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Avertissement Atelier Programme européen Harmonoise : les méthodes harmonisées de calcul de l'exposition au bruit dans le cadre de la directive européenne De mauvaises conditions techniques n’ont pas permis d’exploiter l’enregistrement audio réalisé durant cet atelier. A la date de ces Quatrièmes assises de la qualité de l’environnement sonore, le projet Harmonoise était arrivé son terme, techniquement tout du moins. En conséquence, le texte que nous proposons ci-dessous est une synthèse du troisième rapport d’avancement rédigé par le CSTB fin septembre 2005. Nous présentons nos excuses aux différents intervenants de l’atelier du 18 janvier 2005 : Michel Bérenger (LCPC), Francis Besnard (Setra), Jérôme Defrance (CSTB), Pierre-Etienne Gautier (SNCF), Dick Van Maercke (CSTB) et Paul de Vos (AEE), ainsi qu’à Jacques Roland (CSTB), l’animateur de cet atelier. Introduction La directive européenne relative à l’évaluation et à la gestion du bruit dans l’environnement (2002/49/CE), pour l’évaluation des niveaux sonores, donne la préférence au calcul plutôt qu’à la mesure, tout en reconnaissant le manque de méthodes unifiées, collectivement acceptées et suffisamment fiables. Pour la première étape de présentation de cartes stratégiques du bruit, en 2007, les Etats membres sont autorisés, sous certaines conditions, à utiliser leurs méthodes nationales respectives ou, à défaut, sont tenus d’appliquer des méthodes intérimaires prescrites par la Commission. Pour la seconde étape prévue en 2012, la directive demande toutefois que soient développées et appliquées des méthodes de prévision unifiées. Le projet Harmonoise vise la préparation et le développement de telles méthodes harmonisées permettant de répondre à ces exigences. En intégrant des avancées scientifiques significatives et en dépassant les méthodes existantes en termes de précision, de fiabilité et de domaine d’application, le projet vise une large acceptation des nouvelles méthodes, autant par la communauté scientifique que par les utilisateurs futurs. Dans les limites budgétaires imposées, le projet a restreint ses investigations aux bruits des transports routiers et ferroviaires. Ce projet est co-financé par la Commission Européenne, dans le cadre du 5ème PCRD et par la Mission bruit du ministère de l’Ecologie et du développement durable. Le pilotage de ce projet a été confié à Paul De Vos. Initié il y a quatre ans environ, ce projet est pratiquement achevé, sur le plan technique tout du moins. Composition du consortium Harmonoise Le projet Harmonoise a été réalisé par un consortium de dixneuf partenaires venant de neuf pays de l’Union. Un vingtième partenaire (Sintef) a rejoint le consortium en cours de projet et a participé à ces travaux sur financement national. La taille et la composition géographique du consortium ont permis un accès privilégié aux connaissances existantes en matière de méthodes nationales. En particulier, le projet a pu mettre à profit les expériences récentes de ses partenaires français (NMPB) et scandinaves (Nord 2000) impliqués dans la mise au point des méthodes prévisionnelles dans leurs pays respectifs. Les vingt partenaires : • AEA Technology Rail BV (Pays-Bas) • Netherlands Organisation for Applied Scientific Research (TNO, Pays-Bas) • Sveriges Provnings-och Forskningsinstitut Aktiebolag (Suède) • DGMR, Consulting Engineers (Pays-Bas) • DeBakom Gesellschaft für sensorische Messtechnik mbH (Allemagne) • Deutsche Bahn AG (Allemagne) • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Allemagne) • M+P raadgevende ingenieurs bv (Pays-Bas) • Transport Research Laboratory (Royaume-Uni) • SNCF (France) • CSTB (France) • Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC, France) • Autostrade per l’Italia (Italie) • Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Toscana (ARPAT, Italie) • Danish Electronics, Light and Acoustics (DELTA, Danemark) • Kilde Akustikk AS (Norvège) • VTI Statens väg- och transportforskningsinstitut (Suède) • TUG Politechnica Gdansk (Pologne) • Joint Research Centre, Institute for Health and Consumer Protection (JRC, Italie) • Sintef group (Norvège) Harmonoise : des méthodes unifiées pour la cartographie stratégique Le projet Harmonoise a produit de nouvelles méthodes de prédiction du bruit dû aux infrastructures routières et ferroviaires. Les méthodes développées permettent l’expression des niveaux d’exposition sous forme des PAGE 78 Actes des 4 es Assises de la qualité de l’environnement sonore — Avignon — 18, 19 et 20 janvier 2005
indicateurs unifiés L den et L night , en accord avec l’application de la directive européenne 2002/49/CE, mais avec une plus grande fiabilité et une plus grande flexibilité que les méthodes intérimaires recommandées par la directive pour la mise en œuvre de la cartographie stratégique en 2007. Il est prévu que ces nouvelles méthodes servent de base aux méthodes harmonisées pour la production des cartographies stratégiques par l’ensemble des Etats membres de l’Union européenne à partir de 2012. Une avancée significative a été réalisée en basant les nouvelles méthodes sur une simulation physique des effets météorologiques sur la propagation du son. Sous réserve que les variations météorologiques locales entrent dans le cadre de la classification météorologique étudiée, les nouvelles méthodes se prêtent à une application uniformisée sous les différentes conditions climatologiques rencontrées à travers l’Europe. Les méthodes introduisent une séparation claire entre la description des émissions sonores et la description de la propagation. La description des émissions sonores fait intervenir des mécanismes physiques spécifiques à chaque famille de sources alors que le module de propagation est générique et s’applique à tout type de source de bruit. Dans le projet Harmonoise, ce principe a été mis en œuvre pour les seuls bruits des infrastructures routières et ferroviaires, mais le modèle développé peut être étendu, en principe, à d’autres sources de bruit. En particulier, les résultats du projet seront utilisés dans le projet Imagine où leur application sera étendue au bruit d’origine industrielle et aux bruits des aéronefs. La propagation du bruit a été modélisée en utilisant des méthodes numériques dites « de référence », basées directement sur la description physique des phénomènes. Les méthodes numériques ont permis de développer et de valider des méthodes dites « d’ingénierie », plus rapides et par conséquent plus adaptées à une utilisation pragmatique. Dans les deux méthodes, la complexité du problème a été ramenée à une configuration de propagation « point-àpoint », entre un point source et un point récepteur sous des conditions météorologiques typiques ou spécifiques. Le couplage des modèles de source avec l’un des modèles de propagation permet de prédire la variation des niveaux sonores en fonction d’une classification des situations météorologiques. La prévision des indicateurs L den et L night prend en compte la variation des conditions météorologiques sur une base annuelle. Pendant le projet, des données expérimentales ont été collectées sur différents sites à travers l’Europe. Ces mesures ont permis de démontrer la validité des modèles prévisionnels et, en particulier de démontrer la faisabilité et la pertinence d’une classification météorologique uniformisée. Comparé aux méthodes prévisionnelles existantes, le projet Harmonoise a introduit non seulement une plus grande harmonisation mais aussi une plus grande flexibilité. La précision des nouvelles méthodes dépend en grande partie de la précision et du niveau de détail des données d’entrée. Ainsi, le modèle proposé permet de moduler les efforts de modélisation en fonction du résultat visé. Une approche plus globale utilisant des données d’entrée simplifiées peut être jugée suffisante pour une cartographie à grande échelle. Une telle modélisation peut par ailleurs être complétée par une modélisation plus fine, plus adaptée à l’élaboration de plans d’action ou aux études d’impact à l’échelle locale. Les objectifs du projet Harmonoise Objectifs quantifiés Dans sa proposition, le projet Harmonoise a affiché l’ambition d’atteindre les niveaux de précision suivants, exprimés sous forme d’écart quadratique moyen par rapport à des moyennes en dB(A) : - inférieur à 1 dB(A) pour des distances de propagation jusqu’à 100 m et pour un récepteur en vue directe de la source ; - inférieur à 2 dB(A) pour des distances de propagation jusqu’à 1000 m au dessus d’un terrain relativement plat et dégagé ; - inférieur à 5 dB(A) pour des distances de propagation jusqu’à 1000 m au dessus d’un terrain accidenté ; - inférieur à 5 dB(A) en milieu urbain, au-delà de la première ligne de façades exposées. Plutôt que de privilégier la facilité d’emploi ou la limitation du temps de calcul, dans les critères retenus pour la mise au point des nouvelles méthodes, l’équipe a délibérément privilégié la généralité, la flexibilité et l’élargissement du domaine d’application par rapport aux méthodes existantes. De fait, eu égard aux évolutions de la puissance de calcul et à l’ergonomie croissante des logiciels d’application, suivant le principe que « qui peut le plus peut le moins », les modèles ont été développés en prenant en compte autant que possible la complexité des problèmes traités et en se basant sur les progrès scientifiques les plus récents et les plus significatifs dans le domaine. Parallèlement, des conseils ont été ébauchés pour la mise en œuvre opérationnelle des nouvelles méthodes, se basant sur la réduction des données d’entrée nécessaires et, le cas échéant, sur l’utilisation de valeurs par défaut. Des améliorations et principes de modélisation menant à une performance accrue ont été identifiés tout au long du projet. Vers une plus grande précision La précision de la méthode proposée est en grande partie subordonnée à la qualité des données d’entrée : l’utilisation de valeurs moyennes ou, le cas échant, de valeurs par défaut, affecte la précision des prédictions. Par le passé, différentes méthodes ont été préconisées en fonction de la précision visée. Le projet Harmonoise vise une uniformisation des méthodes en déplaçant le choix du niveau de la précision des entrants, laissant ainsi aux utilisateurs une plus grande souplesse pour trouver un compromis acceptable entre précision visée et efforts requis pour la mise au point du modèle de données. L’équipe projet estime qu’il est nécessaire de développer des recommandations et des guides pratiques afin d’adapter le degré de précision des données d’entrée à l’objectif visé ou au cadre réglementaire dans lequel s’effectue la modélisation. Des autorités compétentes (au plan local, régional, national ou européen) peuvent par exemple viser un niveau de précision plus ambitieux pour une étude d’impact (où les niveaux sonores calculés ont un impact significatif sur le prix des mesures de protection préconisées) que pour l’élaboration d’une cartographie stratégique (où, étant donné le caractère global de l’évaluation, une précision plus faible peut être admise sur des résultats individuels). Actes des 4 es Assises de la qualité de l’environnement sonore — Avignon — 18, 19 et 20 janvier 2005 PAGE 79
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