Barrières acoustiques : bâtiments et végétation (forêts)

Dans cette partie, on va s’intéresser aux deux barrières acoustiques retenues pour le modèle. En premier lieu, on va commencer le calcul acoustique de l’effet des bâtiments, en deuxième lieu, on va détailler le calcul de l’effet de la présence de la forêt sur l’absorption de l’énergie acoustique et la propagation de l’onde sonore dans l’espace. Le comportement de l’onde sonore, vis-à-vis ces deux barrières acoustiques ainsi que les matériaux qui les composent, s’avère différent. En effet, le calcul dépend énormément de la nature et de la composition de chacune de ces deux barrières. Chacune réagit différemment envers l’onde acoustique.

- Barrière (1) : bâtiments

En général, l’étude de l’effet d’une barrière acoustique sur l’atténuation de l’énergie acoustique et des niveaux d’intensité acoustique prend en considération l’effet de l’interface « air » et l’interface « matériau » de la barrière acoustique en étude, qui entre en contact avec l’onde acoustique, comme il est indiqué au niveau de l’équation [8] et [9].

Comme mentionné à la section -2.3.3- du chapitre -I-, les bâtiments sont considérés comme barrières acoustiques et ils ont un effet d’affaiblissement sur l’énergie acoustique émise par l’onde acoustique incidente. Cet effet se calcule avec l’équation [8] et [9] correspondant respectivement à la perte de l’énergie acoustique par transmission dû aux matériaux composant la façade/la paroi de ces différentes barrières et au facteur de transmission de l’onde acoustique à travers la surface de la barrière acoustique. Afin de faire les calculs, on a besoin des valeurs de la densité volumique (𝜌) du matériau qui compose les bâtiments en étude, présent aux alentours de la source sonore et qui vont entrer en interaction avec l’onde acoustique. Aussi, la célérité (c) de l’onde acoustique à travers le matériau des bâtiments entre dans le calcul. En effet, les tableaux -1-, -2- et -3- de l’annexe (A) présentent les propriétés acoustiques d’un certain nombre de matériaux qui pourraient composés la façade/la paroi des bâtiments (i.e. le béton, le verre, le bois etc.).

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Une fois que la perte par transmission provoquée par la surface d’un bâtiment est calculée, on peut maintenant estimer la valeur du niveau d’intensité acoustique résultante du croisement de l’onde acoustique avec la façade du bâtiment. Ainsi, la valeur résultant du niveau d’intensité acoustique affecté par la façade du bâtiment est égale à la valeur du niveau d’intensité acoustique émise par la source et arrivée jusqu’à la façade moins la valeur de la perte par transmission calculée auparavant et provoquée par le matériau composant la façade du bâtiment.

Ensuite, le reste du calcul de la propagation des niveaux d’intensité acoustique au-delà des bâtiments, c’est-à-dire la continuation de la propagation de l’onde acoustique au-dessus des bâtiments, sera exprimé au tableau -2- de l’annexe (B) qui est extrait de la norme ISO 9613-2 (1996). En effet, au niveau de cette norme, ce type d’atténuation des niveaux d’intensité acoustique est noté « Asite» et il est exprimé en décibels (dB).

Ainsi, comme il est montré au niveau du tableau -2- de l’annexe (B), l’estimation de ce type d’atténuation prend en considération la fréquence utilisée lors de l’enregistrement du son sur le terrain. De ce fait, on trouve dans ce tableau différentes valeurs d’atténuation en fonction de la fréquence de mesure du son. Avec cette méthode, on pourrait alors estimer les valeurs des niveaux d’intensité acoustique reçue par des récepteurs situés derrière les bâtiments à n’importe quelle distance.

- Barrière (2) : végétation (forêts)

Dans cette partie, on va présenter la méthode de calcul de l’effet de la barrière acoustique naturelle « la forêt » sur les niveaux d’intensité acoustique. Cependant, Barrière et al. (2000), dans leur article, ont présenté certaines études faites sur ce sujet qui ont démontré l’effet de la végétation sur l’atténuation de l’énergie acoustique. En récapitulation, selon ces recherches, la forêt a deux principaux effets sur le son : l’affaiblissement phonique par l’effet de sol, ainsi que l’affaiblissement par les structures végétales des arbres (les troncs, les branches et les feuilles) . Cependant, selon Barrière et al. (2000), le sol de la forêt cause un effet d’affaiblisseme nt des niveaux d’intensité acoustique seulement pour les fréquences ayant des valeurs inférieures à 1 000 Hz.

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Dans ce cas-là, le modèle adopté pour faire le calcul de l’effet de la forêt sur l’atténuation des niveaux d’intensité acoustique sera basé sur la méthode détaillée par la norme ISO 9613-2 (1996) afin d’estimer l’atténuation de l’énergie acoustique émise par l’onde acoustique à travers le feuillage des forêts et la densité des arbres.

En effet, ce type d’atténuation des niveaux d’intensité acoustique est noté « Afol » et il est exprimé en décibels (dB). En effet, ce type d’affaiblissement est extrait de la norme ISO 9613-2 (1996).

Cependant, selon cette méthode, l’atténuation dépend fortement de l’épaisseur de la bande d’arbres (ou ce qu’on appelle densité d’arbres) entre le point source et le point récepteur (ISO 9613-2, 1996 ; Barrière et al., 2000) comme il est montré à la figure -4- de l’annexe (B). En effet, l’épaisseur totale des arbres sera calculée par l’équation [11] qui est détaillée par la norme ISO 9613-2 (1996). Elle est exprimée en mètres (m):

df = d1 + d2 (en m) Eq [11]

df : Epaisseur totale des arbres entre le point source et le point récepteur en (m)

d1 : Epaisseur des arbres devant le point source en (m)

d2 : Epaisseur des arbres devant le point récepteur en (m)

Ensuite, l’estimation des atténuations des niveaux d’intensité acoustique « Afol » dû à l’épaisseur totale des arbres entre le point source et le point récepteur sera faite à travers le tableau -4- de l’annexe (B). Ce tableau est un extrait de la norme ISO 9613-2 (1996).