Les effets     Les principes de base de l’(espace) acoustique      L’aménagement de l’espace sonore

Le son n’est pas dû au hasard. Nous façonnons l’environnement avec nos actes sonores. Chaque dispositif architectural a une influence sur les phénomènes sonores d’un endroit. C’est pourquoi les architectes, les urbanistes, les aménageurs de même que les acousticiens, ont particulièrement un rôle à jouer dans la conception du paysage sonore pour améliorer la qualité sonore et in fine la qualité de vie.

Cela implique des connaissances de base en acoustique – Qu’est-ce qui sonne? Pourquoi cela sonne-t-il? Où? Comment? Dans un deuxième temps, on peut chercher des réponses à ces questions: Par quels moyens pouvons-nous influencer notre propre paysage sonore? Comment se différencie le son d’une vieille-ville médiévale d’une rue principale asphaltée? Comment les arbres contribuent-ils à un environnement sonore plus agréable?

L’aménagement de l’espace sonore, et plus particulièrement l’aménagement de l’espace sonore urbain, est actuellement discuté et exploré dans beaucoup d’endroits. Le service spécialisé de protection contre le bruit (FALS) du canton de Zürich et le département de protection contre le bruit du canton de Bâle-ville ont fait paraître la publication suivante sur l’aménagement de l’espace sonore:

Pour une qualité acoustique des espaces publics et résidentiels urbains: Thèse de travail pour l’oreille. Par Trond Maag, Tamara Kocan et Andres Bosshard (2016)

Deux autres brochures («Info sur le bruit» 17 et 19) du service spécialisé de protection contre le bruit traitent de l’aménagement de l’espace sonore:
Aménagement de l’espace sonore – Opportunités sonores («Info sur le bruit» 17) (en allemand) s’adresse aux personnes qui sont concernées par l’aménagement et la conception de nos villes et de nos paysages. Le rapport montre, entre autres, au moyen de cinq études de cas dans des espaces urbains du canton de Zürich, comment l’espace sonore peut être amélioré à chaque endroit. Le numéro 19 de «Info sur le bruit» Demande à la chauve-souris (en allemand) complète le numéro 17 et offre des solutions concrètes et des pistes pour une bonne qualité acoustique.

Les « Infos sur le bruit » et d’autres notices peuvent être trouvées ici (en allemand). Des éditions imprimées peuvent être commandées gratuitement à fals@bd.zh.ch.

La revue Collage de la fédération Suisse des urbanistes (FSU) comme le projet «Ville sonore» de l’école supérieure de Lucerne sont également intéressants.

Les effets du son

La qualité sonore ne se mesure pas mais se perçoit auditivement. Bien que cela se fasse inconsciemment, les gens s’arrêtent plus souvent et plus longuement aux endroits dotés d’une bonne qualité sonore. La manière dont sonne un espace dépend principalement de sa production, de sa forme, de son agencement et de ses conditions matérielles. A cet égard, toutes les propriétés acoustiques des matériaux jouent un rôle : la texture et la forme des surfaces, la densité et la composition interne, la taille mais aussi la distance / position par rapport à d’autres matériaux dans l’espace. Les matériaux n’influencent pas seulement les conditions sonores d’un lieu mais également nos émotions. Plus que jamais, la qualité d’écoute est synonyme de qualité de vie.

Nos villes et paysages s’agrandissent et se densifient continuellement. De la même façon, l’environnement sonore se transforme et est perçu comme plus saturé, en termes de bruits, en beaucoup d’endroits. Pour ne pas subir le bruit et ne pas infliger, sur le long terme, des dommages à notre psyché et à notre corps, nous devons nous en protéger. La protection contre le bruit est surtout effectuée au sens d’une lutte. Ce qui se traduit par des mesures de construction insatisfaisantes comme par exemple des hauts murs anti-bruit, qui ne font que s’attaquer aux symptômes mais ne remédient pas au problème sur le long terme. D’autres voies sont nécessaires pour redonner une valeur sonore à nos espaces de vie – en particulier si ceux-ci sont urbains.

Les principes de base de l’(espace) acoustique

Les ondes sonores sont omniprésentes. Le son se propage sous forme d’ondes par une variation de la pression de l’air. Les propriétés acoustiques d’un espace déterminent la façon dont se manifeste une source sonore. Grâce aux phénomènes sonores comme la réflexion et la résonnance, nous pouvons avoir une écoute spatiale et nous orienter. Chaque bâtiment participe à la propagation du son et influence, par là-même, notre écoute (spatiale). Ces deux mécanismes acoustiques

1. La propagation sonore des sources sonores
   de même que
2. L’influence sur notre capacité d’écoute spatiale

sont essentiels pour la compréhension et la planification de la qualité (de l’espace) sonore.

Ce ne sont pas seulement les bâtiments, les rues ou les places qui modulent le son mais également la nature (la création d’espaces verts, l’eau). Une courte description du comportement sonore:

• On parle de résonance quand le son / l’énergie sonore est renforcée. Les vibrations presque inaudibles sont rendues perceptibles à travers les corps de résonance (à la manière d’un corps de violon). Ces types de corps de résonance sont disponibles en grand nombre dans notre vie quotidienne et provoquent fréquemment des problèmes de bruit car, contrairement aux corps de violon, ils ne sont pas accordés.
• Réflexion : Les surfaces lisses réfléchissent le son. Les matériaux plats, durs comme par exemple l’asphalte ou le verre laissent rebondir le son sans l’absorber. Les environnements comportant beaucoup de surfaces plates provenant de matériaux homogènes sonnent par conséquent plus fortement.

• Diffusion: Les surfaces poreuses et rugueuses assurent une sonorité douce. Le son est dispersé, ce qui est dû aux petits éléments de surfaces et aux matériaux comme le bois et les murs en pierres naturelles mais aussi aux plantes lorsqu’il y en a. Les constructions en grès, qui sont typiques des architectures classiques, agissent positivement sur l’espace sonore en raison des matériaux poreux et des variations des structures de façades.
  
• Absorption: Dans une pièce insonorisée, les bruits sont presque tous absorbés. Cette forte atténuation équivaut à une réflexion quasiment inexistante des sons. Les gens ne s’arrêtent pas très longuement dans ce type d’espace car le manque de réflexion mène à des difficultés d’orientation. Il est tout simplement trop silencieux.

Pour plus d’informations sur l’acoustique d’un espace, vous pouvez par exemple visiter Lärmorama.ch (en allemand). Le tour de l’espace acoustique est notamment recommandé:

    Ecoutez ici comment le son de la voix se transforme lorsque l’on passe d’un espace à un autre.

Aménagement de l’espace sonore

Un espace sonore consiste dans la relation entre l’espace et les sons. Nous percevons la globalité des sons d’un lieu public comme un «espace». L’aménagement de l’espace sonore exige la collaboration de différentes disciplines: Aménagement, architecture, acoustique, urbanisme, musique et composition.

Dans la planification et l’aménagement des villes et des paysages, nous devrions toujours inclure les réflexions sur l’aménagement de l’espace sonore car l’acoustique se répercute continuellement et de diverses manières sur la santé et le bien-être des gens. On obtient un effet sonore avantageux si les interventions d’aménagement s’inscrivent dans la dynamique du lieu.

Beaucoup de projets de construction négligent le sonore. Certes, les mesures pour réduire le bruit sont importantes. Néanmoins, elles sont rarement porteuses de sens sur le plan acoustique. C’est-à-dire qu’elles ne mènent pas obligatoirement à une meilleure qualité sonore. La lutte contre le bruit se concentre souvent seulement sur le volume. Or, des mesures isolées d’atténuation du bruit ne sont pas la bonne solution; La qualité sonore n’est pas ipso facto améliorée.

A ce stade, nous devons présenter les principes d’aménagement pour obtenir une optimisation durable sur le plan acoustique.

A travers ses publications tels que «Pour une qualité sonore des espaces publics et résidentiels en ville» ou «Une bonne acoustique de l’architecture pour les espaces routiers» (en allemand), le service spécialisé de protection contre le bruit du canton de Zürich propose différentes solutions possibles pour l’aménagement sonore des espaces urbains, résidentiels et routiers. Nous dévoilons ici les 13 principes de Trond Maag, Tamara Kocan et Andress Bosschard.

Le sol

Le sol joue un rôle essentiel dans la qualité sonore d’un espace. La plus grande diversité possible de matériaux de sols est recherchée pour éviter la monotonie acoustique (1^er principe). Les surfaces lisses comme l’asphalte ou le marbre créent une forte réflexion et rendent l’environnement plus bruyant, tandis que les matériaux poreux comme les cailloux, le calcaire, le bois, le grès etc. ont des comportements acoustiques variées, c’est à dire qu’ils dispersent et absorbent le son.

Les pas sont réputés pour être un indice sonore important. Sur l’asphalte, le son des pas est plus dur et plus mat que sur un sol en graviers. Pour comparer – le son des pas sur un sol en pierre ou dans une prairie:

 

Un aménagement diversifié en termes de volume et de dimensions a des répercussions positives sur le son. La diversité acoustique des matériaux de sols et leur segmentation (principe 2) est efficace pour éviter la monotonie. Cela s’applique également aux surfaces au sol. Par exemple, il est bénéfique pour l’oreille que la surface interne des voies piétonnes se démarque des surfaces asphaltées consacrées à la circulation. Ce n’est pas seulement le matériau ou la répartition des surfaces qui doivent varier mais aussi la hauteur et la profondeur du terrain (principe 3). L’inclinaison et la modulation de la hauteur du terrain font notamment surgir une diversité d’espaces sonores, qui sont perceptibles corporellement et spatialement.

Petites constructions et objets

Les objets individuels comme les bancs, les murets, les poteaux ou les pots de fleurs peuvent améliorer le son au sens où ils le dispersent, le réfléchissent et le font résonner – Cela est particulièrement le cas si les objets individuels sont placés en groupe car, de cette façon, les différents effets sonores s’additionnent. Plusieurs objets différents peuvent être efficaces contre l’ennui acoustique.

Ce ne sont pas seulement les petits objets qui influencent le son mais également les constructions ou les objets isolés plus grands (comme par exemple les kiosques ou les stations de transports publics). Les grandes surfaces et les corps massifs dispersent le bruit de la circulation et réfléchissent les bruits proches de sorte que l’on peut aisément converser autour de ce type de constructions (principe 5). Les effets positifs se font particulièrement ressentir avec des objets présentant des surfaces rondes et bombées ou des corps cylindriques.

La Limmatplatz est un bon exemple d’aménagement réussi de l’espace sonore: La disposition de cylindres de tailles différentes réduit les basses fréquences du son des tramways et des camions. La place est perçue comme agréable et ouverte. Les surfaces plates et droites des bâtiments et des objets d’un espace urbain, tout comme les formes cubiques, amplifient le bruit – surtout quand le sol est dur et lisse.

Les façades et les murs

Avec les façades et les murs, ce sont à peu près les mêmes principes d’aménagement qui s’appliquent que pour le sol: La diversité des matériaux muraux est importante tout comme la segmentation des surfaces ou encore l’agencement ingénieux et respectueux des bâtiments individuels.
Les façades des bâtiments ont une grande influence sur l’acoustique des espaces urbains et résidentiels. Dans ce cadre, le matériau des façades joue un rôle aussi important que l’agencement des grandes surfaces. Pour les murs, il convient d’éviter la monotonie – Cela renvoie aussi bien aux matériaux (principe 6) qu’à l’aménagement des surfaces (principe 7). Le bois ou la pierre naturelle sont plus adaptées que le béton pour un mur (plus de variations acoustiques). Les surfaces plates tels que le verre donnent lieu à un espace sonore monotone et sont problématiques sur le plan acoustique. Par conséquent, les grandes surfaces de verre doivent être évitées ou seulement utilisées en combinaison avec d’autres matériaux.

A l’instar des surfaces au sol, les grands murs sont segmentés de façon optimale (principe 7). La diversification de la structure et des matériaux muraux peut élever la qualité sonore dans l’environnement immédiat en cassant la monotonie acoustique. Cet objectif peut être atteint avec des plantes grimpantes.

Dans l’aménagement de l’espace, il ne faut pas seulement prendre en considération le mur en lui-même mais la combinaison, l’interaction, de toutes les surfaces et des façades (principe 8). En effet: la structure, les matériaux de construction et la géométrie de tous les murs ont un impact sur l’acoustique. Par exemple, le son sera souvent réfléchi lorsque deux maisons s’étendent parallèlement l’une par rapport à l’autre. Si les façades sont en outre composées de verre, l’acoustique sera particulièrement défavorable (réflexions multiples). Ces indications s’appliquent surtout au rez-de-chaussée, où les gens s’attardent, car à cet endroit, les propriétés acoustiques du sol et celles des façades s’additionnent.

Outil de planification des espaces libres

Par l’aménagement des espaces libres, les éléments comme l’eau, le vent et la végétation sont idéalement inclus dans les projets et permettent d’améliorer et d’enrichir la qualité sonore (principe 9). Le son constant d’une fontaine d’eau isolée peut avoir des effets importants – car le bruit de l’eau est perçu comme particulièrement agréable. Les sons de l’eau sont surprenants dans la vie quotidienne urbaine et en même temps planifiables. Ces sources sonores sont particulièrement adaptées pour masquer les bruits de l’environnement. De même, le bruissement du vent dans les feuilles d’arbres assure une richesse sonore. Les arbres ont une influence positive sur l’espace sonore puisqu’ils nuancent l’ensemble des bruits. De plus, les plantes sont colonisées par les animaux dont les cris marquent l’environnement. Les chants des oiseaux sont des productions sonores bienvenues en ville.

Les espaces publics peuvent également être revalorisés par des installations sonores (principe 10). Ce faisant, les sons disponibles d’un espace vont être enregistrés et se mélanger à d’autres bruits en étant à nouveau reproduits. Ce type d’interventions artistiques sensibilise l’oreille aux bruits de la vie quotidienne. Il s’agit de donner une valeur d’écoute à un endroit. Un exemple de ce type peut se trouver à Lindenhof (Zürich): Le parc est certes très central mais il constitue un endroit d’une très bonne valeur d’écoute. La qualité sonore est favorisée par le sol en graviers, les espaces verts, l’architecture / l’agencement de l’espace et sa situation. Le lieu donne envie de s’y arrêter et d’écouter les sons de la ville.

Les espaces résidentiels

Comment peut-on améliorer la qualité sonore des espaces résidentiels existants? L’optimisation concerne surtout les espaces résidentiels modernes car l’acoustique des vieilles villes est positive en raison de nombreux facteurs. Les nouveaux bâtiments sont souvent agencés de manière symétrique (parallèlement le long de la rue), ce qui conduit à une monotonie acoustique. De plus, les nombreuses surfaces lisses des murs amplifient le bruit. L’optimisation acoustique des (nouveaux) espaces résidentiels se résume comme suit:

• Espaces verts et eau en abondance
• Sur les bâtiments eux-mêmes: Eviter les surfaces lisses. Au lieu de cela, utiliser des éléments fins comme les persiennes, les balcons et les matériaux appropriés (voir notamment principe 3)
• Renoncer aux places de parking, aux garages souterrains, aux appareils d’aération etc. dans les espaces résidentiels
• Pas d’orientation parallèle des nouveaux immeubles mais plutôt une implantation en léger décalage par rapport à la rue