02002L0049 — FR — 26.06.2019 — 003.001

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►B DIRECTIVE 2002/49/CE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 25 juin 2002 relative à l'évaluation et à la gestion du bruit dans l'environnement (JO L 189 du 18.7.2002, p. 12)

Modifiée par:





Rectifiée par:









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DIRECTIVE 2002/49/CE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL

du 25 juin 2002

relative à l'évaluation et à la gestion du bruit dans l'environnement







Article premier

Objectifs

1. La présente directive vise à établir une approche commune destinée à éviter, prévenir ou réduire en priorité les effets nuisibles, y compris la gêne, de l'exposition au bruit dans l'environnement. À cette fin, les actions suivantes sont mises en œuvre progressivement:

a) la détermination de l'exposition au bruit dans l'environnement grâce à la cartographie du bruit, selon des méthodes d'évaluation communes aux États membres;

b) garantir l'information du public en ce qui concerne le bruit dans l'environnement et ses effets;

c) l'adoption, par les États membres, de plans d'action fondés sur les résultats de la cartographie du bruit afin de prévenir et de réduire, si cela est nécessaire, le bruit dans l'environnement, notamment lorsque les niveaux d'exposition peuvent entraîner des effets nuisibles pour la santé humaine, et de préserver la qualité de l'environnement sonore lorsqu'elle est satisfaisante.

2. La présente directive vise également à fournir une base pour mettre au point des mesures communautaires destinées à réduire les émissions sonores provenant des principales sources, en particulier les véhicules et les infrastructures routiers et ferroviaires, les aéronefs, les matériels extérieurs et industriels et les engins mobiles. À cette fin, la Commission présente des propositions législatives appropriées au Parlement européen et au Conseil, au plus tard le 18 juillet 2006. Ces propositions devraient prendre en considération les résultats du rapport mentionné à l'article 10, paragraphe 1.

Article 2

Champ d'application

1. La présente directive s'applique au bruit dans l'environnement auquel sont exposés en particulier les êtres humains dans les espaces bâtis, les parcs publics ou d'autres lieux calmes d'une agglomération, les zones calmes en rase campagne, à proximité des écoles, aux abords des hôpitaux ainsi que d'autres bâtiments et zones sensibles au bruit.

2. La présente directive ne s'applique pas au bruit produit par la personne exposée elle-même, au bruit résultant des activités domestiques, aux bruits de voisinage, au bruit perçu sur les lieux de travail ou à l'intérieur des moyens de transport, ni au bruit résultant d'activités militaires dans les zones militaires.

Article 3

Définitions

Aux fins de la présente directive, on entend par:

a) «bruit dans l'environnement», le son extérieur non désiré ou nuisible résultant d'activités humaines, y compris le bruit émis par les moyens de transports, le trafic routier, ferroviaire ou aérien et provenant de sites d'activité industrielle tels que ceux qui sont définis à l'annexe I de la directive 96/61/CE du Conseil du 24 septembre 1996 relative à la prévention et à la réduction intégrées de la pollution ( 1 );

b) «effets nuisibles», les effets néfastes pour la santé humaine;

c) «gêne», le degré de nuisance généré par le bruit dans l'environnement, déterminé par des enquêtes sur le terrain;

d) «indicateur de bruit», une grandeur physique décrivant le bruit dans l'environnement, qui est corrélé à un effet nuisible;

e) «évaluation», toute méthode servant à calculer, prévoir, estimer ou mesurer la valeur d'un indicateur de bruit ou les effets nuisibles correspondants;

f) «Lden» (indicateur de bruit jour-soir-nuit), l'indicateur de bruit associé globalement à la gêne, défini plus précisément à l'annexe I;

g) «Lday» (indicateur de bruit période diurne), l'indicateur de bruit associé à la gêne pendant la période diurne, défini plus précisément à l'annexe I;

h) «Levening» (indicateur de bruit pour le soir), l'indicateur de bruit associé à la gêne le soir, défini plus précisément à l'annexe I;

i) «Lnight» (indicateur de bruit période nocturne), l'indicateur de bruit associé aux perturbations du sommeil, défini plus précisément à l'annexe I;

j) «relation dose-effet», la relation existant entre la valeur d'un indicateur de bruit et un effet nuisible;

k) «agglomération», une partie du territoire d'un État membre, délimitée par ce dernier, au sein de laquelle la population est supérieure à 100 000 habitants et dont la densité de population est telle que l'État membre la considère comme une zone urbaine;

l) «zone calme d'une agglomération», une zone délimitée par l'autorité compétente qui, par exemple, n'est pas exposée à une valeur de Lden, ou d'un autre indicateur de bruit approprié, supérieure à une certaine valeur déterminée par l'État membre, quelle que soit la source de bruit considérée;

m) «zone calme en rase campagne», une zone délimitée par l'autorité compétente, qui n'est pas exposée au bruit de la circulation, au bruit industriel ou au bruit résultant d'activités de détente;

n) «grand axe routier», une route régionale, nationale ou internationale, désignée par l'État membre, sur laquelle sont enregistrés plus de 3 millions de passages de véhicules par an;

o) «grand axe ferroviaire», une voie de chemin de fer, désignée par l'État membre, sur laquelle sont enregistrés plus de 30 000 passages de trains par an;

p) «grand aéroport», un aéroport civil, désigné par l'État membre, qui enregistre plus de 50 000 mouvements par an (le terme «mouvement» désignant un décollage ou un atterrissage), à l'exception des mouvements effectués exclusivement à des fins d'entraînement sur des avions légers;

q) «cartographie du bruit», la représentation de données décrivant une situation sonore existante ou prévue en fonction d'un indicateur de bruit, indiquant les dépassements de valeurs limites pertinentes en vigueur, le nombre de personnes touchées dans une zone donnée ou le nombre d'habitations exposées à certaines valeurs d'un indicateur de bruit dans une zone donnée;

r) «carte de bruit stratégique», une carte conçue pour permettre l'évaluation globale de l'exposition au bruit dans une zone donnée soumise à différentes sources de bruit ou pour établir des prévisions générales pour cette zone;

s) «valeur limite», une valeur de Lden ou Lnight et, le cas échéant, de Lday et de Levening, déterminée par l'État membre, dont le dépassement amène les autorités compétentes à envisager ou à faire appliquer des mesures de réduction du bruit; les valeurs limites peuvent varier en fonction du type de bruit (bruit du trafic routier, ferroviaire ou aérien, bruit industriel, etc.), de l'environnement, et de la sensibilité au bruit des populations; elles peuvent aussi différer pour les situations existantes et pour les situations nouvelles (changement de situation dû à un élément nouveau concernant la source de bruit ou l'utilisation de l'environnement);

t) «plan d'action», un plan visant à gérer les problèmes de bruit et les effets du bruit, y compris, si nécessaire, la réduction du bruit;

u) «planification acoustique», la lutte contre le bruit futur au moyen de mesures planifiées, telles que l'aménagement du territoire, l'ingénierie des systèmes de gestion du trafic, la planification de la circulation, la réduction du bruit par des mesures d'isolation acoustique et la lutte contre le bruit à la source;

v) «public», une ou plusieurs personnes physiques ou morales, ainsi que, conformément à la législation ou à la pratique nationale, les associations, organisations ou groupes rassemblant ces personnes;

▼M3

w) «référentiel de données», un système d'information, géré par l'Agence européenne pour l'environnement, qui contient des informations et des données sur le bruit dans l'environnement mises à disposition au moyen de la communication des données nationales et des nœuds d'échange, sous le contrôle des États membres.

▼B

Article 4

Mise en œuvre et responsabilités

1. Les États membres désignent, aux niveaux appropriés, les autorités compétentes et les organismes responsables de la mise en œuvre de la présente directive, notamment les autorités chargées de:

a) l'établissement et, le cas échéant, l'approbation des cartes de bruit et des plans d'action pour les agglomérations, les grands axes routiers et ferroviaires et les grands aéroports;

b) la collecte des cartes de bruit et des plans d'action.

2. Les États membres mettent les informations visées au paragraphe 1 à la disposition de la Commission et du public au plus tard le 18 juillet 2005.

Article 5

Indicateurs de bruit et leur application

1. Pour l'établissement et pour la révision des cartes de bruit stratégiques, les États membres utilisent, conformément à l'article 7, les indicateurs de bruit Lden et Lnight définis à l'annexe I.

En attendant que l'utilisation de méthodes d'évaluation communes pour la détermination de Lden et de Lnight devienne obligatoire, les indicateurs de bruit existant au niveau national et les données correspondantes peuvent être utilisés à cet effet par les États membres et une conversion devrait être opérée afin d'obtenir les indicateurs susmentionnés. Ces données ne doivent pas avoir plus de trois ans.

2. Les États membres peuvent utiliser des indicateurs de bruit supplémentaires pour des cas particuliers, tels que ceux qui sont énumérés à l'annexe I, point 3.

3. Pour la planification ou le zonage acoustiques, les États membres peuvent utiliser des indicateurs de bruit autres que Lden et Lnight.

4. Au plus tard le 18 juillet 2005, les États membres communiquent à la Commission les informations relatives à toute valeur limite pertinente en vigueur ou envisagée sur leur territoire, exprimée en Lden et en Lnight et, le cas échéant, en Lday et en Levening, pour le bruit de la circulation routière, pour le bruit de la circulation ferroviaire, pour le bruit des avions aux abords des aéroports et pour le bruit sur les sites d'activité industrielle; ces informations sont assorties d'explications quant à la mise en œuvre des valeurs limites.

Article 6

Méthodes d'évaluation

1. Les valeurs de Lden et Lnight sont déterminées à l'aide des méthodes d'évaluation définies à l'annexe II.

▼M1

2. Au moyen d'une révision de l'annexe II, la Commission établit des méthodes d'évaluation communes pour la détermination de Lden et de Lnight. Ces mesures, qui visent à modifier des éléments non essentiels de la présente directive, sont arrêtées en conformité avec la procédure de réglementation avec contrôle visée à l'article 13, paragraphe 3. En attendant que ces méthodes soient établies, les États membres peuvent utiliser des méthodes d'évaluation adaptées conformément à l'annexe II et fondées sur les méthodes prévues par leur propre législation. Dans ce cas, les États membres doivent démontrer que ces méthodes donnent des résultats équivalents à ceux qui sont obtenus avec les méthodes mentionnées à l'annexe II, point 2.2.

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3. Les effets nuisibles peuvent être évalués à l'aide des relations dose-effet définies à l'annexe III.

Article 7

Cartographie stratégique du bruit

1. Les États membres veillent à ce que, au plus tard le 30 juin 2007, des cartes de bruit stratégiques montrant la situation au cours de l'année civile précédente soient établies et, le cas échéant, approuvées par les autorités compétentes, pour toutes les agglomérations de plus de 250 000 habitants et pour tous les grands axes routiers dont le trafic dépasse six millions de passages de véhicule par an, tous les grands axes ferroviaires dont le trafic dépasse 60 000 passages de train par an et tous les grands aéroports situés sur leur territoire.

Au plus tard après le 30 juin 2005, puis tous les cinq ans, les États membres informent la Commission des grands axes routiers dont le trafic dépasse six millions de passages de véhicule par an, des grands axes ferroviaires dont le trafic dépasse 60 000 passages de train par an, des grands aéroports et des agglomérations de plus de 250 000 habitants situés sur leur territoire.

2. Les États membres adoptent les mesures nécessaires pour que, au plus tard le 30 juin 2012, puis tous les cinq ans, des cartes de bruit stratégiques montrant la situation au cours de l'année civile précédente soient établies et, le cas échéant, approuvées par les autorités compétentes, pour toutes les agglomérations, pour tous les grands axes routiers et pour tous les grands axes ferroviaires situés sur leur territoire.

Au plus tard le 31 décembre 2008, les États membres informent la Commission de toutes les agglomérations et de tous les grands axes routiers, ainsi que des grands axes ferroviaires situés sur leur territoire.

3. Les cartes de bruit stratégiques répondent aux prescriptions minimales énoncées à l'annexe IV.

4. Les États membres limitrophes coopèrent pour la cartographie stratégique du bruit dans les régions frontalières.

5. Les cartes de bruit stratégiques sont réexaminées et, le cas échéant, révisées tous les cinq ans au moins à compter de leur date d'élaboration.

Article 8

Plans d'action

1. Les États membres veillent à ce que, au plus tard le 18 juillet 2008, les autorités compétentes aient établi des plans d'action visant à gérer, sur leur territoire, les problèmes de bruit et les effets du bruit, y compris, si nécessaire, la réduction du bruit dans:

a) les endroits situés près de grands axes routiers dont le trafic dépasse six millions de passages de véhicules par an, de grands axes ferroviaires dont le trafic dépasse 60 000 passages de trains par an et de grands aéroports;

b) les agglomérations de plus de 250 000 habitants. Ces plans visent également à protéger les zones calmes contre une augmentation du bruit.

Les mesures figurant dans les plans sont laissées à la discrétion des autorités compétentes, mais devraient notamment répondre aux priorités pouvant résulter du dépassement de toute valeur limite pertinente ou de l'application d'autres critères choisis par les États membres et s'appliquer en particulier aux zones les plus importantes déterminées par la cartographie stratégique du bruit.

2. Les États membres veillent à ce que, au plus tard le 18 juillet 2013, les autorités compétentes aient établi des plans d'action en vue notamment de répondre aux priorités pouvant résulter du dépassement de toute valeur limite pertinente ou de l'application d'autres critères choisis par les États membres pour les agglomérations, pour les grands axes routiers ainsi que pour les grands axes ferroviaires situés sur leur territoire.

3. Les États membres informent la Commission des autres critères pertinents visés aux paragraphes 1 et 2.

4. Les plans d'action satisfont aux prescriptions minimales énoncées à l'annexe V.

▼M3

5. Les plans d'action sont réexaminés et, le cas échéant, révisés lorsque survient un fait nouveau majeur affectant la situation en matière de bruit, et au moins tous les cinq ans à compter de la date d'approbation desdits plans.

Les réexamens et révisions qui, conformément au premier alinéa, auraient dû avoir lieu en 2023, sont reportés et auront lieu au plus tard le 18 juillet 2024.

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6. Les États membres limitrophes coopèrent pour les plans d'action dans les régions frontalières.

7. Les États membres veillent à ce que le public soit consulté sur les propositions relatives aux plans d'action, à ce qu'il se voie accorder, en temps utile, des possibilités effectives de participation à l'établissement et au réexamen des plans d'action, à ce que les résultats de cette participation soient pris en compte et à ce que le public soit informé des décisions prises. Des délais raisonnables seront prévus afin que le public dispose d'un temps suffisant pour participer à chacune des phases.

Si l'obligation de mettre en œuvre une procédure de participation du public découle simultanément de la présente directive et de tout autre acte législatif communautaire, les États membres peuvent prévoir des procédures communes afin d'éviter les duplications.

Article 9

Information du public

▼M3

1. Les États membres veillent à ce que les cartes de bruit stratégiques qu'ils ont établies et, le cas échéant, approuvées, ainsi que les plans d'action qu'ils ont arrêtés, soient rendus accessibles et diffusés au public conformément aux actes législatifs de l'Union pertinents, notamment les directives 2003/4/CE ( 2 ) et 2007/2/CE ( 3 ) du Parlement européen et du Conseil, et conformément aux annexes IV et V de la présente directive, y compris au moyen des technologies de l'information disponibles.

▼B

2. Ces informations devront être claires, compréhensibles et accessibles. Un résumé exposant les principaux points sera fourni.

Article 10

Collecte et publication des données par les États membres et par la Commission

1. Au plus tard le 18 janvier 2004, la Commission soumet au Parlement européen et au Conseil un rapport inventoriant les mesures communautaires actuelles concernant les sources de bruit dans l'environnement.

▼M3

2. Les États membres veillent à ce que les informations fournies par les cartes de bruit stratégiques et les résumés des plans d'action visés à l'annexe VI soient transmis à la Commission dans un délai de six mois à compter des dates visées respectivement aux articles 7 et 8. À cette fin, les États membres déclarent les informations uniquement par voie électronique dans un référentiel de données obligatoire devant être établi par la Commission par voie d'actes d'exécution. Ces actes d'exécution sont adoptés en conformité avec la procédure d'examen visée à l'article 13, paragraphe 2. Lorsqu'un État membre souhaite mettre à jour des informations, il décrit les différences entre les informations initiales et leur mise à jour ainsi que les raisons de cette mise à jour au moment de la mise à disposition de ces informations dans le référentiel de données.

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3. La Commission constitue une banque de données regroupant les informations relatives aux cartes de bruit stratégiques afin de faciliter la compilation à effectuer pour le rapport visé à l'article 11 ainsi que d'autres travaux techniques et d'information.

4. Tous les cinq ans, la Commission publie un rapport de synthèse sur les données fournies par les cartes de bruit stratégiques et les plans d'action. Le premier rapport est présenté le 18 juillet 2009.

Article 11

Évaluation et rapports

1. Au plus tard le 18 juillet 2009, la Commission soumet au Parlement européen et au Conseil un rapport sur la mise en œuvre de la présente directive.

2. Le rapport évalue notamment la nécessité d'engager de nouvelles actions communautaires en matière de bruit dans l'environnement et, le cas échéant, propose des stratégies pour les mettre en œuvre, telles que:

a) des objectifs à moyen et long terme concernant la réduction du nombre de personnes souffrant du bruit dans l'environnement, compte tenu notamment des différents climats et des différentes cultures;

b) des mesures supplémentaires visant à réduire le bruit dans l'environnement provenant de sources spécifiques, notamment de matériels destinés à être utilisés à l'extérieur des bâtiments, des moyens et infrastructures de transport et de certaines catégories d'activités industrielles, en tenant compte des mesures déjà mises en œuvre ou à l'examen en vue de leur adoption;

c) la protection des zones calmes en rase campagne.

3. Le rapport comprend un réexamen de la qualité de l'environnement sonore au sein de la Communauté, établi à partir des données visées à l'article 10 et tient compte des progrès scientifiques et techniques ainsi que de toute autre information pertinente. La réduction des effets nuisibles et le rapport coût-efficacité sont les principaux critères retenus pour la sélection des stratégies et mesures proposées.

4. Lorsque la Commission reçoit la première série de cartes de bruit stratégiques, elle examine:

— la possibilité de fixer à 1,50 mètre la hauteur de mesure visée à l'annexe I, point 1, pour les zones bâties de maisons à un étage,

— la limite inférieure pour l'estimation du nombre de personnes exposées à des plages de valeurs Lden et de Lnight, prévue à l'annexe VI.

5. Le rapport est révisé tous les cinq ans ou plus souvent si nécessaire. Il comporte une évaluation de la mise en œuvre de la présente directive.

6. Le rapport est assorti, le cas échéant, de propositions visant à modifier la présente directive.

▼M1

Article 12

Adaptation au progrès scientifique et technique

La Commission adapte l'annexe I, point 3, et les annexes II et III de la présente directive au progrès scientifique et technique. Ces mesures, qui visent à modifier des éléments non essentiels de la présente directive, sont arrêtées en conformité avec la procédure de réglementation avec contrôle visée à l'article 13, paragraphe 3.

▼B

Article 13

Comité

1. La Commission est assistée par le comité institué par l'article 18 de la directive 2000/14/CE.

2. Lorsqu'il est fait référence au présent paragraphe, les articles 5 et 7 de la décision 1999/468/CE s'appliquent dans le respect des dispositions de l'article 8 de celle-ci.

La période prévue à l'article 5, paragraphe 6, de la décision 1999/468/CE est fixée à trois mois.

▼M1

3. Dans le cas où il est fait référence au présent paragraphe, l'article 5 bis, paragraphes 1 à 4, et l'article 7 de la décision 1999/468/CE s'appliquent, dans le respect des dispositions de l'article 8 de celle-ci.

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Article 14

Transposition

1. Les États membres mettent en vigueur les dispositions législatives, réglementaires et administratives nécessaires pour se conformer à la présente directive au plus tard le 18 juillet 2004. Ils en informent la Commission.

Lorsque les États membres adoptent ces dispositions, celles-ci contiennent une référence à la présente directive ou sont accompagnées d'une telle référence lors de leur publication officielle. Les modalités de cette référence sont arrêtées par les États membres.

2. Les États membres communiquent à la Commission le texte des dispositions de droit interne qu'ils adoptent dans le domaine régi par la présente directive.

Article 15

Entrée en vigueur

La présente directive entre en vigueur le jour de sa publication au Journal officiel des Communautés européennes.

Article 16

Destinataires

Les États membres sont destinataires de la présente directive.









ANNEXE I

INDICATEURS DE BRUIT

visés à l'article 5

1. Définition du niveau jour-soir-nuit (Day-evening-night level) Lden

Le niveau jour-soir-nuit Lden en décibels (dB) est défini par la formule suivante:

où:

— Lday est le niveau sonore moyen à long terme pondéré A tel que défini dans ISO 1996-2: 1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de jour d'une année,

— Levening est le niveau sonore moyen à long terme pondéré A tel que défini dans ISO 1996-2: 1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de soirée d'une année,

— Lnight est le niveau sonore moyen à long terme pondéré A tel que défini dans ISO 1996-2: 1987, déterminé sur l'ensemble des périodes de nuit d'une année,

sachant que:

— le jour dure douze heures, la soirée quatre heures et la nuit huit heures; les États membres peuvent diminuer la période «soirée» d'une ou deux heures et allonger en conséquence la période «jour» et/ou la période «nuit», pour autant que ce choix soit le même pour toutes les sources et qu'ils fournissent à la Commission des informations concernant la différence systématique par rapport à l'option par défaut,

— le début du jour (et par conséquent, le début de la soirée et de la nuit) est déterminé par l'État membre (ce choix est le même pour toutes les sources de bruit); les périodes par défaut sont de 7 à 19 heures, de 19 à 23 heures et de 23 à 7 heures, en heure locale,

— une année correspond à l'année prise en considération en ce qui concerne l'émission du son et à une année moyenne en ce qui concerne les conditions météorologiques,

et que:

— c'est le son incident qui est pris en considération, ce qui signifie qu'il n'est pas tenu compte du son réfléchi sur la façade du bâtiment concerné (en règle générale, cela implique une correction de 3 dB lorsqu'on procède à une mesure).

La hauteur du point d'évaluation de Lden est fonction de l'application:

— dans le cadre d'un calcul effectué aux fins d'une cartographie stratégique du bruit concernant l'exposition au bruit à l'intérieur et à proximité des bâtiments, les points d'évaluation se situent à 4,0 ± 0,2 m (3,8 à 4,2 m) au dessus du sol, du côté de la façade la plus exposée; à cet effet, la façade la plus exposée est la façade externe faisant face à la source sonore spécifique et la plus proche de celle-ci; dans les autres cas, d'autres configurations sont possibles,

— dans le cadre d'un calcul effectué aux fins d'une cartographie stratégique du bruit concernant l'exposition au bruit à l'intérieur et à proximité des bâtiments, on peut retenir d'autres hauteurs, mais elles ne doivent jamais être inférieures à 1,5 m au-dessus du sol et les résultats doivent être corrigés en conséquence avec une hauteur équivalente de 4 m;

— pour d'autres applications, telles que la planification et le zonage acoustiques, on peut retenir d'autres hauteurs, mais elles ne doivent jamais être inférieures à 1,5 m au-dessus du sol, par exemple pour: — — les zones rurales comportant des maisons à un étage, — des mesures locales, en vue de la réduction de l'impact sonore sur des habitations spécifiques, — l'établissement d'une carte de bruit détaillée d'une zone de dimensions limitées, montrant l'exposition au bruit de chaque habitation.

2. Définition de l'indicateur de bruit pour la période nocturne (Night-time noise indicator)

L'indicateur de bruit pour la période nocturne Lnight est le niveau sonore moyen à long terme pondéré A tel que défini dans ISO 1996-2: 1987, déterminé sur la base de toutes les périodes nocturnes sur une année,

sachant que:

— la durée de la nuit est de huit heures, conformément à la définition figurant au point 1,

— une année est l'année prise en considération en ce qui concerne l'émission du son, et une année moyenne en ce qui concerne les conditions météorologiques, conformément à la définition figurant au point 1,

— le son incident est pris en considération, comme indiqué au point 1,

— le point d'évaluation est le même que pour Lden.

3. Indicateurs de bruit supplémentaires

Dans certains cas, en plus de Lden et Lnight et, s'il y a lieu, de Lday et Levening, il peut se révéler utile d'utiliser des indicateurs de bruit spéciaux et des valeurs limites correspondantes. Les cas suivants en sont des exemples:

— la source de bruit considérée n'est présente qu'une petite fraction du temps (par exemple, moins de 20 % du temps sur le total des périodes de jour d'une année, sur le total des périodes de soirée d'une année ou sur le total des périodes de nuit d'une année),

— le nombre d'événements sonores, au cours d'une ou de plusieurs des périodes considérées, est en moyenne très faible (par exemple, moins d'un événement sonore par heure; un événement sonore pourrait être défini comme un bruit durant moins de cinq minutes; on peut citer comme exemple le bruit provoqué par le passage d'un train ou d'un avion),

— la composante basse fréquence du bruit est importante,

— LAmax ou SEL (sound exposure level — niveau d'exposition au bruit) pour la protection en période nocturne dans le cas de crêtes de bruit élevées,

— protection supplémentaire durant le week end ou une période particulière de l'année,

— protection supplémentaire de la période diurne,

— protection supplémentaire de la période de soirée,

— combinaison de bruits de diverses sources,

— zones calmes en rase campagne,

— bruit comportant des composantes à tonalité marquée,

— bruit à caractère impulsionnel.

▼M2









ANNEXE II

MÉTHODES D'ÉVALUATION POUR LES INDICATEURS DE BRUIT

(visées à l'article 6 de la directive 2002/49/CE)

1. INTRODUCTION

Les valeurs de Lden et Lnight sont déterminées par calcul aux points d'évaluation, conformément à la méthode exposée au chapitre 2 et aux données décrites au chapitre 3. Les mesures peuvent être effectuées selon le chapitre 4.

2. MÉTHODES COMMUNES D'ÉVALUATION DU BRUIT

2.1. Dispositions générales — bruit du trafic routier et ferroviaire, et bruit industriel

2.1.1. Définitions des indicateurs, de la gamme et de la plage de fréquences

Les calculs des émissions sonores sont définis dans ►C1 la gamme de fréquences de 63 Hz à 8 kHz en bandes d'octave ◄ . Les résultats de la plage de fréquences sont fournis dans l'intervalle de fréquence correspondant.

Les calculs sont effectués en bandes d'octave pour le trafic routier et ferroviaire, et le bruit industriel, hormis pour la puissance acoustique de la source du bruit ferroviaire, qui utilise des bandes de tiers d'octave. Sur la base des résultats de la bande d'octave, pour le trafic routier et ferroviaire, et le bruit industriel, le niveau de pression acoustique moyen à long terme avec pondération A pour les périodes de jour, de soirée et de nuit, tel que défini dans l'annexe I et visé à l'article 5 de la directive 2002/49/CE, est calculé par la somme sur toutes les fréquences:







(2.1.1)

où

Ai représente la pondération A selon la norme CEI 61672-1

i = indice de plage de fréquences

et T est la plage de temps correspondant à la période de jour, de soirée ou de nuit.

Paramètres du bruit:







Lp Niveau de pression acoustique instantanée [dB] (réf. 2 10– 5 Pa) LAeq,LT Niveau sonore global à long terme L Aeq résultant de toutes les sources et des sources image au point R [dB] (réf. 2 10– 5 Pa) LW Niveau de puissance acoustique «in situ» d'une source ponctuelle (fluctuante ou stable) [dB] (réf. 10– 12 W) LW,i,dir Niveau de puissance acoustique «in situ» directionnel pour la énième (i) plage de fréquence [dB] (réf. 10– 12 W) LW′ Niveau de puissance acoustique «in situ» moyen par mètre de ligne source [dB/m] (réf. 10– 12 W)

Autres paramètres physiques:







p Valeur efficace de la pression acoustique instantanée (moyenne quadratique) [Pa] p 0 Pression acoustique de référence = 2 10– 5 Pa [Pa] W 0 Puissance acoustique de référence = 10– 12 W [watt]

2.1.2. Cadre de qualité

Exactitude des valeurs d'entrée

Toutes les valeurs d'entrée influençant le niveau d'émission d'une source doivent être déterminées avec un degré d'exactitude au moins équivalent à une incertitude de ± 2dB(A) dans le niveau d'émission de la source (les autres paramètres restant inchangés).

Utilisation de valeurs par défaut

Dans le cadre de l'application de méthode, les données d'entrée doivent refléter l'utilisation réelle. De manière générale, il convient de ne pas se fier aux valeurs d'entrée par défaut ou aux hypothèses. Des valeurs d'entrée par défaut et des hypothèses sont toutefois acceptées si la collecte des données réelles est associée à un coût disproportionné.

Qualité du logiciel utilisé pour effectuer les calculs

Tout logiciel utilisé pour effectuer les calculs doit se conformer aux méthodes décrites dans le présent document moyennant la certification des résultats par rapport aux essais.

2.2. Bruit du trafic routier

2.2.1. Description de la source

Classification des véhicules

La source de bruit du trafic routier doit être déterminée en combinant les émissions sonores de chaque véhicule individuel formant le flux du trafic. Ces véhicules sont regroupés en cinq catégories différentes en fonction de leurs caractéristiques d'émissions sonores:

Catégorie 1 : véhicules légers (VL) à moteur

Catégorie 2 : véhicules de moyen tonnage

Catégorie 3 : véhicules lourds

Catégorie 4 : deux-roues motorisés

Catégorie 5 : catégorie ouverte

La catégorie des deux-roues motorisés se divise en deux sous-catégories distinctes, à savoir les cyclomoteurs et les motocycles plus puissants. Cette distinction s'explique par leurs différences considérables en termes de mode de conduite et de nombre.

Les quatre premières catégories doivent être utilisées et la cinquième est facultative. Elle est prévue pour de nouveaux véhicules qui pourraient être conçus à l'avenir et dont les émissions sonores seraient suffisamment différentes pour justifier la définition d'une catégorie supplémentaire. Cette catégorie pourrait couvrir, par exemple, les véhicules électriques ou hybrides, ou tout autre futur véhicule sensiblement différent de ceux des catégories 1 à 4.

Les détails des différentes classes de véhicule figurent au tableau [2.2.a].







Tableau [2.2.a] Classes de véhicule Catégorie Nom Description Catégorie CE de véhicule Réception par type de véhicules complets (1) 1 Véhicules légers (VL) à moteur Voitures particulières, camionnettes ≤ 3,5 tonnes, SUV (2), MPV (3) y compris remorques et caravanes M1 et N1 2 Véhicules de moyen tonnage Véhicules de moyen tonnage, camionnettes > 3,5 tonnes, autobus, motor-homes, etc. à deux essieux et roues jumelées sur l'essieu arrière M2, M3 et N2, N3 3 Véhicules lourds Véhicules utilitaires lourds, autocar de tourisme, bus de transport public, à trois essieux ou plus M2 et N2 avec remorque, M3 et N3 4 Deux-roues motorisés 4a Cyclomoteurs à deux, trois et quatre roues L1, L2, L6 4b Motocycles avec et sans side-car, tricycles et quadricycles L3, L4, L5, L7 5 Catégorie ouverte À définir en fonction des besoins futurs Sans objet (1) Directive 2007/46/CE du Parlement européen et du Conseil du 5 septembre 2007 (JO L 263 du 9.10.2007, p. 1) établissant un cadre pour la réception des véhicules à moteur, de leurs remorques, des composants et des entités techniques destinés à ces véhicules. (2) Sport Utility Vehicles, véhicules utilitaires sportifs. (3) Multi-Purpose Vehicles — véhicules monospaces.

Nombre et emplacement des sources sonores équivalentes

Dans cette méthode, chaque véhicule (catégories 1, 2, 3, 4 et 5) est représenté par une source ponctuelle unique, au rayonnement uniforme dans le demi-espace 2-π au-dessus du sol. La première réflexion sur la surface de la route est traitée implicitement. Comme l'illustre la figure [2.2.a], cette source ponctuelle est située 0,05 m au-dessus de la surface de la route.

Le flux de circulation est représenté par une ligne source. Dans la modélisation d'une route à plusieurs voies, chaque voie doit idéalement être représentée par une ligne source située au centre de chaque voie. Toutefois, il est également acceptable de modéliser une ligne source au milieu d'une route à deux sens de circulation ou une ligne source par chaussée dans le couloir extérieur de routes à plusieurs voies.

Émissions et puissance acoustique

La puissance acoustique de la source est définie en «champ semi-libre». Par conséquent, la puissance acoustique comprend l'effet de la réflexion du sol immédiatement sous la source modélisée où ne se trouve aucun obstacle dans le voisinage immédiat, à l'exception de la réflexion sur la surface de la route qui ne se trouve pas directement sous la source modélisée.

Les émissions sonores d'un flux de circulation sont représentées par une ligne source caractérisée par sa puissance acoustique directionnelle par mètre par fréquence. Elle correspond à la somme des émissions sonores des véhicules individuels dans le flux de circulation, en tenant compte du temps passé par les véhicules sur le tronçon de route considéré. L'insertion du véhicule individuel dans le flux de circulation nécessite l'application d'un modèle de flux de circulation.

En supposant un flux de circulation constant de Qm véhicules de catégorie m par heure, avec une vitesse moyenne vm (en km/h), la puissance acoustique directionnelle par mètre dans la plage de fréquences i de la ligne source LW′, eq,line,i,m est définie par la formule suivante:







(2.2.1)

où LW,i,m est la puissance acoustique directionnelle d'un seul véhicule. LW′,m est exprimé en dB (réf. 10– 12 W/m). Ces niveaux de puissance acoustique sont calculés pour ►C1 chaque bande d'octave i de 63 Hz à 8 kHz ◄ .

Les données du flux de circulation Qm sont exprimées en moyenne annuelle par heure, par période (jour-soirée-nuit), par classe de véhicule et par ligne source. Pour toutes les catégories, il convient d'utiliser les données du flux de circulation d'entrée dérivées des systèmes de comptage du trafic ou des modèles de trafic.

La vitesse vm est une vitesse représentative par catégorie de véhicule: dans la plupart des cas, la valeur la plus basse parmi la vitesse maximale autorisée pour le tronçon de route et la vitesse maximale autorisée pour la catégorie de véhicule. Si des données de mesure locales ne sont pas disponibles, il convient d'utiliser la vitesse maximale autorisée pour la catégorie de véhicule.

Dans le flux de circulation, tous les véhicules de la catégorie m sont supposés rouler à la même vitesse, c'est-à-dire vm , la vitesse moyenne du flux de véhicules de cette catégorie.

Un véhicule routier est modélisé par un ensemble d'équations mathématiques qui représentent les deux principales sources de bruit:

1. bruit de roulement dû à l'interaction pneumatique/chaussée;

2. bruit de propulsion produit par la transmission (moteur, échappement, etc.) du véhicule.

Le bruit aérodynamique est compris dans la source du bruit de roulement.

Pour les véhicules à moteur légers, moyens et lourds (catégories 1, 2 et 3), la puissance acoustique totale correspond à la somme énergétique des bruits de roulement et de propulsion. Par conséquent, le niveau total de puissance acoustique des lignes source m = 1, 2 ou 3 est défini par:







(2.2.2)

où LWR,i,m est le niveau de puissance acoustique pour le bruit de roulement, et LWP,i,m , le niveau de puissance acoustique pour le bruit de propulsion. Ceci s'applique à toutes les gammes de vitesses. Pour des vitesses inférieures à 20 km/h, il s'agit du même niveau de puissance acoustique tel que défini par la formule pour vm=20 km/h.

Pour les deux roues (catégorie 4), seul le bruit de propulsion est pris en compte pour la source:







LW,i,m = 4 (vm = 4 ) = LWP,i,m = 4 (vm = 4 ) (2.2.3)

Ceci s'applique à toutes les gammes de vitesses. Pour des vitesses inférieures à 20 km/h, il s'agit du même niveau de puissance acoustique tel que défini par la formule pour vm=20 km/h.

2.2.2. Conditions de référence

Les équations et les coefficients de la source sont valables pour les conditions de référence suivantes:

— vitesse constante du véhicule,

— route plane,

— température de l'air τref = 20 °C,

— revêtement routier de référence virtuelle, composé d'une moyenne de DAC 0/11 et SMA 0/11, de 2 à 7 ans, et dans un état d'entretien représentatif,

— revêtement routier sec,

— pas de pneus cloutés.

2.2.3. Bruit de roulement

Équation générale

Le niveau de puissance acoustique du bruit de roulement dans la plage de fréquence i pour un véhicule de classe m = 1,2 ou 3 se définit ainsi:







(2.2.4)

Les coefficients AR,i,m et BR,i,m sont donnés en bandes d'octave pour chaque catégorie de véhicule et pour une vitesse de référence vref = 70 km/h. ΔLWR,i,m correspond à la somme des coefficients de correction à appliquer au bruit de roulement pour un état spécifique de la route ou du véhicule qui s'écarte des conditions de référence:







ΔLWR,i,m = ΔLWR,road,i,m + ΔLstuddedtyres,i,m + ΔLWR,acc,i,m + ΔLW,temp (2.2.5)

ΔLWR,road,i,m représente l'effet sur le bruit de roulement d'un revêtement routier aux propriétés acoustiques différentes de celles du revêtement de référence virtuel tel que défini au point 2.2.2. Il comprend à la fois l'effet sur la propagation et la génération du bruit.

ΔLstudded tyres,i,m est un coefficient de correction qui reflète le bruit de roulement plus élevé des véhicules légers équipés de pneus cloutés.

ΔLWR,acc,i,m représente l'effet du bruit de roulement à un carrefour avec feux de circulation ou à un rond-point. Il intègre l'effet de la variation de vitesse sur le bruit.

ΔLW,temp est un terme de correction pour une température moyenne τ différente de la température de référence τref = 20 °C.

Correction pour pneus cloutés

Dans les cas où un nombre important de véhicules légers du flux de circulation sont équipés de pneus cloutés pendant plusieurs mois chaque année, l'effet induit sur le bruit de roulement doit être pris en compte. Pour chaque véhicule de catégorie m = 1 équipé de pneus cloutés, une augmentation des émissions de bruit de roulement, qui dépend de la vitesse, est évaluée par:







Δ stud,i ( v ) = ai + bi × lg(50/70) for v < 50 km/h (2.2.6) ai + bi × lg(v/70) for 50 ≤ v ≤ 90 km/h ai + bi × lg(90/70) for v > 90 km/h

où les coefficients ai et bi sont donnés pour chaque bande d'octave.

L'augmentation de bruit de roulement est uniquement imputée en fonction de la proportion de véhicules légers avec des pneus cloutés et pendant une période limitée Ts (en mois) de l'année. Si Qstud,ratio est le ratio moyen du volume total de véhicules légers par heure, équipés de pneus cloutés pendant la période Ts (en mois), alors la proportion moyenne annuelle de véhicules équipés de pneus cloutés ps est exprimée par:







(2.2.7)

La correction qui en résulte et qui doit être appliquée à la puissance acoustique des bruits de roulement dus à l'utilisation de pneus cloutés pour les véhicules de catégorie m = 1 dans la plage de fréquence i doit être la suivante:







(2.2.8)

Pour les véhicules de toutes les autres catégories, aucune correction ne doit être appliquée:







ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0 (2.2.9)

Effet de la température de l'air sur la correction du bruit de roulement

La température de l'air affecte le bruit de roulement; le niveau de puissance acoustique du bruit de roulement diminue lorsque la température de l'air augmente. Cet effet est pris en compte dans la correction de revêtement routier. Les corrections de revêtement routier sont généralement évaluées à une température de l'air de τref = 20 °C. Dans le cas d'une température de l'air moyenne annuelle en °C différente, le bruit du revêtement routier doit être corrigé par:







ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ) (2.2.10)

Le terme de correction est positif (autrement dit, le bruit augmente) pour des températures inférieures à 20 °C et négatif (c'est-à-dire que le bruit diminue) pour des températures plus élevées. Le coefficient K dépend du revêtement routier et des caractéristiques du pneumatique, et présente en général une certaine dépendance en fréquence. Un coefficient générique Km = 1 = 0,08 dB/°C pour les véhicules légers (catégorie 1) et Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/°C pour les véhicules lourds (catégories 2 et 3) doit être appliqué pour tous les revêtements routiers. Le coefficient de correction doit être appliqué de la même manière sur toutes les bandes d'octave de 63 à 8 000 Hz.

2.2.4. Bruit de propulsion

Équation générale

Le bruit de propulsion comprend toutes les émissions du moteur, de l'échappement, de la transmission, de l'admission d'air, etc. Le niveau de puissance acoustique du bruit de propulsion dans la plage de fréquence i pour un véhicule de classe m est défini comme:







(2.2.11)

Les coefficients AP,i,m et BP,i,m sont donnés en bandes d'octave pour chaque catégorie de véhicule et pour une vitesse de référence vref = 70 km/h.

ΔLWP,i,m correspond à la somme des coefficients de correction à appliquer au bruit de propulsion pour des conditions de conduite ou des conditions régionales spécifiques qui s'écartent des conditions de référence:







ΔLWP,i,m = ΔLWP,road,i,m + ΔLWP,grad,i,m + ΔLWP,acc,i,m (2.2.12)

ΔLWP,road,i,m représente l'effet du revêtement routier sur le bruit de propulsion via l'absorption. Le calcul doit être effectué conformément au point 2.2.6.

ΔLWP,acc,i,m et ΔLWP,grad,i,m représentent l'effet des déclivités de la route et de l'accélération et la décélération d'un véhicule aux croisements. Ils doivent être calculés conformément aux points 2.2.4 et 2.2.5 respectivement.

Effet des déclivités de la route

La déclivité de la route a deux effets sur les émissions sonores du véhicule: premièrement, elle affecte la vitesse du véhicule et par conséquent les bruits de roulement et de propulsion du véhicule; deuxièmement, elle affecte à la fois la charge du moteur et le régime du moteur via le choix du rapport et donc le bruit de propulsion du véhicule. Seul l'effet sur le bruit de propulsion est abordé dans ce point, en supposant une vitesse constante.

L'effet de la déclivité de la route sur le bruit de propulsion est pris en compte par un terme de correction ΔLWP,grad,m qui est une fonction de la pente s (en %), de la vitesse du véhicule vm (en km/h) et de la classe de véhicule m. Dans le cas d'un flux de circulation bidirectionnel, il convient de diviser le flux en deux composantes et d'en corriger une moitié pour la montée et une moitié pour la descente. Le terme de correction est attribué pareillement à toutes les bandes d'octave:

Pour m = 1



ΔL WP,grad,i,m = 1 ( v m ) = pour s < – 6 % (2.2.13) 0 pour – 6 % ≤ s ≤ 2 % pour s > 2 %

Pour m = 2



ΔL WP,grad,i,m = 2 ( v m ) = pour s < – 4 % (2.2.14) 0 pour – 4 % ≤ s ≤ 0 % pour s > 0 %

Pour m = 3



ΔL WP,grad,i,m = 3 ( v m ) = pour s < – 4 % (2.2.15) 0 pour – 4 % ≤ s ≤ 0 % pour s > 0 %

Pour m = 4



ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0 (2.2.16)

La correction ΔLWP,grad,m englobe implicitement l'effet de la pente sur la vitesse.

2.2.5. Effet de l'accélération et de la décélération des véhicules

Avant et après des carrefours avec des feux de signalisation et des ronds-points, une correction doit être appliquée pour l'effet d'accélération et de décélération tel que décrit ci-dessous.

Les termes de correction pour le bruit de roulement, ΔLWR,acc,m,k , et pour le bruit de propulsion, ΔLWP,acc,m,k , sont des fonctions linéaires de la distance x (en m) de la source ponctuelle à l'intersection la plus proche de la ligne source respective avec une autre ligne source. Ils sont attribués pareillement à toutes les bandes d'octave:







(2.2.17) (2.2.18)

Les coefficients CR,m,k et CP,m,k dépendent du type de carrefour k (k = 1 pour un carrefour avec des feux de circulation; k = 2 pour un rond-point) et sont donnés pour chaque catégorie de véhicule. La correction comprend l'effet d'une modification de la vitesse lorsque le véhicule s'approche ou s'éloigne d'un carrefour ou d'un rond-point.

Remarque: à une distance | x | ≥ 100 m, ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6. Effet du type de revêtement routier

Principes généraux

Pour les revêtements routiers dont les propriétés acoustiques sont différentes de celles du revêtement de référence, un terme de correction spectrale doit être appliqué à la fois au bruit de roulement et au bruit de propulsion.

Le terme de correction «revêtement routier» pour le bruit de roulement est donné par l'équation suivante:







(2.2.19)

où

αi,m est la correction spectrale, en dB, à une vitesse de référence vref pour la catégorie m (1, 2 ou 3) et une bande spectrale i.

βm est l'effet de la vitesse sur la réduction du bruit de roulement pour la catégorie m (1, 2 ou 3) et est identique pour toutes les plages de fréquence.

Le terme de correction revêtement routier pour le bruit de propulsion est donné par:







ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0} (2.2.20)

Les revêtements absorbants diminuent le bruit de propulsion, alors que les revêtements non absorbants ne l'augmentent pas.

Effet de l'âge sur les propriétés sonores du revêtement routier

Les caractéristiques acoustiques des revêtements routiers varient en fonction de l'âge et du niveau d'entretien, les revêtements ayant tendance à devenir plus bruyants en fonction du temps. Dans cette méthode, les paramètres du revêtement routier sont établis en vue d'être représentatifs de la performance acoustique du type de revêtement routier, en valeurs moyennes pendant sa durée de vie représentative, et en supposant un entretien correct.

2.3. Bruit du trafic ferroviaire

2.3.1. Description de la source

Classification des véhicules

Aux fins de cette méthode de calcul du bruit, un véhicule est défini comme toute sous-unité d'un train (généralement une locomotive, une voiture automotrice, une voiture tractée ou un wagon de fret) qui peut être déplacée de façon indépendante et peut être détachée du reste du train. Dans certaines circonstances spécifiques, il est possible que ces unités d'un train fassent partie d'un ensemble non détachable, par exemple lorsqu'elles partagent un bogie. Aux fins de cette méthode de calcul, toutes ces unités sont regroupées en un seul véhicule.

Aux fins de la présente méthode de calcul, un train se compose d'une série de véhicules couplés.

Le tableau [2.3.a] définit un cadre commun afin de décrire les types de véhicule repris dans la base de données source. Il présente les descripteurs pertinents à utiliser afin de procéder au classement des véhicules de manière exhaustive. Ces descripteurs correspondent aux propriétés du véhicule, qui affectent la puissance acoustique directionnelle par mètre de longueur de ligne source équivalente modélisée.

Le nombre de véhicules pour chaque type doit être déterminé pour chaque section de voie et pour chaque plage de temps à utiliser dans le calcul du bruit. Il doit être exprimé en un nombre moyen de véhicules par heure, obtenu en divisant le nombre total de véhicules qui circulent dans une période de temps donnée par la durée en heures de cette même période (par exemple, 24 véhicules en 4 heures, soit 6 véhicules par heure). Tous les types de véhicule circulant sur chaque section de voie doivent être utilisés.







Tableau [2.3.a] Classification et descripteurs des véhicules ferroviaires Chiffre 1 2 3 4 Descripteur Type de véhicule Nombre d'essieux par véhicule Type de frein Mesure au niveau de la roue Explication du descripteur Une lettre qui décrit le type de véhicule Le nombre réel d'essieux Une lettre qui décrit le type de frein Une lettre qui décrit le type de mesure de réduction du bruit Descripteurs possibles h véhicule à grande vitesse (> 200 km/h) 1 c semelle de frein en fonte n aucune mesure m voitures de voyageurs automotrices 2 k semelle composite ou en métal fritté d amortisseurs de vibration p voitures de voyageurs tractées 3 n semelle non appliquée sur la bande de roulement, comme les freins à disque, à tambour, magnétiques s écrans c tramway ou métro léger voiture automotrice et non automotrice 4 o autre d locomotive Diesel etc. e locomotive électrique a tout véhicule générique de fret o autre (c'est-à-dire véhicules de maintenance, etc.)

Classification des voies et des structures d'appui

Les voies existantes peuvent avoir des propriétés acoustiques différentes en raison de plusieurs éléments qui contribuent à leurs propriétés acoustiques et les caractérisent. Les types de voie utilisés dans la présente méthode figurent au tableau [2.3.b] ci-après. Certains éléments ont une grande influence sur les propriétés acoustiques, alors que d'autres n'ont que des effets secondaires. En règle générale, les éléments les plus pertinents qui ont une incidence sur le bruit du trafic ferroviaire sont: la rugosité du champignon du rail, la rigidité de la semelle de rail, la base de la voie, les joints de rail et le rayon de courbure de la voie. Autrement, les propriétés générales de la voie peuvent également être définies et, dans ce cas, la rugosité du champignon du rail et le taux de décroissance de la voie selon la norme ISO 3095 constituent les deux paramètres essentiels en matière d'acoustique, en plus du rayon de courbure de la voie.

Une section de voie est définie comme une partie d'une voie unique sur une voie de chemin de fer ou dans une gare ou un dépôt ferroviaire, sur laquelle les propriétés physiques et les composants de base de la voie ne changent pas.

Le tableau [2.3.b] définit un cadre commun afin de décrire les types de voie repris dans la base de données source.







Tableau [2.3.b] Chiffre 1 2 3 4 5 6 Descripteur Base de la voie Rugosité du champignon du rail Type de semelle de rail Mesures supplémentaires Joints de rail Courbure Explication du descripteur Type de base de la voie Indicateur de rugosité Donne une indication de la raideur «acoustique» Une lettre décrivant le dispositif acoustique Présence de joints et d'espacement Indique le rayon de courbure en m Codes autorisés B Voie sur ballast E Bien entretenu et très lisse S Souple (150-250 MN/m) N Aucun N Aucun N Voie en alignement S Voie sur dalle M Entretenu normalement M Moyenne (250-800 MN/m) D Amortisseur pour rail S Joint ou aiguillage unique L Faible (1 000 -500 m) L Pont ballasté N Pas bien entretenu H Raide (800-1 000 MN/m) B Mur bas D Deux joints ou aiguillages par 100 m M Moyen (Moins de 500 m et plus de 300 m) N Pont non ballasté B Pas entretenu et mauvais état A Plaque acoustique absorbante sur voie sur dalle M Plus de deux joints ou aiguillages par 100 m H Élevée (Moins de 300 m) T Voie encastrée E Rail encastré O Autre O Autre

Nombre et emplacement des sources sonores équivalentes

Les différentes sources linéaires de bruit équivalentes sont situées à des hauteurs différentes et au centre de la voie. Toutes les hauteurs s'appliquent au plan tangent aux deux surfaces supérieures des deux rails.

Les sources équivalentes comprennent différentes sources physiques (indice p). Ces sources physiques sont divisées en différentes catégories selon le mécanisme de génération, et sont: 1) le bruit de roulement (y compris non seulement les vibrations du rail et de la base de la voie, et les vibrations des roues, mais également, le cas échéant, le bruit de superstructure des véhicules de fret); 2) le bruit de traction; 3) le bruit aérodynamique; 4) le bruit d'impact (des croisements, aiguillages et jonctions); 5) le bruit de crissement; et 6) le bruit dû à des effets supplémentaires tels que ponts et viaducs.

1) Le bruit de roulement est lié à la rugosité des roues et des champignons du rail, par le biais de trois voies de transmission vers les surfaces de rayonnement (rails, roues et superstructure). Le bruit de roulement est attribué à h = 0,5 m (surfaces de rayonnement A) pour représenter la contribution au bruit de la voie, y compris les effets de la surface des voies, notamment des voies sur dalle (conformément à la partie propagation), de la roue et de la superstructure du véhicule (dans les trains de fret).

2) Les hauteurs de la source équivalente pour le bruit de traction varient entre 0,5 m (source A) et 4,0 m (source B), selon l'emplacement physique du composant concerné. Les sources telles que les transmissions à engrenage et les moteurs électriques se trouvent souvent à une hauteur d'essieu de 0,5 m (source A). Les fentes d'aération et les sorties de refroidissement peuvent se situer à différentes hauteurs; l'échappement des moteurs des véhicules à moteur Diesel sont souvent à une hauteur de toit de 4,0 m (source B). Les autres sources de bruit de traction telles que les ventilateurs ou les blocs-moteurs Diesel peuvent être à une hauteur de 0,5 m (source A) ou 4,0 m (source B). Si la hauteur exacte de la source se situe entre les hauteurs modèles, l'énergie sonore est répartie proportionnellement sur les hauteurs de la source adjacente la plus proche.

Pour cette raison, deux hauteurs source sont prévues par la méthode, à 0,5 m (source A), 4,0 m (source B), et la puissance acoustique équivalente associée à chacune est distribuée entre les deux selon la configuration spécifique des sources sur le type d'unité.

3) Les effets du bruit aérodynamique sont associés à la source à 0,5 m (représentant le carénage et les écrans, source A), et à la source à 4,0 m (modélisation de tous les équipements de toit et du pantographe, source B). Le choix de 4,0 m pour les effets du pantographe est considéré comme un modèle simple, et doit être soigneusement pris en compte si l'objectif est de choisir une hauteur de mur antibruit appropriée.

4) Le bruit d'impact est associé à la source à 0,5 m (source A).

5) Le bruit de crissement est associé aux sources à 0,5 m (source A).

6) Le bruit des ponts est associé à la source à 0,5 m (source A).

2.3.2. Puissance acoustique

Équations générales

Le modèle utilisé pour le bruit du trafic ferroviaire, de manière analogue à celui du bruit du trafic routier, décrit l'émission de puissance acoustique produite par une combinaison spécifique de type de véhicule et type de voie qui remplit une série d'exigences décrites dans la classification des véhicules et des voies en fonction d'un ensemble de puissances acoustiques pour chaque véhicule (LW,0).

Les émissions sonores d'un flux de circulation sur chaque voie doivent être représentées par un ensemble de deux lignes source caractérisées par leur puissance acoustique directionnelle par mètre par plage de fréquence. Elle correspond à la somme des émissions sonores produites par les véhicules individuels qui constituent le flot de circulation et, dans le cas particulier des véhicules à l'arrêt, en tenant compte du temps passé par les véhicules sur le tronçon de ligne ferroviaire considéré.

La puissance acoustique directionnelle par mètre par plage de fréquence, due à tous les véhicules qui passent par chaque tronçon de voie sur le type de voie (j), est définie:

— pour chaque plage de fréquence (i),

— pour chaque hauteur source donnée (h) (pour des sources à 0,5 m h = 1 et à 4,0 m h = 2),

et constitue la somme énergétique de toutes les contributions de tous les véhicules circulant sur le énième (j) tronçon de voie spécifique. Ces contributions sont:

— le fait de tout type de véhicule (t)

— évoluant à différentes vitesses (s)

— dans les conditions de marche particulières (vitesse constante) (c)

— pour chaque type de source physique (roulement, impact, crissement, traction, aérodynamique et sources d'effets supplémentaires, par exemple le bruit des ponts) (p).

Pour calculer la puissance acoustique directionnelle par mètre (apport à la partie propagation) due à la combinaison moyenne de trafic sur le énième (j) tronçon de voie, l'équation suivante est utilisée:







(2.3.1)

où

Tref = période de référence pour laquelle le trafic moyen est pris en compte

X = nombre total de combinaisons existantes de i, t, s, c, p pour chaque énième (j) tronçon de voie

t = indice pour les types de véhicule sur le énième (j) tronçon de voie

s = indice pour la vitesse du train: il existe autant d'indices que de nombre de différentes vitesses moyennes du train sur le énième (j) tronçon de voie

c = indice pour les conditions de marche: 1 (vitesse constante), 2 (marche au ralenti)

p = indice pour le type de source physiques: 1 (bruit de roulement et d'impact), 2 (crissement en courbe), 3 (bruit de traction), 4 (bruit aérodynamique), 5 (effets supplémentaires)

LW',eq,line,x = ixième (x) puissance acoustique directionnelle par mètre pour une ligne source d'une combinaison de t, s, c, p sur chaque énième (j) tronçon de voie

Dans le cas d'un flux constant de Q véhicules par heure à une vitesse moyenne v, en moyenne à tout moment, il y aura un nombre équivalent de Q/v véhicules par unité de longueur du tronçon de ligne ferroviaire. Les émissions sonores du flux de véhicules en termes de puissance acoustique directionnelle par mètre LW′,eq,line (exprimées en dB/m (réf. 10– 12 W)) s'intègrent comme suit:







(pour c =1) (2.3.2)

où

— Q est le nombre moyen de véhicules par heure sur le énième (j) tronçon de voie pour un type de véhicule t , une vitesse moyenne du train s et des conditions de marche c

— v est leur vitesse sur le énième (j) tronçon de voie pour le type de véhicule t et une vitesse moyenne du train s

— LW,0,dir est le niveau de puissance acoustique directionnelle du bruit spécifique (roulement, impact, crissement, freinage, traction, aérodynamique, autres effets) d'un seul véhicule dans les directions ψ, φ définies par rapport au sens du mouvement du véhicule (voir figure [2.3.b]).

Dans le cas d'une source fixe, comme lors de la marche au ralenti, il est supposé que le véhicule restera pendant une durée globale T idle à un endroit situé sur une section de voie de longueur L. Dès lors, avec Tref comme période de référence pour l'évaluation du bruit (par exemple 12 heures, 4 heures, 8 heures), la puissance acoustique directionnelle par unité de longueur sur ce tronçon de voie est définie par:







(pour c = 2) (2.3.4)

En général, la puissance acoustique directionnelle est obtenue à partir de chaque source spécifique selon l'équation suivante:







LW,0,dir,i (ψ,φ) = LW,0,i + ΔLW,dir,vert,i + ΔLW,dir,hor,i (2.3.5)

où

— ΔLW,dir,vert,i est la correction de directivité verticale (sans dimension), fonction de ψ (figure [2.3.b])

— ΔLW,dir,hor,i est la correction de directivité horizontale (sans dimension), fonction de φ (figure [2.3.b]).

Et où LW,0,dir,i (ψ,φ) doit, après avoir être exprimé en bandes de tiers d'octave, être exprimé en bandes d'octave en ajoutant énergétiquement chaque bande de tiers d'octave à la bande d'octave correspondante.

Aux fins des calculs, l'intensité de la source est ensuite spécifiquement exprimée en termes de puissance acoustique directionnelle par 1 m de longueur de voie, LW′,tot,dir,i , pour tenir compte de la directivité des sources dans leur sens vertical et horizontal, par le biais des corrections supplémentaires.

Plusieurs LW,0,dir,i (ψ,φ) sont pris en considération pour chaque combinaison véhicule-voie-vitesse-condition de marche:

— pour une plage de fréquence de tiers d'octave ( i )

— pour chaque tronçon de voie ( j )

— hauteur source ( h ) (pour des sources à 0,5 m, h = 1; et à 4,0 m h = 2)

— directivité ( d ) de la source

Un ensemble de LW,0,dir,i (ψ,φ) est pris en compte pour chaque combinaison véhicule-voie-vitesse-condition de marche, chaque tronçon de voie, les hauteurs correspondant à h = 1 et h = 2, et la directivité.

Bruit de roulement

La contribution du véhicule et de la voie au bruit de roulement se décompose en quatre éléments essentiels: la rugosité de la roue, la rugosité du rail, la fonction de transfert du véhicule aux roues et à la superstructure (voitures), et la fonction de transfert de la voie. La rugosité de la roue et du rail constitue la cause de l'excitation de la vibration au point de contact entre le rail et la roue, et les fonctions de transfert sont deux fonctions empiriques ou modélisées qui représentent le phénomène complexe total de la vibration mécanique et de la production du son sur les surfaces de la roue, du rail, de la traverse et de la sous-structure de la voie. Cette décomposition reflète la preuve matérielle que la rugosité présente sur un rail peut provoquer la vibration du rail, mais qu'elle provoque également la vibration de la roue et inversement. Ne pas inclure l'un de ces quatre paramètres empêcherait le découplage de la classification des voies et des trains.

La rugosité de la roue et du rail

Le bruit de roulement est principalement provoqué par l'excitation due à la rugosité du rail et de la roue dans la gamme de longueur d'onde de 5 à 500 mm.

Le niveau de rugosité Lr est défini comme 10 fois le logarithme en base 10 du carré de la valeur quadratique moyenne r2 de la rugosité de la surface de contact d'un rail ou d'une roue dans le sens de déplacement (niveau longitudinal) mesuré en μm sur une certaine longueur de rail ou le diamètre complet de la roue, divisé par le carré de la valeur de référence r0 2

:







dB (2.3.6)

où

r0 = 1 μm

r = moyenne quadratique de la différence de déplacement de la surface de contact vers le niveau moyen

Le niveau de rugosité Lr est généralement obtenu comme un spectre de longueur d'onde λ et doit être converti en un spectre de fréquence f = v/λ, où f est la fréquence de bande centrale d'une bande de tiers d'octave donnée en Hz, λ est la longueur d'onde en m, ►C1 et v est la vitesse du train en m/s ◄ . Le spectre de rugosité comme fonction de la fréquence se déplace le long de l'axe de fréquence pour différentes vitesses. En règle générale, après conversion en spectre de fréquences au moyen de la vitesse, il est nécessaire d'obtenir de nouvelles valeurs spectrales par bande de tiers d'octave en calculant la moyenne entre deux bandes de tiers d'octave correspondantes dans le domaine de longueurs d'onde. Pour estimer le spectre de fréquence de rugosité effective totale correspondant à la vitesse appropriée du train, on calcule la moyenne énergétique et proportionnelle des deux bandes de tiers d'octave correspondantes définies dans le domaine de longueurs d'onde.

Le niveau de rugosité du rail (rugosité du côté de la voie) pour la énième (i) bande de nombre d'onde est défini comme Lr,TR,i

Par analogie, le niveau de rugosité de la roue (rugosité du côté du véhicule) pour la énième (i) bande de nombre d'onde est défini comme Lr,VEH,i .

Le niveau de rugosité totale et effective pour la bande de nombre d'onde i (LR,tot,i ) est défini comme la somme énergétique des niveaux de rugosité du rail et de la roue plus le filtre de contact ►C1 A 3(λ)’ ◄ afin de tenir compte de l'effet filtrant de l'aire de contact entre le rail et la roue, et s'exprime en dB:







(2.3.7)

en fonction de la énième (i) bande de nombre d'onde correspondant à la longueur d'onde λ.

Le filtre de contact dépend du type de rail et de roue, et de la charge.

La rugosité totale effective pour le énième (j) tronçon de voie et chaque énième (t) type de véhicule à sa vitesse v correspondante doivent être utilisés dans cette méthode.

Fonction de transfert véhicule, voie et superstructure

Trois fonctions de transfert indépendantes de la vitesse, LH,TR,i LH,VEH,i et LH,VEH,SUP,i , sont définies: la première pour chaque énième (j) tronçon de voie et les deux suivantes pour chaque énième (t) type de véhicule. Elles lient le niveau de rugosité totale effective à la puissance acoustique de la voie, des roues et de la superstructure respectivement.

La contribution de la superstructure n'est envisagée que pour les wagons de fret, par conséquent uniquement pour le type de véhicule «a».

Par conséquent, pour le bruit de roulement, les contributions de la voie et du véhicule sont entièrement décrites par ces fonctions de transfert et par le niveau de rugosité totale effective. Lorsqu'un train est au ralenti, le bruit de roulement doit être exclu.

Pour la puissance acoustique par véhicule, le bruit de roulement est calculé à hauteur d'essieu, et a comme valeur d'entrée le niveau de rugosité totale effective LR,TOT,i en fonction de la vitesse v du véhicule, des fonctions de transfert voie, véhicule et superstructure LH,TR,i , LH,VEH,i et LH,VEH,SUP,i , et du nombre total d'essieux Na :

pour h = 1:







LW,0,TR,i = LR,TOT,i + LH,TR,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.8) LW,0,VEH,i = LR,TOT,i + LH,VEH,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.9) LW,0,VEHSUP,i = LR,TOT,i + LH,VEHSUP,i + 10 × lg(Na ) dB (2.3.10)

où Na est le nombre d'essieux par véhicule pour le énième (t) type de véhicule.

Une vitesse minimale de 50 km/h (30 km/h uniquement pour les trams et le métro léger) doit être utilisée pour déterminer la rugosité totale effective et donc la puissance acoustique des véhicules (cette vitesse n'affecte pas le calcul du flux de véhicules) pour compenser l'erreur potentielle introduite par la simplification de la définition du bruit de roulement, du bruit de freinage et du bruit d'impact des croisements et des aiguillages.

Le bruit d'impact (croisements, aiguillages et jonctions)

Le bruit d'impact peut être provoqué par des croisements, des aiguillages ou des joints de rail ou des points spécifiques. Il peut varier en amplitude et peut dominer le bruit de roulement. Le bruit d'impact doit être pris en considération pour les voies de rails à joints. En ce qui concerne le bruit d'impact dû aux aiguillages, croisements et joints sur les tronçons de voie à une vitesse inférieure à 50 km/h (30 km/h uniquement pour les trams et le métro léger), puisque la vitesse minimale de 50 km/h (30 km/h uniquement pour les trams et le métro léger) est utilisée pour inclure davantage d'effets selon la description du chapitre sur le bruit de roulement, la modélisation doit être évitée. La modélisation du bruit d'impact doit également être évitée dans la condition de marche c = 2 (marche au ralenti).

Le bruit d'impact est compris dans le terme «bruit de roulement» en ajoutant (sur le plan énergétique) un niveau de rugosité d'impact fictif supplémentaire au niveau de rugosité totale effective sur chaque énième (j) tronçon spécifique de voie où il est présent. Dans ce cas, un nouveau LR,TOT + IMPACT,i doit être utilisé à la place de LR,TOT,i et l'équation devient dès lors:







dB (2.3.11)

LR,IMPACT,i est un spectre de bandes de tiers d'octave (une fonction de la fréquence). Pour obtenir ce spectre de fréquences, un spectre est donné comme une fonction de la longueur d'onde λ et doit être converti en spectre requis comme une fonction de la fréquence en utilisant le rapport λ = v/f, où f est la fréquence médiane de la bande de tiers d'octave en Hz ►C1 et v est la énième (s) vitesse du véhicule du énième (t) type de véhicule en m/s ◄ .

Le bruit d'impact dépend de la violence et du nombre d'impacts par unité de longueur ou densité des joints, de telle sorte que dans le cas d'impacts multiples, le niveau de rugosité d'impact à utiliser dans l'équation ci-dessus doit être calculé comme suit:







dB (2.3.12)

où LR,IMPACT–SINGLE,i est le niveau de rugosité d'impact tel que donné pour un seul impact et nl est la densité des joints.

Le niveau de rugosité d'impact par défaut est donné pour une densité des joints nl = 0,01 m– 1, ce qui correspond à un joint par pas de 100 m de voie. Lorsque le nombre de joint est différent, il convient de procéder à une estimation en adaptant la densité des joints nl . Il convient de noter que, lors de la modélisation de l'agencement et de la segmentation de la voie, la densité des joints de rail doit être prise en compte, c'est-à-dire qu'il peut s'avérer nécessaire de prendre un segment source séparé pour un tronçon de voie avec plusieurs joints. Le LW,0 de la contribution voie, roue/bogie et superstructure est augmenté au moyen du LR,IMPACT,i pour +/– 50 m avant et après le joint de rail. Dans le cas d'une série de joints, cette augmentation est étendue à – 50 m avant le premier joint et + 50 m après le dernier joint.

L'applicabilité de ces spectres de puissance acoustique doit normalement être vérifiée sur site.

Pour les voies de rails à joints, un nl par défaut de 0,01 doit être utilisé.

Crissement

Le crissement en courbe constitue une source spéciale qui s'applique uniquement aux courbes et est dès lors localisée. Comme il peut être important, une description appropriée est requise. Le crissement en courbe dépend généralement de la courbure, des conditions de frottement, de la vitesse du train et de la géométrie et de la dynamique voie-roue. Le niveau d'émission à utiliser est déterminé pour des courbes d'un rayon inférieur ou égal à 500 m et pour les courbes plus serrées et des points spécifiques d'un rayon inférieur à 300 m. Les émissions sonores devraient être spécifiques à chaque type de matériel roulant, dans la mesure où certains types de roue et de bogie peuvent être nettement moins susceptibles d'engendrer un crissement que d'autres.

L'applicabilité de ces spectres de puissance acoustique doit normalement être vérifiée sur site, notamment pour les trams.

En suivant une approche simple, le bruit de crissement doit être pris en considération en ajoutant 8 dB pour R < 300 m et 5 dB pour 300 m < R < 500 m aux spectres de puissance acoustique du bruit de roulement pour toutes les fréquences. La contribution du crissement doit être appliquée sur les tronçons de voie de chemin de fer où le rayon se situe dans les intervalles mentionnés ci-dessus pour au moins 50 m de longueur de voie.

Le bruit de traction

Bien que le bruit de traction soit généralement spécifique à chaque condition de fonctionnement caractéristique (vitesse constante, décélération, accélération et marche au ralenti), les deux seules conditions modélisées sont la vitesse constante (également valable lorsque le train ralentit ou accélère) et la marche au ralenti. L'intensité de la source modélisée correspond uniquement à des conditions de charge maximales, ce qui s'exprime par l'égalité suivante LW,0,const,i = LW,0,idling,i . De même, le LW,0,idling,i correspond à la contribution de toutes les sources physiques d'un véhicule donné qui peuvent être attribuées à une hauteur spécifique, tel que décrit au point 2.3.1.

LW,0,idling,i est exprimé en tant que source de bruit statique en position de marche au ralenti, pendant la durée de la marche au ralenti, et doit être utilisé dans une modélisation comme une source ponctuelle fixe tel que décrit dans le chapitre suivant pour le bruit industriel. Il ne peut être pris en considération que si les trains sont en marche au ralenti pendant plus de 0,5 heure.

Ces quantités peuvent être calculées à partir des mesures de toutes les sources pour chaque condition de fonctionnement, ou les sources partielles peuvent être caractérisées individuellement, en déterminant leur dépendance aux paramètres et leur puissance relative. Cela peut être fait au moyen de mesures sur un véhicule à l'arrêt, en variant les vitesses de l'arbre de l'équipement de traction, conformément à la norme ISO 3095:2005. Le cas échéant, plusieurs sources de bruit de traction doivent être caractérisées qui peuvent ne pas toutes dépendre directement de la vitesse du train:

— le bruit du groupe motopropulseur, tel que les moteurs Diesel (y compris l'entrée d'air, l'échappement et le bloc-moteur), l'entraînement par engrenage, les générateurs électriques, qui dépend principalement du régime moteur (tours par minute), et des sources électriques tels que les convertisseurs, qui peuvent être essentiellement dépendants de la charge,

— le bruit des ventilateurs et des systèmes de refroidissement, qui dépend du nombre de tours par minute du ventilateur; dans certains cas, les ventilateurs peuvent être directement couplés à l'arbre d'entraînement,

— les sources intermittentes telles que les compresseurs, les soupapes et autres avec une durée de fonctionnement caractéristique et une correction du cycle de service correspondant pour les émissions sonores.

Comme chacune de ces sources peut se comporter différemment pour chaque condition de fonctionnement, le bruit de traction doit être spécifié en conséquence. L'intensité de la source est obtenue de mesures effectuées dans des conditions contrôlées. En général, les locomotives ont tendance à témoigner davantage de variation de la charge, étant donné que le nombre de véhicules remorqués et, partant, la puissance de sortie peuvent varier notablement, alors que les compositions de train fixes, telles que les unités à moteur électrique, les unités à moteur Diesel et les trains à grande vitesse, ont une charge mieux définie.

Il n'y a pas d'attribution a priori de la puissance acoustique de la source aux hauteurs de la source, et ce choix dépend du bruit spécifique et du véhicule évalué. Il doit être modélisé pour être à la source A (h = 1) et à la source B (h = 2).

Le bruit aérodynamique

Le bruit aérodynamique n'est pertinent qu'à de grandes vitesses supérieures à 200 km/h. Par conséquent, il conviendrait, dans un premier temps, de vérifier s'il est réellement nécessaire à des fins d'application. Si la rugosité du bruit de roulement et les fonctions de transfert sont connues, il peut être extrapolé à des vitesses supérieures, et une comparaison peut être effectuée avec des données «grandes vitesses» existantes afin de vérifier si des niveaux acoustiques plus élevés sont produits par le bruit aérodynamique. Si les vitesses du train sur un réseau sont supérieures à 200 km/h mais limitées à 250 km/h, dans certains cas, il n'est peut-être pas nécessaire d'inclure le bruit aérodynamique, en fonction de la conception du véhicule.

La contribution du bruit aérodynamique est donnée en fonction de la vitesse:







dB pour h = 1 (2.3.13) dB pour h = 2 (2.3.14)

où

v 0 est une vitesse à laquelle le bruit aérodynamique est dominant, et est fixée à 300 km/h

LW,0,1,i est une puissance acoustique de référence déterminée à partir de deux points de mesure ou plus, pour des sources à des hauteurs de source connues, par exemple le premier bogie

LW,0,2,i est une puissance acoustique de référence déterminée à partir de deux points de mesure ou plus, pour des sources à des hauteurs de source connues, par exemple, les hauteurs de niche du pantographe

α1,i est un coefficient déterminé à partir de deux points de mesure ou plus, pour des sources à des hauteurs de source connues, par exemple le premier bogie

α2,i est un coefficient déterminé à partir de deux points de mesure ou plus, pour des sources à des hauteurs de source connues, par exemple, les hauteurs de niche du pantographe.

Directivité de la source

La directivité horizontale ΔLW,dir,hor,i , en dB, est donnée dans le plan horizontal et peut être considérée par défaut comme un dipôle pour les effets de roulement, d'impact (joints de rail, etc.), de crissement, de freinage, des ventilateurs et aérodynamiques, qui correspond à l'équation suivante pour chaque énième (i) plage de fréquence:







ΔLW,dir,hor,i = 10 × lg(0,01 + 0,99 · sin2 φ) (2.3.15)

La directivité verticale ΔLW,dir,ver,i , en dB, dans le plan vertical pour la source A (h = 1), en fonction de la fréquence de bande centrale fc,i de chaque énième (i) plage de fréquence, et pour – π/2 < ψ < π/2, s'exprime par l'équation suivante:







(2.3.16)

Pour la source B (h = 2) pour l'effet aérodynamique:







ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ) pour ψ < 0 (2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 ailleurs

La directivité ΔLdir,ver,i n'est pas prise en compte pour la source B (h = 2) pour les autres effets, puisque l'omnidirectionnalité est supposée pour ces sources dans cette position.

2.3.3. Effets supplémentaires

Correction pour rayonnement structurel (ponts et viaducs)

Dans le cas où le tronçon de voie se trouve sur un pont, il convient de prendre en compte le bruit supplémentaire généré par la vibration du pont à la suite de l'excitation provoquée par la présence du train. Comme il n'est pas simple de modéliser l'émission du pont comme source supplémentaire, étant donné les formes complexes des ponts, une augmentation du bruit de roulement est utilisée pour tenir compte du bruit des ponts. Elle doit être modélisée uniquement en ajoutant une augmentation fixe à la puissance acoustique du bruit par chaque bande de tiers d'octave. La puissance acoustique du seul bruit de roulement est modifiée lorsque la correction est prise en compte, et le nouveau LW,0,rolling-and-bridge,i doit être utilisé à la place de LW,0,rolling-only,i :







LW,0,rolling–and–bridge,i = LW,0,rolling–only,i + Cbridge dB (2.3.18)

où Cbridge est une constante qui dépend du type de pont, et LW,0,rolling–only,i est la puissance acoustique du bruit de roulement sur le pont donné qui dépend uniquement des propriétés du véhicule et de la voie.

Correction pour d'autres sources de bruit ferroviaires

Plusieurs sources comme les entrepôts, les aires de chargement/déchargement, les gares, les sonneries, les haut-parleurs dans les gares, etc. peuvent exister et sont associées au bruit du trafic ferroviaire. Ces sources doivent être traitées comme les sources de bruit industriel (sources de bruit fixes) et doivent être modélisées, le cas échéant, conformément au chapitre suivant sur le bruit industriel.

2.4. Le bruit industriel

2.4.1. Description de la source

Classification des types de source (ponctuelle, linéaire ou diffuse)

Les sources industrielles sont de dimensions très variables. Il peut s'agir de grandes installations industrielles, de petites sources concentrées ou encore d'outils ou de machines de petites dimensions utilisés dans les usines. Dès lors, il convient d'utiliser une technique de modélisation appropriée pour la source spécifique qui fait l'objet de l'évaluation. En fonction des dimensions et de la façon dont plusieurs sources uniques peuvent s'étendre sur une surface, lesquelles sources appartiennent toutes au même site industriel, elles peuvent être modélisées en tant que sources ponctuelles, linéaires ou surfaciques, mais plusieurs sources ponctuelles peuvent être utilisées pour représenter une source complexe véritable qui s'étend principalement sur une ligne ou une surface.

Nombre et emplacement des sources sonores équivalentes

Les sources sonores réelles sont modélisées au moyen des sources sonores équivalentes représentées par une ou plusieurs sources ponctuelles, de telle sorte que la puissance acoustique totale de la source réelle corresponde à la somme des puissances acoustiques uniques imputées aux différentes sources ponctuelles.

Les règles générales applicables pour définir le nombre de sources ponctuelles à utiliser sont:

— les sources linéaires ou surfaciques, où la plus grande dimension est inférieure à la moitié de la distance entre la source et le récepteur, peuvent être modélisées en tant que sources uniques ponctuelles,

— les sources où la plus grande dimension est supérieure à la moitié de la distance entre la source et le récepteur doivent être modélisées comme un ensemble de sources ponctuelles incohérentes en ligne ou comme un ensemble de sources ponctuelles incohérentes sur une surface, de telle sorte que, pour chacune de ces sources, la condition «moitié de la distance» soit remplie. La distribution sur une surface peut comprendre la distribution verticale de sources ponctuelles,

— pour des sources où les plus grandes dimensions en hauteur sont supérieures à deux mètres ou au niveau du sol, il convient d'accorder une attention particulière à la hauteur de la source. Doubler le nombre de sources, en les redistribuant uniquement dans la composante z, peut ne pas donner un résultat nettement meilleur pour cette source,

— pour toute source, doubler le nombre de sources sur la surface source (dans toutes les dimensions) peut ne pas donner un résultat nettement meilleur.

L'emplacement des sources sonores équivalentes ne peut pas être fixe étant donné les nombreuses configurations différentes d'un site industriel. Les meilleures pratiques sont en principe applicables.

Émission de puissance acoustique

Les informations suivantes constituent l'ensemble complet des données d'entrée pour les calculs de propagation du son avec les méthodes à utiliser pour la cartographie du bruit:

— spectre en bandes d'octave du niveau de puissance acoustique émis,

— heures de travail (jour, soirée, nuit, sur une base moyenne annuelle),

— emplacement (coordonnées x, y) et altitude (z) de la source de bruit,

— type de source (ponctuelle, linéaire ou diffuse),

— dimensions et orientation,

— condition de fonctionnements de la source,

— directivité de la source.

La puissance acoustique de la source ponctuelle, linéaire et diffuse doit être définie comme:

— pour une source ponctuelle, puissance acoustique LW et directivité en fonction des trois coordonnées orthogonales (x, y, z),

— deux types de lignes source peuvent être définis:

— lignes source représentant des convoyeurs à bande, des conduites, etc., puissance acoustique par mètre de longueur LW' et directivité en fonction des deux coordonnées orthogonales par rapport à l'axe de la ligne source,

— lignes source représentant des véhicules en mouvement, chacune associée à une puissance acoustique LW et une directivité en fonction des deux coordonnées orthogonales par rapport à l'axe de la ligne source, et une puissance acoustique par mètre LW' obtenue par la vitesse et le nombre de véhicules circulant le long de cette ligne pendant le jour, la soirée et la nuit; la correction pour les heures de travail CW (en dB), à ajouter à la puissance acoustique de la source pour définir la puissance acoustique corrigée à utiliser pour les calculs pour chaque période, est calculée comme suit: —



(2.4.1) — Où: — V Vitesse du véhicule [km/h]; N Nombre de passages des véhicules par période [-]; l Longueur totale de la source [m],

— pour une source diffuse, puissance acoustique par mètre carré LW/m2 , et pas de directivité (horizontale ou verticale).

Les heures de travail constituent des données essentielles pour le calcul des niveaux sonores. Les heures de travail doivent être données pour la période de jour, de soirée et de nuit et, si la propagation est fondée sur différentes classes météorologiques définies pendant chaque période de jour, de nuit et de soirée, il convient alors de donner une distribution plus précise des heures de travail en sous-périodes correspondant à la distribution des classes météorologiques. Ces informations doivent reposer sur une moyenne annuelle.

La correction pour les heures de travail, qu'il convient d'ajouter à la puissance acoustique de la source afin de définir la puissance acoustique corrigée à utiliser pour les calculs pour chaque période, CW en dB est calculée comme suit:







(2.4.2)

où

T représente la durée d'activité de la source par période sur la base d'une situation moyenne annuelle, en heures;

T ref représente la période de référence en heure (par exemple, un jour représente 12 heures, la soirée 4 heures, et la nuit 8 heures).

Pour les sources plus dominantes, la correction «heures de travail moyennes annuelles» doit être estimée au moins avec une tolérance de 0,5 dB afin d'obtenir une exactitude acceptable (équivalent à une incertitude de moins de 10 % dans la définition de la période active de la source).

Directivité de la source

La directivité de la source est étroitement liée à l'emplacement de la source sonore équivalente à proximité des surfaces avoisinantes. Étant donné que la méthode de propagation tient compte de la réflexion de la surface avoisinante ainsi que de son absorption acoustique, il convient d'examiner soigneusement l'emplacement des surfaces avoisinantes. En général, ces deux cas seront toujours distingués:

— la directivité et la puissance acoustique d'une source sont déterminées et données par rapport à une certaine source réelle lorsqu'elle se trouve en champ libre (à l'exclusion de l'effet du terrain). Ceci est en accord avec les définitions relatives à la propagation, s'il est supposé qu'il n'y a pas de surface avoisinante à moins de 0,01 m de la source et les surfaces à 0,01 m ou plus sont comprises dans le calcul de la propagation,

— la directivité et la puissance acoustique d'une source sont déterminées et données par rapport à une certaine source réelle lorsqu'elle est située dans un endroit spécifique. Par conséquent, la directivité et la puissance acoustique de la source sont en fait «équivalentes», puisque la modélisation de l'effet des surfaces avoisinantes est comprise. Cette définition s'effectue en «champ semi-libre» conformément aux définitions relatives à la propagation. Dans ce cas, les surfaces avoisinantes modélisées doivent être exclues du calcul de propagation.

La directivité doit être exprimée dans le calcul comme un facteur ΔLW,dir,xyz (x,y,z) à ajouter à la puissance acoustique afin d'obtenir la puissance acoustique directionnelle correcte d'une source sonore de référence telle qu'observée par la propagation sonore dans la direction donnée. Ce facteur peut être donné en fonction du vecteur de direction défini par (x,y,z) avec.

Cette directivité peut également être exprimée par d'autres systèmes de coordonnées comme les systèmes de coordonnées angulaires.

2.5. Calcul de la propagation du bruit pour les sources routières, ferroviaires et industrielles

2.5.1. Champ d'application et applicabilité de la méthode

Ce document présente une méthode pour calculer l'atténuation du bruit lors de sa propagation en plein air. En connaissant les caractéristiques de la source, cette méthode prédit le niveau de pression acoustique continu équivalent à un point récepteur correspondant à deux types particuliers de conditions atmosphériques:

— conditions de propagation par réfraction vers le bas (gradient vertical positif de la célérité effective du son) de la source au récepteur,

— conditions atmosphériques homogènes (gradient vertical nul de la célérité effective du son) sur toute la zone de propagation.

La méthode de calcul décrite dans ce document s'applique aux infrastructures industrielles et aux infrastructures de transport terrestre. Elle s'applique donc notamment aux infrastructures routières et ferroviaires. Le transport aérien fait partie du champ d'application de cette méthode uniquement pour le bruit produit pendant les opérations au sol et exclut le décollage et l'atterrissage.

Les infrastructures industrielles qui émettent des bruits à caractère impulsionnel ou à tonalité marquée tels que décrit dans la norme ISO 1996-2:2007 n'entrent pas dans le champ d'application de cette méthode.

La méthode de calcul ne donne pas de résultats dans les conditions de propagation par réfraction vers le haut (gradient vertical négatif de la célérité effective du son), mais ces conditions se rapprochent des conditions homogènes lors du calcul de Lden.

Pour calculer l'atténuation due à l'absorption atmosphérique dans le cas des infrastructures de transport, les conditions de température et d'humidité sont calculées conformément à la norme ISO 9613-1:1996.

Cette méthode aboutit à des résultats par bande d'octave, de 63 Hz à 8 000 Hz. Ces calculs sont effectués pour chacune des fréquences centrales.

Lorsqu'ils sont modélisés, des couverts et des obstacles partiels qui décrivent une pente de plus de 15 degrés par rapport à la verticale n'entrent pas dans le champ d'application de cette méthode de calcul.

Un écran unique est calculé comme étant une diffraction unique. Deux ou plusieurs écrans sur une trajectoire unique sont traités comme un ensemble de diffractions uniques successives en appliquant la procédure décrite ci-après.

2.5.2. Définitions utilisées

Toutes les distances, hauteurs, dimensions et altitudes utilisées dans le présent document sont exprimées en mètres (m).

La notation MN correspond à la distance en 3 dimensions (3D) entre les points M et N, mesurée en fonction d'une droite qui les joint.

La notation ^MN correspond à la longueur de la trajectoire courbée entre les points M et N, dans des conditions favorables.

Il est d'usage que les hauteurs réelles soient mesurées verticalement dans une direction perpendiculaire au plan horizontal. Les hauteurs des points au-dessus du sol sont indiquées par h, les hauteurs absolues des points et la hauteur absolue du sol sont indiquées par la lettre H.

Pour tenir compte du relief réel le long d'un trajet de propagation, la notion de «hauteur équivalente» est introduite, indiquée par la lettre z. Cette notion remplace les hauteurs réelles dans les équations d'effet de sol.

Les niveaux sonores, indiqués par la lettre majuscule L, sont exprimés en décibels (dB) par plage de fréquence lorsque l'indice A est omis. Les niveaux sonores en décibels dB(A) reçoivent l'indice A.

La somme des niveaux sonores dus à des sources mutuellement incohérentes est notée par le signe conformément à la définition suivante:







(2.5.1)

2.5.3. Considérations géométriques

Segmentation des sources

Les sources réelles sont décrites comme un ensemble de sources ponctuelles ou, dans le cas du trafic ferroviaire ou du trafic routier, par des lignes source incohérentes. La méthode de propagation suppose que ces sources linéaires ou diffuses ont été scindées auparavant pour être représentées par une série de sources ponctuelles équivalentes. Cette séparation a pu se produire lors du traitement préalable des données source ou peut se produire dans la composante orienteur-marqueur du logiciel de calcul. Les moyens utilisés à cette fin ne relèvent pas du champ d'application de la méthodologie actuelle.

Trajets de propagation

La méthode s'applique à un modèle géométrique composé d'un ensemble de surfaces sol-obstacles reliées. Un trajet vertical de propagation est déployé sur un ou plusieurs plans verticaux par rapport au plan horizontal. Pour des trajectoires comprenant des réflexions sur des surfaces verticales non orthogonales au plan incident, un autre plan vertical est ensuite considéré, comprenant la partie réfléchie du trajet de propagation. Dans ces cas, où davantage de plans verticaux sont utilisés pour décrire la trajectoire complète de la source au récepteur, les plans verticaux sont ensuite aplatis, comme un paravent chinois pliable.

Hauteurs significatives au-dessus du sol

Les hauteurs équivalentes sont obtenues à partir du plan du sol moyen entre la source et le récepteur. Le sol réel est ainsi remplacé par un plan fictif représentant le profil moyen du terrain.

1 : Relief réel

2 : Plan moyen

La hauteur équivalente d'un point est sa hauteur orthogonale par rapport au plan du sol moyen. La hauteur équivalente de la source zs et la hauteur équivalente du récepteur zr peuvent dès lors être définies. La distance entre la source et le récepteur en projection au-dessus du plan du sol moyen est notée par d p.

Si la hauteur équivalente d'un point devient négative, c'est-à-dire si le point est situé en dessous du plan du sol moyen, une hauteur nulle est retenue, et le point équivalent est ensuite identique à son image possible.

Calcul du plan moyen

Dans le plan du trajet, la topographie (y compris le terrain, les monticules, les talus et autres obstacles artificiels, bâtiments, etc.) peut être décrite par un ensemble ordonné de points discrets (xk, Hk ); k є {1, …, n}. Cet ensemble de points définit une polyligne, ou de façon équivalente, une séquence de segments droits Hk = akx + bk , x є [xk , xk + 1 ]; k є {1, … n}, où:







ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk ) (2.5.2) bk = (Hk · xk + 1 – Hk + 1 · xk )/(xk + 1 – xk )

Le plan moyen est représenté par la ligne droite Z = ax + b; x є [x1 , xn ], ajustée à la polyligne au moyen d'une approximation par les moindres carrés. L'équation de la ligne moyenne peut être résolue de façon analytique.

En utilisant:







(2.5.3)

Les coefficients de la ligne droite sont donnés par:







(2.5.4)

Où les segments avec xk + 1 = xk ne seront pas pris en compte lors de l'évaluation de l'équation 2.5.3.

Réflexions par les façades des bâtiments et autres obstacles verticaux

Les contributions des réflexions sont prises en compte par l'introduction de sources image, comme décrit ci-après.

2.5.4. Modèle de propagation du son

Pour un récepteur R, les calculs sont effectués selon les étapes suivantes:

1) sur chaque trajet de propagation:

— calcul de l'atténuation dans des conditions favorables,

— calcul de l'atténuation dans des conditions homogènes,

— calcul du niveau sonore à long terme pour chaque trajet;

2) accumulation des niveaux sonores à long terme pour tous les trajets qui affectent un récepteur spécifique, permettant dès lors de calculer le niveau sonore total au point de réception.

Il convient de remarquer que seules les atténuations dues à l'effet de sol (Aground ) et la diffraction (Adif ) sont affectées par les conditions météorologiques.

2.5.5. Processus de calcul

Pour une source ponctuelle S de puissance acoustique directionnelle Lw,0,dir et pour une plage de fréquences donnée, le niveau de pression acoustique continu équivalent à un point récepteur R dans des conditions atmosphériques données est obtenu selon les équations ci-dessous.

Niveau sonore dans des conditions favorables (LF) pour un trajet (S,R)







LF = LW,0,dir – AF (2.5.5)

Le terme AF représente l'atténuation totale le long du trajet de propagation dans des conditions favorables, et se décompose comme suit:







LF = Adiv + Aatm + Aboundary,F (2.5.6)

où

Adiv est l'atténuation due à la divergence géométrique;

Aatm est l'atténuation due à l'absorption atmosphérique;

Aboundary,F est l'atténuation due aux limites du milieu de propagation dans des conditions favorables. Elle peut contenir les termes suivants: Aground,F qui est l'atténuation due au sol dans des conditions favorables; Adif,F qui est l'atténuation due à la diffraction dans des conditions favorables.

Pour un trajet et une plage de fréquence donnés, les deux scénarios suivants sont possibles:

— soit Aground,F est calculé sans aucune diffraction (Adif,F = 0 dB) et Aboundary,F = Aground,F ;

— soit Adif,F est calculé. L'effet de sol est pris en compte dans l'équation Adif,F elle-même (Aground,F = 0 dB). Ceci donne donc Aboundary,F = Adif,F .

Niveau sonore dans des conditions homogènes (LH) pour un trajet (S,R)

La procédure est strictement identique au cas de conditions favorables présenté dans la section précédente.







LH = LW,0,dir – AH (2.5.7)

Le terme AH représente l'atténuation totale le long du trajet de propagation dans des conditions homogènes et se décompose comme suit:







AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H (2.5.8)

où

Adiv est l'atténuation due à la divergence géométrique;

Αatm est l'atténuation due à l'absorption atmosphérique;

Aboundary,H est l'atténuation due aux limites du milieu de propagation dans des conditions homogènes. Elle peut contenir les termes suivants: Αground,H qui est l'atténuation due au sol dans des conditions homogènes; Adif,H qui est l'atténuation due à la diffraction dans des conditions homogènes.

Pour un trajet et une plage de fréquences donnés, les deux scénarios suivants sont possibles:

— soit Αground,H (Adif,H = 0 dB) est calculé sans aucune diffraction, et Aboundary,H = Αground,H ,

— soit Adif,H (Αground,H = 0 dB) est calculé. L'effet de sol est pris en compte dans l'équation Adif,H elle-même. Ceci donne donc Aboundary,H = Adif,H

Approche statistique à l'intérieur des zones urbaines pour un trajet (S,R)

À l'intérieur des zones urbaines, une approche statistique du calcul de la propagation du son derrière la première ligne de bâtiments est également autorisée, pour autant qu'une telle méthode soit dûment documentée, y compris avec des informations pertinentes sur la qualité de la méthode. Cette méthode peut remplacer le calcul de Aboundary,H et Aboundary,F par une approximation de l'atténuation totale pour le trajet direct et toutes les réflexions. Le calcul sera fondé sur la densité moyenne de construction et la hauteur moyenne de tous les bâtiments dans cette zone.

Niveau sonore à long terme pour un trajet (S,R)

Le niveau sonore à «long terme» le long d'un trajet à partir d'une source ponctuelle donnée est obtenu par le somme logarithmique de l'énergie sonore pondérée dans des conditions homogènes et de l'énergie sonore dans des conditions favorables.

Ces niveaux sonores sont pondérés par l'occurrence moyenne p des conditions favorables dans le sens du trajet (S,R):







(2.5.9)

NB: les valeurs d'occurrence pour p sont exprimées en pourcentages. Dès lors, par exemple, si la valeur d'occurrence est de 82 %, l'équation (2.5.9) aurait p = 0,82.

Niveau sonore à long terme au point R pour tous les trajets

Le niveau sonore total à long terme au récepteur pour une plage de fréquences est obtenu en faisant la somme énergétique des contributions à partir de tous les trajets N, tous types inclus:







(2.5.10)

où

n est l'indice des trajets entre S et R.

La prise en compte des réflexions au moyen d'images source est décrite ci-après. Le pourcentage d'occurrences de conditions favorables dans le cas d'un trajet réfléchi sur un obstacle vertical est supposé être identique à l'occurrence du trajet direct.

Si S′ est la source image de S, alors l'occurrence p′ du trajet (S′,R) est supposée être égale à l'occurrence p du trajet (Si ,R).

Niveau sonore à long terme au point R en dé