La lutte contre le bruit au coeur des recherches du Groupe Les Murs Anti-Bruit

Transcription

1 La lutte contre le bruit au coeur des recherches du Groupe Les Murs Anti-Bruit - Projet de Recherche CST - SOMARO n 24 - Collaboration avec le Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (Ecole Polytechnique) - Industrialisation SOMARO

2 Les outils pour lutter contre le bruit Réduction du flot de circulation, réduction de la vitesse Enrobés phoniques Murs anti-bruit réduire la génération du bruit pneumatique - chaussée et l absorber à la source bloquer la propagation de l ensemble des bruits routiers Traitements de façade

3 Murs anti-bruit : Principes générauxg En l absence de mur : propagation directe Un mur interposé entre source et récepteur, quelles que soient ses performances Diffraction Transmission

4 Murs anti-bruit : Principes générauxg Réflexion sur le mur : merci pour les voisins d en face Source image Réflexion Bruit x 2 D où l importance de la capacité d absorption Absorption Absorption

5 Murs anti-bruit : Recherche théorique Absorption proportionnelle à la surface développée offerte au contact des ondes sonores Maximiser le rapport entre Surface Développée et Surface Apparente Approche «Fractale» développée par le Laboratoire de Physique de la Matière Condensée de l Ecole Polytechnique

6 Mur anti-bruit De la théorie à la pratique Mur prototype - Magny les Hameaux dimensions : 4 m x 4 m

7 Mur anti-bruit De la théorie à la pratique Alvéoles pyramidales et cônes tronqués en béton de bois

8 Mur anti-bruit Performances exceptionnelles Caractérisation en chambre réverbérante Deux fois plus absorbant qu un mur classique Gains très importants dans les basses fréquences (poids lourds)

9 Mur anti-bruit Performances exceptionnelles Qualification in-situ (NF ) Murs habituels Réflexion (TLr) : 8 db(a) 5 db(a) Transmission (TLt): 57 db(a) 30 db(a)

10 Mur anti-bruit Performances exceptionnelles Simulation : logiciel MITHRA Gain en façade : jusqu à 2,7 db(a) soit 45 % de mieux que les murs classiques à 20 mètres d une route en tranchée (type A6b entrée de Paris)

11 Mur anti-bruit Applications Commercialisation en France: via les filiales du Groupe, en particulier Commercialisation à l international sous licence SOMARO

12 Mur anti-bruit Applications Chantier de la Chapelaude RD 943 (Allier) 2004 Pose des éléments préfabriqués

13 Mur anti-bruit Applications Chantier de la Chapelaude RD 943 (Allier) 2004 Aspect final du mur

14 Mur anti-bruit Applications Chantier de la Chapelaude RD 943 (Allier) 2004 Qualification acoustique

15 NOUVEAU MUR ANTI BRUIT Le nouveau mur anti-bruit développé par COLAS et sa filiale spécialisée SOMARO est le fruit d une collaboration menée entre cette société et le laboratoire de Physique de la Matière Condensée de l Ecole Polytechnique, dirigé par le professeur B. Sapoval. Cette collaboration a été initiée à partir de 1999, autour de l idée qu une surface présentant une morphologie extrêmement irrégulière constituerait un excellent piège acoustique. Une surface irrégulière présentant de surcroît un rapport optimisé entre surface développée et surface apparente permet en effet d augmenter très fortement les capacités d amortissement, dans la mesure où l absorption acoustique est, indépendamment de la nature du matériau utilisé, proportionnelle à la surface offerte au contact du front d onde. Entre l approche théorique, articulée autour des notions mathématiques de fractales (surface ou volume qui présente un aspect invariant quelle que soit l échelle à laquelle se place l observateur), et la réalisation pratique d un tel projet, des adaptations ont été nécessaires. En effet, en l état actuel des connaissances industrielles, le démoulage selon des cadences industrielles de pièces trop fines ou à la géométrie trop perturbée reste un point sensible, voire bloquant. Un motif répétitif composé de pyramides à base rectangulaire évidées dans leur plan supérieur et séparées par des troncs de cônes a été retenu comme compromis pour la fabrication d un premier mur destiné à

16 valider par des mesures en vraie grandeur les performances de ce nouveau concept, en utilisant du béton de bois comme matériau de base. Les caractérisations ont consisté : - d une part en des essais d absorption en chambre réverbérante, effectués par le CSTB selon les normes NF EN et NF EN ISO L indice unique d absorption DL obtenu de 17 db sur un maximum théorique de 20 place ce panneau en haut de la catégorie «très absorbant» (qui commence à partir de 11). De plus l examen du spectre d absorption révèle des performances inégalées dans le domaine des basses fréquences (+ 68% à 200 Hz, +55% à 250 Hz par rapport aux produits références présents sur le marché), ce qui aura un impact d autant plus important pour le riverain que ces basses fréquences sont celles qui s atténuent le moins avec la distance.

17 - D autre part en des essais de réflexion et de transmission sur un écran prototype de 4 m x 4 m menés par le CERIB selon la norme NF Les performances obtenues en réflexion (TLr = - 8 db(a)) et en transmission (TLt = - 57 db(a)) sont là encore très supérieures à celles des murs classiques. Afin d estimer concrètement l impact que de tels murs pourront avoir pour protéger les riverains du bruit des infrastructures de transport, des simulations reprenant des configurations classiques de routes dans

18 leur environnement bâti ont été effectuées avec le logiciel MITHRA développé par le CSTB. A partir de la configuration du terrain (topographie, constructions) et des paramètres du mur (géométrie, absorption, transmission), ce logiciel permet de calculer avec une grande précision le niveau de bruit perçu en tout point d une façade, et de comparer ainsi les performances de différentes solutions de protection. Dans les configurations où l absorption joue un rôle crucial, type chaussée en tranchée, sortie de tunnel, le gain en façade d immeuble atteint près de 3 db(a), soit une réduction de 45 % du bruit perçu par les riverains. Absorption Absorption Deux axes de recherche permettront d améliorer encore ces performances : - L un théorique, avec la mise en évidence de phénomène de «localisation par la frontière» qui contribue à augmenter fortement l amortissement, pour des modes acoustiques localisés, et dont les applications pratiques devront être développées, - L autre industriel, avec le développement de méthodes de coffrage-démoulage permettant d accéder à des formes plus irrégulières, notamment dans la profondeur des motifs pour éviter des phénomènes de diffraction cohérente, constatés notamment aux alentours de Hz.