Caractérisation des émergences sonores
du fonctionnement des compresseurs et
des livraisons du commerce Carrefour City
à l'intérieur de pièces principales d'habitation
20 rue André Moinier
63000 CLERMONT-FERRAND

Demandeur :	Square Habitat Clermont-Fontgiève
16 rue Fontgiève
63000 CLERMONT-FERRAND

Ouvrage :	Immeuble 20 rue André Moinier
63000 CLERMONT-FERRAND

Objet :	Caractérisation des émergences sonores
du fonctionnement des compresseurs et
des livraisons du commerce Carrefour City
à l'intérieur de pièces principales d'habitation

Texte de référence :	norme NF S 31-010

Dates des mesurages :	23 juin 2011
30 juin 2011

Auteur :	Yohan LECHEVALIER
acousticien, ingénieur INSA

Date :	27 avril 2012

Rapport :	120428

Table des matières

1 Objet	4

2 Contexte réglementaire et normatif	4

2.1 Textes de référence	4

2.2 Application au cas des chariots et des compresseurs	5

3 Conditions de mesurages	6

3.1 Localisation	6

3.2 Dates des mesurages	7

3.3 Conditions météorologiques	7

3.4 Fonctionnement et description des équipements	7

3.5 Appareillage utilisé	8

3.6 Réglages de l'appareil	8

3.7 Autovérification et traçabilité	8

4 Résultats	9

4.1 Bruit de roulement des chariots	9

4.2 Bruit des compresseurs	14

5 Conclusions	18

6 ANNEXE 1 – DEFINITIONS	19

6.1 Niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, LAeq,T	19

6.2 Niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A « court », LAeq,	19

6.3 Niveau acoustique fractile, LAN,	19

6.4 Intervalle de mesurage	19

6.5 Intervalle d’observation	20

6.6 Intervalle de référence	20

6.7 Bruit ambiant	20

6.8 Bruit particulier	20

6.9 Bruit résiduel	20

6.10 Bruit impulsionnel	21

6.11 Émergence	21

7 Annexe 2 : détail des mesures	22

7.1 Émergence spectrale des chariots et compresseurs (M. et Mme Bernard)	22

7.2 Évolution temporelle du niveau sonore	23

Objet

La société Square Habitat Clermont-Fontgiève a mandaté le bureau d'études acoustiques Échologos Auvergne pour la réalisation d'une mesure acoustique permettant de quantifier l'émergence sonore du fonctionnement des compresseurs et des livraisons du commerce Carrefour City à l'intérieur de pièces principales d'habitation de l'immeuble 20 rue André Moinier à CLERMONT-FERRAND (63).

Ce document a pour objet de présenter les résultats des mesures de niveau de bruit résiduel, de niveau de bruit ambiant et du calcul des émergences sonores.

Contexte réglementaire et normatif

Textes de référence

Les principales définitions pour les besoins de la compréhension de ce document sont données en annexe 1.

Les textes de référence qui s'appliquent dans le cadre de cette étude sont relatifs à la réglementation des bruits de voisinage.

Décret n°2006-1099 du 31 août 2006 relatif à la lutte contre les bruits de voisinage et modifiant le code de la santé publique ;

Arrêté du 05 décembre 2006 relatif aux modalités de mesures des bruits de voisinage ;

Circulaire du 27 février 1996 relative à la lutte contre les bruits de voisinage ;

Arrêté municipal de la ville de Clermont-Ferrand du 8 janvier 2007 relatif aux bruits de voisinage.

Avis de la commission d'étude du Ministère de la Santé Publique concernant l'estimation des troubles produits par l'excès de bruit en date du 21 juin 1963 (second avis).

Dans le cadre de la réglementation relative aux bruits de voisinage, l'indicateur réglementaire utilisé est l'émergence sonore, correspondant à la différence entre le niveau de bruit ambiant comprenant le bruit particulier (installation en fonctionnement) et le niveau de bruit résiduel (en l'absence du bruit généré par l'installation).

On distingue l'émergence globale portant sur le niveau sonore en dB(A) et l'émergence spectrale, calculée sur chacune des bandes d'octaves normalisées centrées sur les fréquences comprises entre 125 et 4 000 Hz.

Les valeurs admises pour l'émergence globale tiennent compte de la durée cumulée d'apparition du bruit particulier et sont différenciées pour les périodes diurne et nocturne. Elles sont données dans le tableau suivant.

Durée cumulée d’apparition du bruit particulier : T	Émergence autorisée en dB(A) Période diurne (7h-22h) Période nocturne (22h-7h)
T £ 1 minute	10	9
1 minute < T £ 5 minutes	9	8
5 minutes < T £ 20 minutes	8	7
20 minutes < T £ 45 minutes	7	6
45 minutes < T £ 2 heures	6	5
2 heures < T £ 4 heures	5	4
T > 4 heures	4	3

L'infraction n'est pas constituée lorsque le niveau de bruit ambiant mesuré, comportant le bruit particulier, est inférieur à 25 dB(A) si la mesure est effectuée à l'intérieur des pièces principales d'un logement d'habitation, fenêtres ouvertes ou fermées, ou à 30 dB(A) dans les autres cas.

Dans le seul cas des pièces principales d'un logement d'habitation, fenêtres ouvertes ou fermées, et pour un bruit ayant pour origine une activité professionnelle, l'émergence spectrale sera également recherchée. Le respect de la réglementation impose alors la satisfaction simultanée des critères d'émergence globale et spectrale. Au contraire des émergences en niveau global, il n'est pas tenu compte du facteur de durée pour le calcul des émergences spectrales. Leurs valeurs limites sont données dans le tableau suivant.

Fréquence centrale de bande d'octave normalisée (Hz)	125	250	500	1000	2000	4000
Valeur limite de l'émergence spectrale (dB)	7	7	5	5	5	5

L'avis de la commission d'étude du Ministère de la Santé Publique concernant l'estimation des troubles produits par l'excès de bruit en date du 21 juin 1963 stipule que « le trouble, autrement dit la gêne ou la nuisance, est incontestable lorsque l’augmentation d’intensité sonore produit par l’apparition du bruit perturbateur, par rapport à la valeur minimale du bruit ambiant, dépasse les valeurs suivantes :

de jour	07 heures à 22 heures	+ 5 dB(A)
de nuit	22 heures à 07 heures	+ 3 dB(A)

Ce dépassement ne devra avoir lieu ni dans le niveau global, ni dans une bande de fréquences quelconque de bruit audible. »

Application au cas des chariots et des compresseurs

Le mouvement des chariots s'étale sur une durée comprise entre 20 et 45 minutes en période nocturne. Par voie de conséquence, l'émergence réglementaire autorisée est de 6 dB(A) maximum.

Compte tenu du caractère aléatoire et répété de la mise en route des compresseurs et de la gène qui en résulte, la prise en considération du terme correctif de durée peut être sujet à interprétation. En considérant une durée de fonctionnement nocturne cumulée des compresseurs comprise entre 2 et 4 heures (d'après une analyse de la mesure), le terme correctif de durée est de 1 dB(A). Dans ces conditions, les valeurs limites de l'émergence réglementaire sont 5 dB(A) en période diurne et 4 dB(A) en période nocturne.

Pour la caractérisation de la gêne, le second avis de la commission d'étude du Ministère de la Santé Publique ne tient pas compte de durée cumulée du bruit particulier et étend l'examen de l'émergence aux bandes de fréquences audibles, sans différenciation de la bande de fréquence considérée. Ainsi, la gêne est considérée comme incontestable lorsque l'émergence dépasse 3 dB dans une quelconque bande de fréquence.

Conditions de mesurages

Localisation

Les microphones sont installés dans les chambres des appartements de M. Besson (1er étage) et M. et Mme Bernard (3e étage) à 1,5 m de hauteur au centre des pièces.

Un mesurage complémentaire de courte durée (16 minutes) a été réalisé dans la cave de M. et Mme Bernard pour la caractérisation des plages horaires de fonctionnement des compresseurs du commerce.

Photo n°1 – Localisation du microphone – appartement Besson

Photo n°2 – Localisation du microphone – appartement Bernard

Dates des mesurages

Le tableau suivant présente l'emplacement des microphones au cours des campagnes de mesurage.

Localisation	Appartement M. Besson (1er étage)	Appartement M. et Mme Bernard (3e étage)	Cave M. et Mme Bernard
23/06/2011 de 6h10 à 6h50	x	x
De 29/06/2011 18h30 à 30/06/2011 5h30	x	x
30/06/2011 de 5h30 à 6h10	x	x
30/06/2011 de 6h14 à 6h30	x	x

Conditions météorologiques

Sans objet.

Fonctionnement et description des équipements

Lors du mesurage réalisé le 23 juin, seul le bruit des chariots est caractérisé.

4 circulations de chariot ont été mesurées dans les appartements entre 6h10 et 6h22 (dont une parasitée par un bruit extérieur dans l'appartement de M. Besson).

Lors du mesurage du 30 juin, le bruit des chariots et le bruit des compresseurs sont examinés.

11 circulations de chariot ont été mesurées dans les appartements entre 5h35 et 6h10 (dont une parasitée par un bruit extérieur dans l'appartement de M. Besson).

23 cycles de fonctionnement des compresseurs ont été mesurés dans l'appartement de M. et Mme Bernard entre 2h00 et 5h00.

Appareillage utilisé

Sonomètre analyseur 01dB type Blue Solo 01 n°60899 équipé d'un microphone GRAS type MCE212 n°90590, de classe 1 homologué à jour de ses vérifications périodiques (date limite de validité de la vérification : 24/03/2012).

Sonomètre analyseur 01dB type Blue Solo 01 n°11604 équipé d'un microphone GRAS type MCE212 n°90460, de classe 1 homologué à jour de ses vérifications périodiques (date limite de validité de la vérification : 24/03/2012).

Source sonore étalon 01dB type CAL21 n°51231384, de classe 1 homologuée à jour de ses vérifications périodiques (date de validité de la vérification : 24/03/2012).

Réglages de l'appareil

En début et fin de mesurage, un calibrage est réalisé au moyen d'une source sonore étalon.

Pour caractériser les bruits impulsionnels de type roulement des chariots sur les joints de carrelage, la durée d'intégration retenue est de 100 ms, à l'exception du mesurage du niveau de bruit résiduel nocturne et du niveau de bruit ambiant avec fonctionnement des compresseurs dans la nuit du 29 au 30 juin (jusqu'à 5h30) dans l'appartement de M. et Mme Bernard pour lequel la durée d'intégration est de 1 seconde.

Les mesurages sont réalisés par bande de tiers d'octave pour détecter d'éventuelles tonalités marquées au sens de la norme NF S 31-010.

Les grandeurs mesurées et stockées sont les LAeq,100ms par bande de tiers d'octave de 20 Hz à 10 kHz.

Autovérification et traçabilité

Le rapport de mesurage est conservé au moins deux ans.

L’autovérification du matériel décrite dans l'annexe A de la norme NF S 31-010 n'est pas pratiquée.

Résultats

Bruit de roulement des chariots

Méthodologie

Le bruit de roulement des chariots est codé en temps réel sur l'appareil par l'opérateur à chaque apparition du bruit particulier.

Le niveau de bruit résiduel est évalué par codage avant et après chacune des apparitions du bruit particulier (roulement d'un chariot).

Les bruits parasites (bruits de l'opérateur à proximité du microphone, passage de la laveuse dans la rue, etc.) à caractère exceptionnels sont identifiés et codés de manière à ne pas être pris en compte dans les mesures.

La durée audible typique d'un déplacement de chariot est de l'ordre d'une quinzaine de secondes (variable de 10 à 30 secondes environ selon les déplacements réalisés). Le bruit est essentiellement concentré dans les basses fréquences, et notamment dans la bande d'octave centrée autour de la fréquence 125 Hz.

Évolution temporelle

Le graphique ci-dessous montre l'évolution temporelle typique du niveau sonore dans la bande d'octave 125 Hz d'une succession de mouvements de chariot perçu dans la chambre de M. et Mme Bernard.

Bruit résiduel Mouvement de chariot Évolution temporelle du niveau sonore (bande d'octave 125 Hz) – appt. Bernard

Pendant la durée de la livraison, la fréquence de déplacement des chariots est de l'ordre de 1 à 2 déplacements par minute.

Le déplacement des chariots est clairement audible à chacun de ses passages.

Répartition fréquentielle

Le graphique ci-dessous présente le spectre du niveau sonore du bruit ambiant (lors du déplacement des chariots) chez M. et Mme Bernard et du niveau de bruit résiduel (absence de roulement des chariots) sur la période du 30 juin 2011 de 5h35 à 6h10 comprenant onze mouvements de chariot.

Les émergences sonores résultant du déplacement des chariots sont exclusivement concentrées en basses fréquences, et plus particulièrement autour de la bande d'octave 125 Hz.

Calcul des émergences

Les tableaux suivants présentent le détail des niveaux sonores enregistrés pour chaque mouvement de chariot, en niveau global dB(A) et pour la bande d'octave 125 Hz, dans l'appartement de M. et Mme Bernard et celui de M. Besson, pour les deux campagnes de mesures du 23/06 et du 30/06.

Calcul des émergences sonores – mesures du 23 juin 2011

Calcul des émergences sonores – mesures du 30 juin 2011

Analyse quantitative

Les émergences sonores en niveau global dB(A) dans l'appartement de M. et Mme Bernard sont inférieures à 3 dB(A) et comprises entre 0 et 3 dB(A) dans l'appartement de M. Besson. Comparées au seuil réglementaire de 6 dB(A), ces émergences sont conformes à la réglementation. Elles sont de plus inférieures au seuil de gêne incontestable défini dans l'avis du 21 juin 1963.

Les émergences sonores dans la bande d'octave 125 Hz dans l'appartement de M. et Mme Bernard sont supérieures à 9 dB et comprises entre 3 et 10 dB(A) dans l'appartement de M. Besson. Comparées au seuil réglementaire de 7 dB, ces émergences sont non conformes à la réglementation. Elles sont de plus très supérieures au seuil de 3 dB de gêne incontestable défini dans l'avis du 21 juin 1963.

Analyse qualitative

L'horaire d'apparition des bruits, leur caractère impulsionnels, leur répétition et une émergence de plus de 9 dB en basses fréquences conduisent à confirmer le caractère gênant des bruits résultant du roulement des chariots dans la surface commerciale.

Bruit des compresseurs

Méthodologie

Afin de s'assurer de la corrélation des bruits mesurés dans l'appartement de M. et Mme Bernard avec le fonctionnement des compresseurs de la surface commerciale, il est procédé à un enregistrement simultané du niveau sonore dans l'appartement de M. et Mme Bernard et leur cave, située à proximité du local où sont implantés les compresseurs. Cet enregistrement permet d'identifier par ailleurs clairement les cycles de fonctionnement des compresseurs.

La durée audible typique d'un cycle de compresseur est de l'ordre de 30 secondes à 6 minutes. Le bruit est essentiellement concentré dans les basses fréquences, et notamment dans la bande de tiers d'octave centrée autour de la fréquence 100 Hz.

Évolution temporelle

Le graphique ci-dessous montre l'évolution temporelle typique du niveau sonore dans la bande d'octave 125 Hz d'une succession de cycles de compresseurs dans la chambre de M. et Mme Bernard.

Bruit résiduel Compresseur Évolution temporelle du niveau sonore (bande d'octave 125 Hz) – appt. Bernard

Répartition fréquentielle

Le graphique ci-dessous présente le spectre du niveau sonore du bruit ambiant (lors du fonctionnement des compresseurs) chez M. et Mme Bernard et du niveau de bruit résiduel (absence de fonctionnement des compresseurs) sur la période du 30 juin 2011 de 2h00 à 5h00 comprenant 23 cycles de fonctionnement des compresseurs.

Les émergences sonores résultant du fonctionnement des compresseurs sont principalement concentrées en basses fréquences, et plus spécifiquement dans la bande de tiers d'octave 100 Hz.

Calcul des émergences

Le tableau suivant présente le détail des niveaux sonores enregistrés pour chaque cycle de fonctionnement des compresseurs, en niveau global dB(A) et pour la bande d'octave 125 Hz, dans l'appartement de M. et Mme Bernard, pour la campagne de mesures du 30 juin de 2h à 5h.

Calcul des émergences sonores – mesures du 30 juin 2011

Analyse quantitative

L'émergence sonore en niveau global dB(A) dans l'appartement de M. et Mme Bernard est inférieure à 2 dB(A). Comparée au seuil réglementaire de 4 dB(A), cette émergence est conforme à la réglementation. Elle est également inférieure au seuil de gêne incontestable défini dans l'avis du 21 juin 1963.

L'émergence sonore dans la bande d'octave 125 Hz dans l'appartement de M. et Mme Bernard est supérieure à 6 dB. Comparée au seuil réglementaire de 7 dB, cette émergence est conforme à la réglementation. Elles est toutefois très supérieures au seuil de 3 dB de gêne incontestable défini dans l'avis du 21 juin 1963.

Analyse qualitative

Le fonctionnement en période diurne comme nocturne des compresseurs, le caractère imprévisible de leur mise en route, leur fréquence de fonctionnement et une émergence de plus de 6 dB en basses fréquences conduisent à confirmer le caractère gênant des bruits des compresseurs de la surface commerciale.

Il s'agit exclusivement de bruits solidiens résultant d'une désolidarisation insatisfaisante des équipements.

Conclusions

Les mouvements de chariots lors des périodes de livraison matinale et le fonctionnement des compresseurs entraînent des émergences sonores importantes en basses fréquences dans les appartements du 20 rue André Moinier.

Ces bruits sont qualifiés de gênants du fait de leur caractère imprévisible et impulsionnel, de leur horaire d'apparition (période de sommeil), de leur émergence importante en regard du seuil de 3 dB.

Des solutions connues existent pour ce type de problématique récurrente à l'installation des surfaces commerciales en rez-de-chaussée d'immeubles d'habitation.

Une désolidarisation efficace des compresseurs est aisément réalisable pour un problème de bruit solidien situé dans la fréquence 100 Hz.

Une modification du principe de sol (chape flottante) et / ou de son revêtement (sol sans joint) permettrait une réduction très significative de la gêne pour les occupants de l'immeuble.

ANNEXE 1 – DEFINITIONS

Niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, LAeq,T

Valeur du niveau de pression acoustique pondéré A d'un son continu stable qui, au cours d'une période spécifiée T a la même pression acoustique quadratique moyenne qu'un son considéré dont le niveau varie en fonction du temps. Il est défini par la formule :

où :

LAeq,T est le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A, en décibels, déterminé pour un intervalle de temps T qui commence à t1 et se termine à t2 ;

p0 est la pression acoustique de référence (20 Pa) ;

pA(t) est la pression acoustique instantanée pondérée A du signal acoustique.

Niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A « court », LAeq,

Valeur du niveau de pression acoustique pondéré A obtenu sur un intervalle de temps « court ». Cet intervalle de temps, appelé durée d’intégration, a pour symbole . Le LAeq court est utilisé pour obtenir une représentation fine de l’évolution temporelle des événements acoustiques pendant l’intervalle de mesurage. La durée d’intégration retenue dépend de la durée des phénomènes que l’on veut mettre en évidence. Elle est généralement de durée inférieure ou égale à 10 s. Dans ce cas on peut calculer le niveau continu équivalent du bruit particulier par la formule :

où :

Tpart est la durée totale d’apparition du bruit particulier : Tpart =   N ;

 est la durée d’intégration choisie pour la détermination des LAeq courts ;

N est le nombre total de valeurs de LAeq courts décrivant la contribution énergétique du bruit particulier considéré ;

LAeq, est le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A « court ».

Niveau acoustique fractile, LAN,

Par analyse statistique de LAeq courts, on peut déterminer le niveau de pression acoustique pondéré A qui est dépassé pendant N % de l’intervalle de temps considéré, dénommé « Niveau acoustique fractile ».son symbole est LAN,  (par exemple LA90, 1s est le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A dépassé pendant 90 % de l’intervalle de mesurage, avec une durée d’intégration égale à 1 s).

Intervalle de mesurage

Intervalle de temps au cours duquel la pression acoustique quadratique pondérée A est intégrée et moyennée (voir figure).

Intervalle d’observation

Intervalle de temps au cours duquel tous les mesurages nécessaires à la caractérisation de la situation sonore sont effectués en continu ou par intermittence.

Note : Dans le premier cas, la somme des durées des intervalles de mesurage est égale à la durée de l’intervalle d’observation. Dans le second cas, les intervalles de mesurage sont suivis d’un intervalle sans mesurage et la somme des durées des intervalles de mesurage est inférieure à la durée de l’intervalle d’observation.

Intervalle de référence

Intervalle de temps retenu pour caractériser une situation acoustique et pour déterminer de façon représentative l’exposition au bruit des personnes (voir figure). Il peut être spécifié dans des normes ou par les pouvoirs publics de façon à englober les activités humaines typiques et les variations de fonctionnement des sources de bruit dans une situation donnée.

Bruit ambiant

Bruit total existant dans une situation donnée pendant un intervalle de temps donné. Il est composé de l’ensemble des bruits émis par toutes les sources proches et éloignées.

Bruit particulier

Composante du bruit ambiant qui peut être identifiée spécifiquement et que l’on désire distinguer du bruit ambiant notamment parce qu’il est l’objet d’une requête.

Ce peut être, par exemple, un bruit dont la production ou la transmission est inhabituelle dans une zone résidentielle ou un bruit émis ou transmis dans une pièce d’habitation de fait du non-respect des règles de l’art de la construction ou des règles de bon usage des lieux d’habitation.

Bruit résiduel

Bruit ambiant, en l’absence du (des) bruit(s) particulier(s), objet de la requête considérée.

Ce peut être par exemple, dans un logement, l’ensemble des bruits habituels provenant de l’extérieur et des bruits intérieurs correspondant à l’usage normal des locaux et équipements.

Bruit impulsionnel

Bruit consistant en une ou plusieurs impulsions d’énergie acoustique, ayant chacune une durée inférieure à environ 1 s et séparées par des intervalles de temps, de durées supérieures à 0,2 s.

Émergence

Modification temporelle du niveau du bruit ambiant induite par l’apparition ou la disparition d’un bruit particulier. Cette modification porte sur le niveau global ou sur le niveau mesuré dans une bande quelconque de fréquence.

Annexe 2 : détail des mesures

Émergence spectrale des chariots et compresseurs (M. et Mme Bernard)

Évolution temporelle du niveau sonore

Niveau sonore dans la bande de tiers d'octave 100 Hz
chez M. Besson et M. et Mme Bernard le 30 juin 2011de 5h47 à 5h58.