Directive32015L0996
Directive (UE) 2015/996 de la Commission du 19 mai 2015 établissant des méthodes communes d'évaluation du bruit conformément à la directive 2002/49/CE du Parlement européen et du Conseil (Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE)
| CELEX | 32015L0996 |
| Type | Directive |
| Date | mardi 19 mai 2015 |
Résumé IA
Cette directive établit des méthodes harmonisées d'évaluation du bruit dans l'environnement, en remplacement des anciennes méthodes nationales, afin de garantir une comparabilité des données entre États membres. Elle fixe des modèles de calcul pour le bruit routier, ferroviaire, aérien et industriel, ainsi que des facteurs d'exposition, conformément à la directive-cadre 2002/49/CE relative à la gestion du bruit ambiant. Pour un professionnel du droit français, ce texte est essentiel pour la mise en œuvre des obligations de cartographie sonore et de plans d'action, notamment dans le cadre des contentieux liés aux nuisances sonores et à l'urbanisme.
Texte intégral
| 1.7.2015 | FR | Journal officiel de l'Union européenne | L 168/1 |
DIRECTIVE (UE) 2015/996 DE LA COMMISSION
du 19 mai 2015
établissant des méthodes communes d'évaluation du bruit conformément à la directive 2002/49/CE du Parlement européen et du Conseil
(Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE)
LA COMMISSION EUROPÉENNE,
vu le traité sur le fonctionnement de l'Union européenne,
vu la 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 (1), et notamment son article 6, paragraphe 2,
considérant ce qui suit:
| (1) | Aux termes de son article premier, l'objectif de la directive 2002/49/CE est d'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 cet effet, les États membres doivent déterminer l'exposition au bruit dans l'environnement en effectuant une cartographie du bruit selon des méthodes d'évaluation communes à tous les États membres, veiller à ce que les informations relatives au bruit dans l'environnement et à ses effets soient rendues publiques et adopter des plans d'action fondés sur les résultats de la cartographie du bruit, en vue 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) | Aux termes de l'article 5 de la directive 2002/49/CE, les États membres utilisent les indicateurs de bruit (Lden et Lnight) visés à l'annexe I de cette directive aux fins de l'établissement et de la révision des cartes de bruit stratégiques conformément à l'article 7. |
| (3) | Aux termes de l'article 6 de la directive 2002/49/CE, les valeurs des indicateurs de bruit (Lden et Lnight) sont déterminées selon des méthodes d'évaluation définies à l'annexe II de cette directive. |
| (4) | Aux termes de ce même article, la Commission établit des méthodes d'évaluation communes pour la détermination de Lden et de Lnight au moyen d'une révision de l'annexe II. |
| (5) | L'article 7 de la directive 2002/49/CE dispose que les États membres veillent à ce que des cartes de bruit stratégiques soient établies au plus tard le 30 juin 2007 et le 30 juin 2012, et soient par la suite réexaminées et si nécessaire révisées au moins tous les cinq ans. |
| (6) | La directive 2002/49/CE prévoit l'établissement de plans d'action sur la base des cartes de bruit stratégiques. Les cartes de bruit stratégiques sont établies selon les méthodes d'évaluation communes lorsque ces méthodes ont été adoptées par les États membres. Toutefois, les États membres peuvent utiliser d'autres méthodes pour concevoir des mesures en réponse aux priorités déterminées à l'aide des méthodes communes ainsi que pour évaluer d'autres mesures nationales visant à prévenir et à réduire le bruit dans l'environnement. |
| (7) | En 2008, la Commission a lancé le processus de mise en place du cadre méthodologique commun pour l'évaluation du bruit, avec le projet CNOSSOS-EU (méthodes communes d'évaluation du bruit dans l'UE) mené par son Centre commun de recherche. Ce projet a été mené en étroite consultation avec le comité établi en application de l'article 18 de la directive 2000/14/CE du Parlement européen et du Conseil (2), et avec d'autres experts des États membres. Les résultats ont été publiés dans le rapport de référence du JRC sur le projet CNOSSOS-UE (3). |
| (8) | L'annexe de la présente directive de la Commission énonce les méthodes d'évaluation communes du bruit. Les États membres seront tenus d'utiliser ces méthodes à partir du 31 décembre 2018. |
| (9) | Les méthodes d'évaluation énoncées dans l'annexe de la présente directive doivent, en application de l'article 2, paragraphe 1, être adoptées au plus tard le 31 décembre 2018; jusqu'à cette date, les États membres peuvent, en application de l'article 6, paragraphe 2, de la directive 2002/49/CE, continuer à utiliser les méthodes d'évaluation existantes précédemment adoptées au niveau national. |
| (10) | Conformément à l'article 12 de la directive 2002/49/CE, la Commission adapte l'annexe II au progrès scientifique et technique. |
| (11) | Outre l'adaptation au progrès scientifique et technique conformément à l'article 12 de la directive 2002/49/CE, la Commission s'efforce de modifier l'annexe sur la base de l'expérience acquise par les États membres. |
| (12) | Les méthodes d'évaluation communes doivent également être utilisées aux fins d'autres dispositions législatives de l'UE lorsque ces dispositions font référence à l'annexe II de la directive 2002/49/CE. |
| (13) | Les mesures prévues par la présente décision sont conformes à l'avis exprimé par le comité institué par l'article 13 de la directive 2002/49/CE, |
A ADOPTÉ LA PRÉSENTE DIRECTIVE:
Article premier
L'annexe II de la directive 2002/49/CE est remplacée par le texte de l'annexe de la présente directive.
Article 2
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 31 décembre 2018. Ils en communiquent immédiatement le texte à 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 essentielles de droit interne qu'ils adoptent dans le domaine couvert par la présente directive.
Article 3
La présente directive entre en vigueur le jour suivant celui de sa publication au Journal officiel de l'Union européenne.
Article 4
Les États membres sont destinataires de la présente directive.
Fait à Bruxelles, le 19 mai 2015.
Par la Commission,
au nom du président,
Karmenu VELLA
Membre de la Commission
(1) JO L 189 du 18.7.2002, p. 12.
(2) Directive 2000/14/CE du Parlement européen et du Conseil du 8 mai 2000 concernant le rapprochement des législations des États membres relatives aux émissions sonores dans l'environnement des matériels destinés à être utilisés à l'extérieur des bâtiments (JO L 162 du 3.7.2000, p. 1).
(3) «Common Noise Assessment Methods in Europe (CNOSSOS-EU)» — JRC Reference Report, EUR 25379 EN. Luxembourg: Office des publications de l'Union européenne, 2012, — ISBN 978-92-79-25281-5.
ANNEXE
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 la gamme de fréquences de 63 Hz à 8 kHz. 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
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).
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.
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
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 | |
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.
Figure [2.2.a]
Emplacement de la source ponctuelle équivalente sur les véhicules légers (VL) (catégorie 1), les poids lourds (PL) (catégories 2 et 3) et les deux roues (catégorie 4)
Point source équivalent (hauteur: 0,05 m)
Point source équivalent (hauteur: 0,05 m)
Point source équivalent (hauteur: 0,05 m)
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.
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 chaque bande d'octave i de 125 Hz à 4 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
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.
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:
| Δstud,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) |
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
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.
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
|
|
| Pour m = 2
|
|
| Pour m = 3
|
|
| Pour m = 4
|
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
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.
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
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.) |
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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 |
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| E Rail encastré |
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| O Autre |
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| O Autre |
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Figure [2.3.a]
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
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:
| | (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:
| | (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.
Figure [2.3.b]
Définition géométrique
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