Mur antibruit

Un mur anti-bruit, appelé aussi écran anti-bruit ou écran acoustique, est une structure extérieure, solide, destinée à développer un effet d'isolation phonique. Il est habituellement construit le long d'infrastructures proches d'habitations et sources de nuisances sonores telles que ;

• les grandes routes, voies périphériques ;
• les voies ferrées (TGV notamment) ;
• les voies autoroutières ;
• les infrastructures portuaires ou aéroportuaires et
• les sites industriels bruyants.

Écrans acoustiques du métro de Hong Kong.

Mur anti-bruit néerlandais, intégrant une bande transparente diminuant l'impact visuel de rupture paysagère.

Le sound tube de Melbourne, dessiné pour réduire le bruit tout en ayant une valeur esthétique.

Ils ont pour rôle de diminuer la pollution sonore causée par ces sources de nuisances sonores. Le bruit est considéré comme une source importante de stress, voire de troubles graves du sommeil et de la santé.

Ces murs (ou talus de terre végétalisée) font généralement une dizaine de mètres de haut. Quand il s'agit de murs, ils sont souvent parsemés de portes de maintenance. Dans le meilleur des cas, la voie « bruyante » est entièrement recouverte (tranchée couverte, tunnel), mais cette situation est plus coûteuse. Elle permet aussi parfois de supprimer un effet de fragmentation écologique (au droit d'un écoduc par exemple).
Certains de ces ouvrages peuvent être provisoires (le temps d'un chantier urbain de longue durée par exemple).

Parce que l'échelle qui mesure le bruit est logarithmique de base 10, une réduction de 9 decibels correspond à diviser par 8 la pression acoustique du bruit indésirable (-3 dB = 2 fois moins de pression acoustique). D'autre part, pour une source rectiligne (trafic routier continu), la pression sonore perd 3 dB(A) à chaque doublement de la distance, mais il est de -6 dB(A) pour une source ponctuelle.

Principes de fonctionnement

Le son est essentiellement bloqué et réfléchi par la masse du mur, raison pour laquelle le béton a longtemps été utilisé. Mais celui-ci, outre son coût élevé et son manque d'élégance, donne naissance à des phénomènes de réflexion sonore gênants (incommodants pour les usagers de la voie, ou pour les riverains habitant en hauteur de l'autre côté de la voie, face au mur-anti bruit). C'est pourquoi sa partie supérieure (panneaux transparents par exemple) est généralement inclinée vers la source pour limiter cet effet et augmenter la portée de l'affaiblissement acoustique de ce mur. La végétalisation du mur (par du lierre par exemple) améliore l'esthétique, mais prend du temps. Si elle n'a pour ainsi dire aucun effet d'affaiblissement acoustique, sauf en ce qui peut concerner une laine minérale sur laquelle la végétation peut être fixée (elle a pour autre avantage que le lierre ou les autres végétaux choisis participent à l'épuration de l'air, pour certains polluants émis par les véhicules.

L'analyse de la valeur a suggéré que là où c'était possible l'usage de terrassements (buttes de terre végétalisée) était non seulement plus économique, mais plus confortable acoustiquement pour les automobilistes et les riverains^{[réf. nécessaire]}. Depuis quelques années des sociétés spécialisées dans la végétalisation de surface ont développé de nouvelles techniques, permettant, grâce à la sphaigne substrat utilisé dans la construction des murs végétaux ou des laines minérales irriguées, une isolation efficace contre les nuisances sonores. En effet ce matériau qui offre une bonne capacité de rétention des liquides, s'avère particulièrement efficace quant à l'absorption du bruit.

Alternatives ou solutions complémentaires

Quand c'est possible, en ville ou sur certains sites industriels, le vélo, les véhicules hybrides ou électriques, l'amélioration de l'aérodynamisme de certains véhicules, le choix de matériaux absorbant le bruit au lieu de le réfléchir.. complètent le dispositif. Le mur végétal se présente comme une bonne alternative aux murs anti-bruits classiques ; en effet des tests sur la sphaigne, substrat utilisé pour la réalisation de ces derniers, ont révélé que ce matériau possède des propriétés d'absorption phoniques remarquables. De plus, il est reconnu que^{[réf. souhaitée]} les végétaux ont des propriétés bénéfiques quant à la gestion des nuisances sonores.

Histoire

• Le développement de stratégies nationales et coordonnées de murs antibruit a débuté aux États-Unis après l'apparition de lois imposant la diminution du bruit ambiant au début des années 1970, mais les premiers murs anti-bruit datent des années 1950 quand le trafic automobile a commencé à se généraliser et devenir important ;
• Vers la fin des années 1960, les mathématiques et les modélisations ont affiné les sciences et technologies de l'acoustique permettant de concevoir des protections mieux adaptées aux différentes sources de bruit ;
• Dans les années 1990, les murs se sont allégés et sont souvent devenus transparent (verre, plexiglas) éventuellement colorés, devenant une source de mortalité pour les oiseaux qui fut solutionnée par l'apposition de silhouettes de rapaces en vol (d'abord au Danemark, puis dans d'autres pays européens) ;
• Des modèles mathématiques puis informatiques ont permis de modéliser les émissions de bruits de différentes infrastructures (dont aux États-Unis la Foothill Expressway).

Modélisation

Talus en terre anti-bruit le long de la Highway 12 (en), Comté de Sonoma, Californie.

Divers modèles mathématiques puis modèles informatiques ont été testés dont aux États-Unis par Caltrans à Sacramento (Californie) ; l'ESL Inc. Group de Palo Alto (Californie) ; le Bolt, Beranek and Newman Group à Cambridge (Massachusetts), et une équipe de recherche de l'université de Floride. La première publication scientifique décrivant un mur anti-bruit spécifique, est l'étude pour la voie express de Foothill à Los Altos (Californie).

À la fin des années 1970, une douzaine d'équipes de recherche travaillaient à affiner, caler et tester les modèles aux États-Unis (avec environ 200 murs-antibruit construits par an à cette époque). Depuis les bases des modèles sont restées les mêmes, l'informatique ayant cependant permis d'accélérer les calculs et d'améliorer la présentation visuelle des rendus.

Les meilleurs modèles intègrent les interactions entre :

• Les niveaux de bruits ;
• Le type, la vitesse et le nombre (ou la fréquence) de sources (véhicules, moteurs ou autres bruits) ;
• L'effet macro- et micrométéorologique. Le vent, la pluie, les embruns, les microclimats et en particulier la température et l'hygrométrie influent sur les performances de l'air en matière de conduction du son, des thermoclines étant notamment sources d'hétérogénéité des couches d'air. Le mur-antibruit est lui-même source de modification du microclimat sur la voie ;
• La géométrie, topographie et rugosité de la voie et de ses abords ;
• La nature des matériaux ;
• Les réverbérations complexes entre véhicules-murs-voie ;
• La hauteur et la distance par rapport à la source de bruit des habitations à protéger.

Législation

Les études sont faites en amont, sous l'égide des ministères ou agences chargés de l'environnement, des transports et parfois de la santé dans le cadre d'une étude d'impact, généralement imposée par la loi National Environmental Policy Act aux États-Unis effectively mandated the quantitative analysis of noise pollution from every Federal-Aid Highway Act Project in the country, propelling noise barrier model development and application. With passage of the Noise Control Act of 1972, avec enquête publique par exemple.^[pas clair]

Le mur anti-bruit doit parfois être construit sur le domaine privé (expropriation, ou convention d'occupation). Il est parfois imposé par l'état à un privé (industriel source de bruit). Différents dispositifs juridiques sont alors mobilisés.

Des cartographies du bruit et des points noirs sont faites ou en cours dans de nombreuses grandes villes ou agglomérations. Le bruit commence aussi à être pris en compte pour la cartographie des corridors biologiques pour la protection, gestion ou restauration de réseaux écologiques.

Matériaux utilisés

Mur anti-bruit couvert de panneaux solaires, rocade minière, près de Lens, dans le Nord-Pas-de-Calais.

• Acier
• Béton
• Briques
• Pierre
• Bois, fibres de bois, composites à base de bois
• Plastique, verre, plexiglas
• Bâches en PVC comme tapis antibruit
• Matériaux expansés, composites
• Sphaigne

Rapport coûts/efficacité

Le coût final dépend à la fois du contexte, du niveau d'atténuation de bruit souhaité et des efforts esthétiques souhaités.

Limites et critiques

• Certains murs mal conçus ou conçus sans qu'on ait anticipé les augmentations de circulation sont peu efficaces.
• Leur impact esthétique et écopaysager est souvent important. Ils exacerbent la fragmentation écopaysagère, influent parfois sur le fonctionnement hydraulique naturel des sites, mais peuvent aussi parfois localement diminuer (ou plus rarement exacerber, quand des animaux sont piégés entre deux murs anti-bruit) le phénomène de roadkill.
• Leur coût d'entretien n'est pas nul. Ils sont souvent tagués, et salis par les retombées de la circulation.

Dans la plupart des cas, il y a consensus sur le fait que leur coût est largement remboursé par les avantages qu'ils procurent aux riverains (outre le bruit, ils limitent aussi certaines pollutions de l'air).

Voir aussi

Articles connexes

• Aménagement du territoire
• Pollution sonore
• Nuisance sonore
• Réflexion acoustique
• Mur végétalisé
• Réseau écologique
• Bruit

Liens externes

• Guide pratique de l'ADEME pour la lutte contre le bruit
• Site de l'Association AREBOIS (Acoustique Réalisation Ecran BOIS)
• Site de l'Association APREA (Association Professionnelle des Réalisateurs d'Ecrans Acoustiques)