'insécurité ou par l'immigration, se plaignent plus souvent du bruit. Il est important de rappeler ici que ces variations de la gêne déclarée en fonction de facteurs sociodémographiques, culturels ou axiologiques ne doivent pas être interprétées comme le signe que cette gêne serait « fausse » ou « biaisée », sous prétexte qu'elle varierait en fonction de facteurs qui ne sont pas liés aux caractéristiques physiques du bruit. Cette gêne est une construction psychosociale, ce qui n'enlève rien à la réalité de son impact réel sur la qualité de vie des personnes exposées. Signalons également que les personnes qui déposent des plaintes en raison du bruit (et pour cela, il faut un fauteur bien identifié) auprès des services compétents sont généralement issues d'un milieu socioculturel assez élevé. Elles ne sont pas forcément plus gênées que les autres, mais connaissent simplement mieux leurs droits et s'attendent à être écoutées (Inpes 2007).

Une opposition se dessine ici entre « décibels anonymes » et « fauteurs de trouble ». Les « décibels anonymes » correspondent aux personnes qui se plaignent de nuisances sonores intenses et continues, dues à la présence dans leur environnement immédiat d'une source de bruit « lourde » : par exemple, machines-outils au travail, autoroute ou aéroport près du domicile. Ces témoignages n'incriminent pas des individus particuliers. Au contraire, d'autres personnes mettent en cause des « fauteurs de troubles » clairement identifiés, auxquels ils reprochent des comportements jugés déplacés ou excessifs. L'exemple type correspond bien sûr aux problèmes de voisinage. Ces excès du voisinage sont considérés comme des incivilités et font fréquemment l'objet d'une interprétation qui prend la forme d'un jugement moral dépréciateur. Toutefois, l'opposition entre « décibels anonymes » et « fauteurs de troubles identifiés » ne se traduit pas par une opposition entre circulation et voisinage : les conducteurs de voitures et de deux-roues motorisés sont également mis en cause pour leurs incivilités : coups de klaxons inutiles, musique trop forte, pots d'échappement « trafiqués » (Inpes 2007). Cette opposition entre « décibels anonymes » et « fauteurs de trouble » illustre le fait que l'impact perçu du bruit, la gêne occasionnée, dépendent du sens que les individus donnent à ce bruit, et en particulier des attributions de causalité auxquels ils se livrent, ainsi que du jugement qu'ils portent sur les responsables présumés de ce bruit.

Enfin, les facteurs culturels, liés au mode de vie, (lui-même dépendant de facteurs tels que le climat et l'urbanisme du pays) jouent également un rôle important.

Il apparaît ainsi que le bruit constitue une pollution au sens anthropologique du terme, dans la mesure où il peut mettre en jeu notre attachement à l'ordre social (Douglas, Conway et al. 2001), certaines nuisances sonores étant interprétées comme des atteintes à cet ordre. On voit ici encore que la gêne est nourrie par le sens donné au bruit, et pas uniquement par l'intensité objective du bruit.
### 2.3.4 De la gêne à la sensibilité

Deux conceptions concurrentes de la sensibilité apparaissent dans la littérature sur la gêne liée au bruit et sont à distinguer :

* une sensibilité à exprimer la gêne, impliquant que ceux qui se déclarent gênés à un niveau de bruit sont plus sensibles par rapport à ceux que l'on qualifierait « d'imperturbables », pourtant exposés au même niveau de bruit ;

* une sensibilité générale au bruit, indépendante de la source.

En tout état de cause, la sensibilité doit être considérée comme une variable intermédiaire (médiatrice) entre l'exposition physique et la gêne exprimée. Le consensus qui émerge progressivement tend à poser la sensibilité comme une prédisposition à percevoir les bruits, alors que la gêne relèverait plus d'attitudes qui conduisent le sujet à évaluer négativement les bruits perçus (Taylor 1984). Le fait que la sensibilité contribue à expliquer une part de la variance de la gêne, en plus de celle du niveau de bruit, semble confirmer cette thèse.

Job (Job 1999) insiste sur le fait que la gêne (associée à des conditions de stress) pourrait être considérée comme facteur causal d'autres effets sanitaires. Il note également l'intérêt de l'étude de la sensibilité dans sa relation complexe avec la santé mentale, indépendamment de l'exposition physique au bruit. La relation qui lie sensibilité et gêne aboutit à la conclusion que les données disponibles plaident en faveur de la sensibilité qui influence la gêne, plutôt que l'inverse.

Dans les premières enquêtes autour de l'aéroport d'Heathrow, les personnes se déclarant les plus gênées présentent aussi le plus de symptômes psychiatriques, mais sans lien statistique avec le niveau de bruit mesuré. Ceci révèle un paradoxe : si la gêne était liée au niveau d'exposition, les personnes les plus gênées montreraient le plus de symptômes aigus et chroniques alors qu'il n'y a pas beaucoup plus de personnes gênées dans des zones de plus forte exposition. Ce constat a conduit Tarnopolsky (Tarnopolsky, Watkins et al. 1980) à émettre l'hypothèse du tri selon la vulnérabilité : le bruit n'est pas directement pathogène, mais impose la sélection des résidents selon leur sensibilité au bruit (les sujets les plus sensibles ne restent pas dans les zones les plus fortement exposées au bruit).

Les conclusions également proposées au sujet de l'absence de corrélation ou de corrélation faiblement négative entre sensibilité et exposition, apportent un argument en faveur de cette hypothèse de sélection par la vulnérabilité.

### 2.3.5 Mesure de la gêne due au bruit en psycho-acoustique

La gêne étant une notion éminemment subjective, sa mesure par questionnaires fermés dépend beaucoup de l'intitulé de la question posée, comme des items de réponse proposés, ou encore du mode de passation du questionnaire (téléphonique, postal ou face-à-face) et des questions posées juste avant la question sur la gêne (« effet de halo ») (voir résultats de différentes enquêtes au § 5.2.1.1, Tableau 12).

<footnote n="14">¹⁴ Le rapport est téléchargeable sur le site de l'Anses (www.anses.fr) dans la rubrique Environnement/La santé et l'environnement/Les agents/Physiques/Bruit : impact sanitaire.</footnote>
De nombreuses enquêtes psycho-acoustiques et socio-acoustiques sur la gêne due au bruit ont été menées depuis les années 1940. Fields en a recensé 521 sur la période 1943-2000 (Fields 2001). La gêne y est mesurée principalement à partir d'échelles<fnref n="15" />.

L'utilisation de différents types d'échelles ainsi que des formulations variées rendent difficile la comparaison des résultats d'enquêtes, surtout sur le plan international. En effet, si l'on souhaite observer des évolutions, la mesure de la gêne déclarée doit reposer sur des énoncés stables dans le temps. Mais il est très important de comprendre que les résultats obtenus à partir de données déclaratives permettent surtout d'observer des variations selon telle ou telle caractéristique individuelle ou sociale, plutôt que de quantifier avec précision la gêne ressentie à cause du bruit. Les enquêtes en sciences humaines et sociales considèrent quant à elles bien plus souvent la gêne quantifiable, mais recourent à cette fin à des méthodes plus ouvertes et qualitatives, croisant souvent entretiens et enquêtes par questionnaires.

Évaluer la gêne globale (toutes sources de bruit confondues) soulève de multiples questions relatives :

* à la pertinence même du concept de gêne globale (gêne due à la combinaison de plusieurs sources de bruit) ainsi qu'aux processus ou stratégies individuels visant à agréger les effets des différentes sources de bruits perçus ;

* aux méthodologies d'évaluation de la gêne globale (plus ou moins qualitatives) ;

* à la modélisation de la gêne globale, tant sont nombreux les modèles possibles ; la gêne pouvant être exprimée soit à partir de variables purement acoustiques (modèles psychophysiques), soit à partir de variables de perception (modèles perceptuels) ou bien d'une combinaison de ces variables (INRETS 2001).

Aucun modèle d'évaluation de la gêne globale ne fait pour le moment l'objet d'un consensus. Certains modèles proposés relèvent de la psychophysique et évaluent la gêne globale en fonction de variables acoustiques, d'autres modèles évaluent celle-ci en fonction de variables sociales de perception. Selon certains auteurs (Job et Hatfield 2000; Nilsson et Berglund 2001), ces modèles ne s'appuient pas ou de façon insuffisante sur la connaissance des processus psychologiques (perceptuel et cognitif) participant à la formation de la gêne, mais sont plutôt des constructions mathématiques de la gêne globale.

Pour ces raisons, le *Team 6 (Community response to noise)* de l'ICBEN (*International Commission of the Biological Effects of Noise*) a lancé en 1993 des travaux dont la finalité était de faire des recommandations concernant la conception des enquêtes sur la gêne due au bruit et plus particulièrement sur le choix des échelles de gêne ainsi que sur la formulation et la structure des questions à poser aux personnes enquêtées.

Ces travaux ont été repris dans ceux du Groupe de travail 49 de l'ISO (ISO/TC43/SC1) qui a rédigé des recommandations relatives à l'évaluation de la gêne due au bruit (ISO 2003).

## ► L'évaluation de la sensibilité

Définir la sensibilité n'est pas chose facile, sa définition et ce qu'elle englobe ne font pas l'unanimité parmi les auteurs. Il en est de même pour son évaluation : la sensibilité, notion subjective par nature, a été introduite sur la base de l'hypothèse qu'elle peut être (auto-) évaluée par questionnaire. Trois types d'évaluation sont utilisés dans les études, prenant respectivement la forme :

1) d'une question unique demandant aux individus d'évaluer leur propre sensibilité, voire parfois de l'évaluer par rapport aux autres (par exemple en référence à une personne « moyenne ») ;

<footnote n="15">¹⁵ Ces échelles sont des échelles verbales à 3 ou 5 catégories ou des échelles numériques à 5, 7 ou 11 catégories ou des tests de choix par ordre prioritaire d'importance.</footnote>
2) de questionnaires portant uniquement sur la sensibilité au bruit ;

3) de questionnaires sur les réactions au bruit dans des situations diverses, permettant de déduire une évaluation de la sensibilité à partir des réactions déclarées (Job 1999).

Les questionnaires fréquemment utilisés pour évaluer à la fois la gêne et la sensibilité sont les suivants :

* le questionnaire de McKennell (1963) qui aborde 7 bruits pouvant être perçus comme gênants, pour lesquels il faut répondre si oui ou non ils provoquent de la gêne ;

* le *General noise annoyance questionnaire* – Anderson 1971 – dont l'objectif est de faire le tri entre la conscience sociale (*social awareness*) et la sensibilité personnelle au bruit, qui d'après l'auteur sont indépendantes. La première partie comprend des affirmations avec lesquelles le sujet doit dire s'il est ou n'est pas d'accord. La seconde consiste en une liste d'activités de la vie quotidienne pour lesquelles le sujet doit dire s'il les apprécie ou pas ;

* le questionnaire de *Broadbent-Gregory Annoyance* (1972) qui comprend 40 questions : 10 sur la sensibilité et 30 sur la gêne décrivant des situations ou des objets généralement sources de gêne et pour lesquels il faut évaluer les degrés de gêne qu'ils provoquent (de 0 -pas gêné- à 3 -très gêné-) ;

* la *Weinstein's noise sensitivity scale* (1978) composée de 21 questions avec 6 choix de réponse de « tout à fait d'accord » à « pas du tout d'accord ». La dernière est « je suis sensible au bruit » (*I am sensitive to noise*) ;

* le questionnaire de Zimmer et Ellermeier (1998), en langue allemande, qui comprend des questions sur des bruits environnementaux variés, dans des situations variées pouvant englober l'ensemble de la population. Il comprend 52 questions sur la perception affective, cognitive et comportementale – 4 choix de réponses de « tout à fait d'accord » à « pas d'accord du tout » ;

* le WNS-6B - Kishikawa et al. (2006) – Il a été développé à partir de 10 questions du WNS initial, excluant des questions du WNS jugées biaisées par les auteurs (cf. ci-dessous) avec un codage binaire des choix de réponse pour réduire le risque de biais ;

* le NoiSeQ (*the noise sensitivity questionnaire*) – 2007 dont l'objectif, outre la sensibilité globale au bruit, est d'évaluer la sensibilité dans 5 domaines de la vie quotidienne : loisir, travail, habitation, communication et sommeil. Il comporte 35 questions avec 4 choix de réponse de « tout à fait d'accord » à « pas d'accord du tout ».

Ces questionnaires ont des façons très différentes d'aborder la sensibilité et son évaluation. Certains auteurs ont tenté d'en évaluer la fiabilité sans parvenir à établir de consensus (Heinonen-Guzejev 2009). Il ne semble pas qu'un questionnaire fasse l'unanimité au point de devenir le questionnaire de référence.

Zimmer et Ellermeier (Zimmer et Ellermeier 1999) ont étudié certaines des méthodes d'évaluation. D'après eux, la brièveté d'un questionnaire affecte sa qualité psychométrique, les questionnaires sont plus fiables que les questions uniques. Ils déconseillent l'utilisation de questionnaires « sur mesure ».

Outre les différences linguistiques et culturelles, on peut se poser la question de savoir si ces différentes méthodes évaluent bien toutes la même chose, d'où découle une interrogation sur la validité des comparaisons des résultats d'études ayant utilisé des méthodes d'évaluation différentes. Des méthodes de conversion ont été développées afin de
s'affranchir des différences d'échelles dans les choix de réponse proposés, mais elles peuvent déformer certains résultats.

### 2.3.6 Des approches complémentaires de la gêne et des vécus sonores en situation

Les travaux traitant des effets territoriaux du bruit complètent les travaux de psycho-acoustique, de psychologie comportementale ou encore de l'épidémiologie, dédiés aux expressions strictement causales de la gêne, aux troubles du sommeil, aux altérations de performances, aux perturbations de comportements et à leurs facteurs explicatifs (physique/psychique ; individuels/contextuels ; culturels/sociaux, etc.). Or, si le rapport de l'Afsse de 2004 sur les impacts sanitaires du bruit ne considérait que ce type d'approches, quelques autres phénomènes et paramètres attachés aux lieux de vie, aux types de liens sociaux, ou encore aux dynamiques territoriales ont commencé à être mis en lumière, en particulier par des enquêtes en sciences humaines et sociales.

Le bruit des transports s'immiscerait de plus en plus dans les mécanismes de construction socio-économique des territoires : des méthodes fondées sur des formes et dispositifs d'enquêtes plus qualitatives auprès de la population (par exemple des groupes de discussion), ou alors travaillant sur d'autres indicateurs (exemple : économie de l'environnement) cherchent à les appréhender, sans visée unique de validation des données acoustiques par des réactions humaines et sociales. Il s'agit par exemple d'appréhender les imaginaires sonores des populations, les sens et représentations sociales de la source de bruit, les dispositions et appartenances sociales des personnes concernées, ou encore le rôle des identités locales dans les conflits sonores, les trajectoires et satisfactions résidentielles des ménages, l'évolution spatiale des lieux. Le concept de territoire de vie développé par la géographie et la sociologie s'est ici affirmé comme opératoire pour comprendre le rôle de ces phénomènes attachés aux lieux de vie des populations exposées (cf. pour exemple (Faburel 2003)).
# Synthèse du chapitre 2 : le bruit : ses dimensions physique, physiologique et psychosociologique

Le bruit est un phénomène complexe qui comporte une dimension physique, une dimension physiologique et une dimension psychosociologique, voire territoriale.

Du point de vue physiologique, le bruit est une onde sonore qui fait vibrer le tympan. Cette vibration se propage à l'oreille interne où elle est transformée en signal nerveux qui est transmis au cortex où il sera interprété. L'oreille humaine perçoit les sons dont la fréquence est comprise entre environ 20 Hz et 20 000 Hz. L'acuité auditive est évaluée par audiométrie tonale et les pertes sont exprimées en décibels (dB) par rapport à une population d'audition normale standard.

Afin d'évaluer quantitativement l'ensemble des phénomènes physiques liés à l'émission du bruit, divers indices peuvent être mesurés ou calculés. Les indices les plus utilisés dans la réglementation actuelle ou les plus fréquemment rencontrés dans la littérature sont des indices énergétiques moyens. Même s'ils présentent de nombreux avantages, ils permettent difficilement de rendre compte de la gêne occasionnée aux riverains des grandes infrastructures de transport, notamment lorsqu'il s'agit d'évènements sonores ponctuels. Des indices évènementiels sembleraient pour cela mieux adaptés.

L'impact psychosociologique du bruit dépend à la fois des caractéristiques des personnes exposées (statut social, valeurs, etc.) et du sens qu'elles donnent au bruit. Un son devient bruit en conséquence d'appréciations individuelles, de jugements portés sur son origine, sur ses responsables supposés. Mais le fait que le bruit soit une construction psychosociale dépendant des caractéristiques de la personne exposée ne doit pas conduire à sous-estimer la réalité de son impact sur la qualité de vie et la santé. La théorie du stress a été mise à profit pour pouvoir répondre à des questions essentielles sur ce qu'est la gêne, comment elle est générée et comment elle pourrait évoluer.

À cette première question concernant la définition de la gêne, il a été répondu que la gêne est une réaction globale (résultat d'appréciations cognitives) dépendant de facteurs acoustiques (dont le niveau sonore), mais aussi, pour une grande partie, de facteurs non-acoustiques. Parmi ceux-ci, des facteurs sociaux, de contexte et des facteurs individuels (sociodémographiques et d'attitude) ont été proposés puis validés comme modificateurs de la gêne exprimée. Ici, une approche plus territorialisée des phénomènes en cause permettrait de saisir cette réaction globale.

Pour répondre à la deuxième question relative aux mécanismes et déterminants de la gêne, il a fallu faire appel aux connaissances de la neuropsychoendocrinologie du stress. Ce même corpus théorique fournit des bases pour comprendre l'évolution possible de la gêne, en fonction de l'aptitude de chaque individu à s'adapter ou faire face à l'agression qu'est le bruit.
# 3 Sources de bruit et niveaux d'émission associés

Les perturbations sonores environnementales ont des caractéristiques très diverses (fréquences, intensités, etc.). Les bruits des transports terrestres (§ 3.1) sont caractérisés par des paramètres liés au matériel roulant d'une part et aux infrastructures d'autre part. Les bruits des transports aériens (§ 3.2) sont d'origine mécanique et aérodynamique. Enfin, les bruits des activités industrielles et de loisirs (§ 3.3) recouvrent une grande diversité de situations et de caractéristiques sonores.

## 3.1 Bruit des transports terrestres

### 3.1.1 Transport routier

Différents paramètres influencent l'émission sonore d'une infrastructure de transport routier. On peut les classer en deux grandes catégories :

* les paramètres intrinsèquement liés aux matériels routiers ;

* les paramètres intrinsèquement liés à l'infrastructure.

#### 3.1.1.1 Véhicules routiers

On distingue trois grands types de sources de bruit émis par les véhicules routiers :

(1) les sources liées au groupe moto-propulseur (bruit mécanique). Prépondérantes aux basses vitesses (inférieures à 40 km/h) pour les véhicules légers, elles peuvent avoir une contribution importante au bruit total émis par les véhicules lourds à des vitesses plus importantes, selon les conditions de fonctionnement ;

(2) les sources liées à l'écoulement de l'air et son interaction avec la structure du véhicule (bruit aérodynamique). Ce type de sources concerne essentiellement les véhicules lourds ;

(3) les sources diverses : décharges pneumatiques, freins, claquement de portières, bruits liés aux opérations de chargement/déchargement, auxiliaires tels que les groupes réfrigérants, les systèmes de climatisation, etc.

Le bruit émis par un véhicule routier, de spectre fréquentiel très large (centré sur 500 Hz et 1 000 Hz), présente aussi des raies fréquentielles de fréquences plus basses, caractéristiques du bruit émis par le compartiment mécanique.

Tandis que les motorisations actuellement les plus performantes sur le plan énergétique – les moteurs diesel à injection directe et à haute pression d'alimentation – sont les plus bruyantes, les motorisations innovantes (motorisation hybride, a fortiori motorisation électrique) offrent des gains substantiels en matière de bruit émis par le groupe motopropulseur. Des exemples de niveaux de bruit émis par les différents moyens de transport routiers sont présentés dans le Tableau 4.
<table><caption>Tableau 4 : Exemple de niveaux de bruit émis par les moyens de transport routiers</caption><thead><tr><td>Type de véhicule</td><td>Niveau de bruit mesuré à 7,5 m de la voie</td></tr></thead><tbody><tr><td>Scooter 50 cm³ (50 km/h)</td><td>77 dBA</td></tr><tr><td>Véhicule léger (90 km/h)</td><td>77 dBA</td></tr><tr><td>Poids lourd (80 km/h)</td><td>86 dBA</td></tr></tbody></table>

Source: Ifsttar

La Figure 7 illustre l'évolution des deux principales sources de bruit (origine mécanique et bruit de roulement) en fonction de la vitesse dans le cas d'un véhicule léger (Lelong 1999). Au-delà de 40 km/h (3ème rapport de boite de vitesse), le bruit de roulement devient prépondérant.

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

Source : J. Lelong (Ifsttar), 1999.

<caption>Figure 7 : Allure (schéma de principe) de l'évolution des différentes sources de bruit en fonction de la vitesse pour un véhicule léger</caption>

### 3.1.1.2 Infrastructure

#### ▶ Revêtements de chaussée

Le bruit de roulement, généré par le contact entre le pneumatique et la chaussée, constitue la source prédominante de bruit pour les véhicules de tous types circulant à vitesse élevée. Les possibilités de réduction à la source du bruit de contact pneumatique-chaussée peuvent porter soit sur le pneumatique (l'action représente un enjeu de l'ordre de 4 dB) soit sur le revêtement (l'action représente un enjeu plus important, de l'ordre de 10 dB) (Setra 2009a). Cependant, en l'état actuel des connaissances, on ne sait pas prévoir avec précision les performances acoustiques des revêtements, elles ne sont constatables qu'une fois en place. De plus, l'évolution dans le temps de ces performances est mal connue.

#### ▶ Aménagement de la voirie routière

Les mesures d'organisation de la circulation peuvent avoir une influence sensible sur le bruit de trafic, notamment en milieu urbain. Elles visent essentiellement à agir sur le volume et la nature du trafic, ainsi que sur sa vitesse et son état.
Une première action possible pour réduire le bruit émis est de réduire le volume de trafic. Cette réduction doit être d'une ampleur suffisante pour aboutir à un résultat significatif (réduire de moitié un débit de trafic conduira à abaisser le niveau sonore de 3 dB).

Les actions visant à limiter le développement du trafic sont souvent liées à la mise en place de politiques d'organisation de la circulation avec pénalisation d'usage de certains secteurs urbains pour l'ensemble ou pour certaines catégories d'usagers.

La vitesse est un facteur d'augmentation du bruit, de même que les régimes moteur élevés ou les taux d'accélération importants. Les phases de redémarrage peuvent ainsi provoquer des accroissements de bruit atteignant 10 dB. Toute réduction de vitesse se traduit par une réduction du bruit à condition que la nature de l'écoulement du trafic ne change pas. Si des solutions de type « zone 30 », rétrécissement des voies ou modification du profil de la voie permettent de réduire les émissions sonores, l'introduction de points d'arrêt (en jouant par exemple sur les phasages de feux tricolores) peut s'avérer contre-productive.

### 3.1.2 Transport ferroviaire

Le bruit généré par une infrastructure de transport ferroviaire dépend de la nature de l'infrastructure elle-même, de l'exploitation qui en est faite et des matériels roulants qui l'empruntent. Des exemples de niveaux de bruit émis par les moyens de transport ferroviaires sont présentés dans le Tableau 5.

<table><caption>Tableau 5 : Exemples de niveaux de bruit émis par les moyens de transport ferroviaires</caption><thead><tr><td>Type de train</td><td>Niveau de bruit</td></tr></thead><tbody><tr><td>TGV (300 km/h)</td><td>95 dBA (mesuré à 25 m de la voie)</td></tr><tr><td>Train de voyageurs (145 km/h)</td><td>92 dBA (mesuré à 25 m de la voie)</td></tr><tr><td>Train de fret (100 km/h)</td><td>90 dBA (mesuré à 25 m de la voie)</td></tr><tr><td>Tramway (30 km/h, voie posée sur semelle souple, revêtement pavé)</td><td>92 dBA (mesuré à 7,5 m de la voie)</td></tr></tbody></table>

Source : Ifsttar

S'agissant des matériels roulants, le bruit total émis résulte de la combinaison des trois sources principales suivantes :

* le bruit de traction (moteurs et auxiliaires) ;

* le bruit de roulement (contact métal contre métal des roues sur les rails) ;

* le bruit aérodynamique.

S'y ajoute le bruit des points singuliers sur l'infrastructure comme : les ouvrages d'art métalliques, les appareils de voie (aiguillages), les courbes de faible rayon, etc.

Le poids relatif de chacune de ces sources varie essentiellement en fonction de la vitesse de circulation.

À faible vitesse (moins de 60 km/h pour les trains et moins de 30 km/h pour les tramways et les métros), on considère que les bruits de traction (et éventuellement d'auxiliaires) sont dominants. Au-dessus de ces vitesses et jusqu'à 300 km/h, le bruit de roulement constitue la source principale du bruit de la circulation ferroviaire.

Au-delà de 300 km/h, les bruits d'origine aérodynamique deviennent prépondérants comme le montre la Figure 8 (valable hors point singulier). En fonction du bruit de roulement, la limite peut varier sensiblement (la vitesse de transition $U_t$ varie de 290 à 330 km/h).
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Source : Projet IMAGINE - 2005.

Figure 8 : Niveaux du bruit de roulement et du bruit d'origine aérodynamique (en LAeq) en fonction de la vitesse de circulation (en km/h)</figcaption></figure>

Dans la gamme de vitesses courantes comprises entre 60 et 300 km/h, le bruit de roulement est donc la principale source de bruit ferroviaire. Son origine est liée à l'excitation issue du contact roue-rail. Cette excitation provoque des vibrations puis des rayonnements acoustiques du matériel roulant et de la voie. Le phénomène exciteur est le déplacement imposé à la roue et au rail par les défauts de surface présents sur les bandes de roulement (roues et rail) et que l'on appelle rugosités.

La puissance acoustique rayonnée dans l'environnement est alors la somme des contributions issues de chaque composant émissif, à savoir :

* les roues du véhicule ;

* les rails et les traverses pour la voie.

Le bruit lié aux vibrations de la superstructure du matériel roulant a une influence négligeable sur le bruit global émis.

La puissance acoustique totale est donc donnée par la sommation des puissances émises par la roue, le rail et la traverse, avec des contributions fréquentielles différentes. Un cas est fourni ci-après à titre d'exemple :

* roue : $f > 1\ 200$ à $2\ 000$ Hz (hautes fréquences) ;

* rail : $500 < f < 1\ 200$ à $2\ 000$ Hz (moyennes fréquences) ;

* traverses : $f < 400$ à $500$ Hz (basses fréquences).

La part relative de la voie dans le niveau global de bruit émis en dBA est fonction de différents paramètres tels que l'armement de la voie (types de rails, de traverses, d'attaches, etc.), la vitesse du train ou le chargement statique du matériel roulant.

Elle est dans tous les cas non négligeable et peut même devenir prépondérante pour certaines configurations de circulation.

Dans le cas des transports guidés urbains (tramways), d'autres paramètres influent significativement le bruit émis :
* la nature de la plateforme résultant du couplage entre le type de pose de voie (avec éventuellement l'ajout de dispositifs anti-vibratiles) et le revêtement adopté (acoustiquement réfléchissant dans le cas de revêtements pavés ou absorbants pour les revêtements herbeux) ;

* la géométrie de la voie : la présence de courbes de faibles rayons favorise l'apparition du bruit de crissement, de fréquence et d'amplitude très élevées ;

* l'entretien régulier du réseau (voies et matériels roulants). L'apparition de l'usure ondulatoire des voies de tramways se traduit par une augmentation importante des niveaux de bruit (de l'ordre d'une vingtaine de décibels). Cette usure ondulatoire peut être traitée par meulage des rails et, préventivement, par un entretien régulier des tables de roulement des roues des rames de tramway.

## 3.2 Bruit des transports aériens

Les bruits d'origine aéronautique sont principalement émis par trois types d'aéronefs :

* les avions commerciaux ;

* les avions de tourisme ou avions légers ;

* les hélicoptères.

Le bruit des avions à réaction en vol provient des groupes motopropulseurs (bruit mécanique) d'une part et des turbulences créées autour de l'avion (bruit aérodynamique) d'autre part.

*Des éléments d'information complémentaires sur les caractéristiques des émissions sonores des aéronefs sont disponibles en Annexe 6.*

Le bruit perçu au sol aux alentours d'un aéroport dépend de la phase de vol (décollage ou atterrissage) du type d'avion (gros porteur, moyen ou court courrier) et de la distance à la piste (Tableau 6).

Exemple de niveau de bruit perçu au sol d'un survol d'hélicoptères à 1 500 pieds : 70 dBA (Bruitparif 2011)

<table><caption>Tableau 6 : Niveaux de bruit perçus au sol aux alentours d'un aéroport</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Au décollage</th><th colspan="2">À l'atterrissage<br>(en descente continue)</th></tr><tr><th>à 10 km</th><th>à 30 km</th><th>à 75 km</th><th>à 10 km</th></tr></thead><tbody><tr><th>Gros porteur<br>(type Boeing B 747)</th><td>77 dBA</td><td>64 dBA<br>à 50 km</td><td>55 dBA</td><td>75 dBA</td></tr><tr><th>Moyen courrier<br>(type Airbus A 320)</th><td>69 dBA</td><td>57 dBA</td><td>52 dBA</td><td>72 dBA</td></tr><tr><th>Court courrier<br>(type Embraer 145)</th><td>64 dBA</td><td>53 dBA</td><td>48 dBA</td><td>65 dBA</td></tr></tbody></table>

Source : DGAC.
## 3.3 Bruit des activités industrielles et de loisirs

Les activités dont il est question dans ce paragraphe sont les activités industrielles ou de loisirs pour lesquelles une évaluation environnementale ou une étude sanitaire est réalisée.

### 3.3.1 Activités industrielles

Le terme d'activités industrielles recouvre une grande diversité de situations allant de grands sites industriels jusqu'aux bruits des activités artisanales ou commerciales. Il est difficile de dégager des caractéristiques générales simples des sources de bruits industriels du fait de leur diversité. Cependant, des facteurs renforçant l'émergence du bruit peuvent être relevés :

* certaines sources permanentes (jour et nuit) émergent beaucoup la nuit, lorsque les autres activités diminuent (en particulier le trafic routier) ;

* les bruits industriels trouvent souvent leur origine dans l'utilisation de nombreuses machines et équipements, sources qui s'ajoutent au « fond sonore » et induisent des bruits complexes ;

* certaines sources, de niveau acoustique très élevé, même si elles sont temporaires, sont très perturbatrices (bruits de chantiers par exemple) ;

* une partie du bruit est liée à des modes opératoires (chutes d'objet, ouvertures de portes, décharges brutales d'air comprimé, etc.) ou est produite à des horaires perturbateurs (tôt le matin par exemple) ;

* les bruits d'origine industrielle ont souvent un caractère intermittent, impulsionnel, discontinu, imprévu ou changent de niveau important à une échelle de temps courte, inférieure ou de l'ordre de la seconde (marteau piqueur) ;

* les bruits à tonalité marquée sont aussi très répandus. Les machines sont très souvent des machines tournantes (moteurs, ventilateurs, etc.) susceptibles de générer des fréquences propres liées à leur vitesse de rotation.

### 3.3.2 Activités de loisirs

Les activités de loisirs (hors expositions intentionnelles au bruit) constituent une source de bruits variés. Parmi les activités de loisirs, on peut citer les stands de tir, les sports mécaniques (circuits automobiles, karting, sports mécaniques sur eau ou dans l'air), les terrains de jeux, parcs d'attractions, etc.

De telles activités peuvent générer des nuisances sonores fortes avec des émergences importantes, sources de gêne pour les riverains.

Voici quelques exemples de niveaux d'émission sonore rencontrés dans le cadre de la pratique de certaines de ces activités :

* circuits automobiles : émergences maximales constatées pour les riverains allant de 7 à 23 dBA selon le type d'activités et la localisation des premiers riverains par rapport aux circuits (Bruitparif 2009b) ;

* manifestations festives de rue type « technoparade » : des émergences lors du passage de la parade peuvent aller jusqu'à 23 dBA pour les riverains (Bruitparif 2007) ;

* événements musicaux au sein du Parc des Princes ou du Stade de France : des niveaux de l'ordre de 70 dBA peuvent être constatés pour les riverains les plus proches (Bruitparif 2009a).
Synthèse du chapitre 3 : sources de bruit et niveaux d'émission associés

Le bruit des transports terrestres est influencé à la fois par des paramètres liés aux matériels roulants (motorisation, cinématique, affectation des véhicules dans le cas des poids lourds, type de conduite, bruit aérodynamique dans le cas des trains à grande vitesse, etc.) et par des paramètres liés à l'infrastructure (nature du revêtement et aménagement de la voirie dans le cas du bruit routier, nature de la plate-forme, géométrie de la voie et état des rails dans le cas du bruit ferroviaire, etc.).

La contribution de chacune de ces sources au bruit total engendré (in fine au niveau de bruit perçu) varie le plus souvent en fonction de la vitesse du véhicule.

S'agissant du transport aérien, le bruit perçu au sol dépend essentiellement de la nature de l'aéronef (aviation civile, militaire, de tourisme ou hélicoptère) et de la phase de roulage et de vol considérée (essentiellement décollage et atterrissage).

Enfin, les activités industrielles et de loisirs recouvrent des typologies de bruit très diverses (en contenu spectral ou en amplitude) et sont souvent synonymes de nuisances importantes pouvant présenter de fortes émergences. Leur diversité fait qu'il est difficile de les caractériser de façon simple.