Sujet du Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable 2025 · Métropole - Architecture et Construction (AC)

Partie 1: comment choisir le lieu d'implantation des éoliennes ?

L'énergie éolienne présente de multiples atouts vis-à-vis de l'environnement. Néanmoins, elle peut apporter certaines nuisances qu'il faut veiller à réduire, voire supprimer. L'étude d'impact a pour objectif de situer le projet au regard des préoccupations environnementales. Son contenu doit être en rapport avec l'importance des aménagements projetés et leurs incidences prévisibles sur l'environnement.

La règlementation impose le respect d'une distance minimale de 500 m entre une éolienne et les habitations.

Question 1.1

Tracer sur le schéma d'implantation la distance minimale imposée à chaque éolienne pour les projets 1 et 2 (à l'échelle, un cercle de rayon correspondant à 500 m autour de chaque éolienne).

Question 1.2

À partir du bilan des critères d'impact (document DT1 ci-dessous), compléter les tableaux d'analyse des deux projets d'implantation en indiquant une pondération de +1 pour un critère d'impact favorable ou de -1 pour un critère d'impact défavorable. Calculer les totaux.

Critères Projet N°1

C1.1

C1.2

C1.3

C1.4

C1.5

C1.6

C1.7

Total

Pondération

Critères Projet N°2

C2.1

C2.2

C2.3

C2.4

C2.5

C2.6

C2.7

Total

Pondération

Question 1.3

À partir des questions précédentes, conclure et justifier le choix du projet d'implantation le plus pertinent.

Partie 2: l'augmentation de cette production « verte » permet-elle d'assurer l'équivalent des besoins en énergie électrique des communes environnantes ?

La solution envisagée est une ferme de cinq éoliennes identiques d'une puissance nominale de 2,4 MW chacune.

Le facteur de charge ($f_c$) ou facteur d'utilisation d'une centrale électrique est le rapport entre l'énergie électrique effectivement produite sur une période donnée et l'énergie qu'elle aurait produite si elle avait fonctionné à sa puissance nominale durant la même période.

$$f_c = \frac{\text{Énergie produite}}{\text{Énergie nominale}}$$

Selon l'agence de la transition écologique, la consommation moyenne annuelle d'électricité est de $3\ 200\text{ kW}\cdot\text{h}$ par foyer français (hors production d'eau chaude sanitaire et chauffage).

On compte 7 000 foyers dans les communes environnantes.

DT2: facteur de charge ($f_c$) pour la région Auvergne Rhône-Alpes

Nucléaire · Thermique fossile · Hydraulique · Éolien · Solaire · Bioénergies

63,1 % · 26,7 % · 27,9 % · 22 % · 13,2 % · 63,3 %

2.1

Calculer l'énergie électrique produite en MW·h par l'ensemble des cinq éoliennes sur une année en prenant en compte la notion de facteur de charge.

MW·h

Selon l'agence de la transition écologique, la consommation moyenne annuelle d'électricité est de 3 200 kW·h par foyer français (hors production d'eau chaude sanitaire et chauffage).

2.2

Calculer le nombre de foyers auxquels les éoliennes peuvent subvenir en électricité (hors production d'eau chaude sanitaire et chauffage).

foyers

Partie 2: l'augmentation de cette production « verte » permet-elle d'assurer l'équivalent des besoins en énergie électrique des communes environnantes ?

La solution envisagée est une ferme de cinq éoliennes identiques d'une puissance nominale de 2,4 MW chacune.

Le facteur de charge ($f_c$) ou facteur d'utilisation d'une centrale électrique est le rapport entre l'énergie électrique effectivement produite sur une période donnée et l'énergie qu'elle aurait produite si elle avait fonctionné à sa puissance nominale durant la même période.

$$f_c = \frac{\text{Énergie produite}}{\text{Énergie nominale}}$$

Selon l'agence de la transition écologique, la consommation moyenne annuelle d'électricité est de $3\ 200\text{ kW}\cdot\text{h}$ par foyer français (hors production d'eau chaude sanitaire et chauffage).

On compte 7 000 foyers dans les communes environnantes.

DT2: facteur de charge ($f_c$) pour la région Auvergne Rhône-Alpes

Nucléaire · Thermique fossile · Hydraulique · Éolien · Solaire · Bioénergies

63,1 % · 26,7 % · 27,9 % · 22 % · 13,2 % · 63,3 %

On compte 7 000 foyers dans les communes environnantes.

Question 2.3 — Justifier l'intérêt de ce projet au regard des enjeux climatiques.

Partie 3: ce projet est-il économiquement viable ?

L'installation d'une éolienne représente un investissement important et occasionne une maintenance régulière. La revente de l'énergie électrique à EDF ENR permet le financement de ce projet.

La production moyenne de la ferme est estimée à $25\,000\text{ MW}\cdot\text{h}$ par an. La puissance totale installée est de $12\text{ MW}$.

Les résultats seront exprimés en kilo euros ($1\text{ kilo euro} = 1\text{ k€} = 1\,000\text{ €}$).

DT3: financement d'une éolienne

Investissement

$1\,500\text{ € TTC}$ par $\text{kW}$ installé.

Comprend les coûts d'études, de matériels, de raccordement, d'installation, de mise en service et de démantèlement.

Coût d'exploitation, d'entretien et de maintenance

$3\ \%$ par an de l'investissement.

Prix d'achat de l'énergie électrique par EDF ENR

$100\text{ € TTC}$ par $\text{MW}\cdot\text{h}$.

Durée de vie

$25\text{ ans}$.

3.1

Question 3.1: Compléter le tableau des dépenses et recettes sur une année pour les cinq éoliennes (en $\text{k€}$).

Dépenses

Recettes

Investissement ($\text{k€}$)

Maintenance sur 1 an ($\text{k€}$)

Recettes sur 1 an ($\text{k€}$)

3.2

Question 3.2: Représenter sur le graphique de viabilité financière les dépenses et les recettes en respectant la légende donnée.

3.3

Question 3.3: En déduire le nombre d'années nécessaire pour que l'installation devienne rentable. Conclure sur la validité financière d'un tel projet.

ans

Partie 4: les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

La vitesse moyenne du vent sur le site de la ferme éolienne est estimée à $5{,}5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$ tout au long d'une année.

Le bureau d'études estime à $25\,000\text{ MW}\cdot\text{h}$ l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

DT4: synoptique de l'éolienne

N°

Désignation

N°

Désignation

1

Fondation

13

Multiplicateur de vitesse (rendement 85%)

2

Mât

14

Accouplement mécanique basse vitesse

3

Pignon d'entraînement de la nacelle

15

Arbre lent

4

Roue dentée liée au mât

16

Moyeu du rotor à 3 pales

5

Moteur d'orientation de la nacelle

17

Pales à orientation variable (rendement 80%)

6

Nacelle orientable

18

Convertisseur (rendement 99%)

7

Unité centrale de traitement

19

Dispositif de calage des pales

8

Girouette

20

Groupe hydraulique

9

Anémomètre

21

Transformateur (rendement 95%)

10

Génératrice asynchrone (rendement 90%)

22

Liaison électrique avec réseau triphasé 20 kV ENEDIS

11

Accouplement mécanique haute vitesse

23

Câble basse tension triphasé 690 V~

12

Frein à disque

DR5: diagramme des blocs internes (ibd)

DR6: courbe de puissance du vent

Partie 4: les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

4.1

Préciser les différentes formes d'énergie dans les étiquettes en traits pleins en sortie de chaque élément du diagramme des blocs internes (ibd), en choisissant parmi les six formes d'énergie suivantes: chimique, nucléaire, mécanique, thermique, rayonnante et électrique.

4.2

Qualifier la nature de l'énergie aux étiquettes des points A et B du diagramme des blocs internes (ibd), en choisissant parmi les quatre propositions: primaire, secondaire, finale et utile.

4.3

Sur le document DR5 (ou sur votre dessin):

Tracer en rouge le flux d'énergie principal en partant du vent vers le réseau électrique.

Tracer en vert les flux d'information.

Partie 4: les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

La vitesse moyenne du vent sur le site de la ferme éolienne est estimée à $5{,}5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$ tout au long d'une année.

Le bureau d'études estime à $25\,000\text{ MW}\cdot\text{h}$ l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

DT4: synoptique de l'éolienne

N°

Désignation

N°

Désignation

1

Fondation

13

Multiplicateur de vitesse (rendement 85%)

2

Mât

14

Accouplement mécanique basse vitesse

3

Pignon d'entraînement de la nacelle

15

Arbre lent

4

Roue dentée liée au mât

16

Moyeu du rotor à 3 pales

5

Moteur d'orientation de la nacelle

17

Pales à orientation variable (rendement 80%)

6

Nacelle orientable

18

Convertisseur (rendement 99%)

7

Unité centrale de traitement

19

Dispositif de calage des pales

8

Girouette

20

Groupe hydraulique

9

Anémomètre

21

Transformateur (rendement 95%)

10

Génératrice asynchrone (rendement 90%)

22

Liaison électrique avec réseau triphasé 20 kV ENEDIS

11

Accouplement mécanique haute vitesse

23

Câble basse tension triphasé 690 V~

12

Frein à disque

DR5: diagramme des blocs internes (ibd)

DR6: courbe de puissance du vent

La vitesse moyenne du vent sur le site de la ferme éolienne est estimée à $5{,}5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$ tout au long d'une année.

4.4

Placer ce point de fonctionnement sur la courbe de puissance (DR6).

kW

Partie 4: les éoliennes choisies conviennent-elles au regard des objectifs de la production visée ?

La vitesse moyenne du vent sur le site de la ferme éolienne est estimée à $5{,}5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$ tout au long d'une année.

Le bureau d'études estime à $25\,000\text{ MW}\cdot\text{h}$ l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

DT4: synoptique de l'éolienne

N°

Désignation

N°

Désignation

1

Fondation

13

Multiplicateur de vitesse (rendement 85%)

2

Mât

14

Accouplement mécanique basse vitesse

3

Pignon d'entraînement de la nacelle

15

Arbre lent

4

Roue dentée liée au mât

16

Moyeu du rotor à 3 pales

5

Moteur d'orientation de la nacelle

17

Pales à orientation variable (rendement 80%)

6

Nacelle orientable

18

Convertisseur (rendement 99%)

7

Unité centrale de traitement

19

Dispositif de calage des pales

8

Girouette

20

Groupe hydraulique

9

Anémomètre

21

Transformateur (rendement 95%)

10

Génératrice asynchrone (rendement 90%)

22

Liaison électrique avec réseau triphasé 20 kV ENEDIS

11

Accouplement mécanique haute vitesse

23

Câble basse tension triphasé 690 V~

12

Frein à disque

DR5: diagramme des blocs internes (ibd)

DR6: courbe de puissance du vent

Question 4.5

Compléter la chaîne de puissance en précisant le rendement de chaque bloc dans les cases grisées (voir DR5 ci-dessous et document technique DT4).

Question 4.6

Calculer le rendement global $\eta$ pour une éolienne.

En déduire l'énergie produite sur une année en prenant la puissance moyenne fournie par le vent égale à 1 MW pour une éolienne.

Question 4.7

Le bureau d'études estime à 25 000 MW·h l'énergie électrique produite par la ferme éolienne pour une année.

Conclure sur l'estimation du bureau d'études pour le parc de cinq éoliennes.

Partie 5: le mât des éoliennes peut-il résister aux actions mécaniques qu'il subit tout en limitant son impact environnemental ?

Le mât est soumis à des efforts aérodynamiques horizontaux. Dans cette partie, nous étudions uniquement la résistance du mât au vent. Une simulation a été réalisée et les résultats des sollicitations sont donnés sur le document DR7.

DR7: résistance du mât seul

Données pour l'étude mécanique et environnementale

Limite élastique de l'acier utilisé: $R_e = 6,204\cdot 10^8\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Contrainte maximale relevée dans le mât: $\sigma_{\max} = 7,056\cdot 10^7\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Coefficient de sécurité minimal requis: $s = 3$

Deux solutions sont envisagées pour la réalisation du mât en acier:

Solution 1: forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34,7\ \text{m}^3$.

Solution 2: forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27,78\ \text{m}^3$.

5.1

Indiquer à quelle sollicitation est soumis le mât face au vent, en choisissant parmi les propositions suivantes: torsion, traction, flexion, compression et cisaillement.

5.3

Données:

La limite élastique du matériau utilisé est $R_e = 6{,}204\cdot 10^8\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$;

La contrainte maximale relevée dans le mât est $\sigma_{\max} = 7{,}056\cdot 10^7\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$.

Calculer le coefficient de sécurité $s$ en appliquant la formule $s = \dfrac{R_e}{\sigma_{\max}}$.

5.4

On considère qu'un coefficient de sécurité $s = 3$ est suffisant. Préciser, en justifiant, si le mât est correctement dimensionné pour résister aux efforts qu'il subit.

5.5

Proposer deux pistes d'amélioration permettant d'optimiser la conception du mât, en ne considérant que la sollicitation étudiée dans cette partie.

5.6

Deux solutions peuvent être envisagées pour la réalisation du mât:

Solution 1: une forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34{,}7\ \text{m}^3$;

Solution 2: une forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27{,}78\ \text{m}^3$.

Dans les deux cas, le matériau utilisé est l'acier.

%

Partie 5: le mât des éoliennes peut-il résister aux actions mécaniques qu'il subit tout en limitant son impact environnemental ?

Le mât est soumis à des efforts aérodynamiques horizontaux. Dans cette partie, nous étudions uniquement la résistance du mât au vent. Une simulation a été réalisée et les résultats des sollicitations sont donnés sur le document DR7.

DR7: résistance du mât seul

Données pour l'étude mécanique et environnementale

Limite élastique de l'acier utilisé: $R_e = 6,204\cdot 10^8\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Contrainte maximale relevée dans le mât: $\sigma_{\max} = 7,056\cdot 10^7\ \text{N}\cdot\text{m}^{-2}$

Coefficient de sécurité minimal requis: $s = 3$

Deux solutions sont envisagées pour la réalisation du mât en acier:

Solution 1: forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34,7\ \text{m}^3$.

Solution 2: forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27,78\ \text{m}^3$.

Deux solutions peuvent être envisagées pour la réalisation du mât:

Solution 1: une forme cylindrique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{cylindrique}} = 34{,}7\text{ m}^3$;

Solution 2: une forme conique creuse dont le volume total de matière est $V_{\text{conique}} = 27{,}78\text{ m}^3$.

Dans les deux cas, le matériau utilisé est l'acier.

5.6

Indiquer quels sont les piliers du développement durable les plus concernés par ce gain en justifiant la réponse.

Partie 6: comment surveiller à distance et de façon fiable le fonctionnement des éoliennes ?

L'exploitant du parc éolien désire surveiller le fonctionnement des éoliennes en contrôlant certaines informations (ex: production électrique, température de la nacelle, vitesse des pales,...). Ce contrôle est effectué à distance afin de regrouper la surveillance de plusieurs parcs éoliens en un même lieu. L'exploitant surveille vingt sites de cinq éoliennes.

Le document DR8 propose une vision partielle du réseau d'un site.

DR8: réseau local (LAN) site d’éoliennes

6.1.

Proposer pour chaque éolienne une adresse IP du réseau local.

6.2.

Indiquer, en justifiant, le nombre d'adresses encore disponibles pour étendre le parc éolien.

6.4.

Conclure sur la possibilité de surveiller tous les parcs éoliens à distance (regroupement de la surveillance des 20 sites de 5 éoliennes en un même lieu).

Partie 6: comment surveiller à distance et de façon fiable le fonctionnement des éoliennes ?

L'exploitant du parc éolien désire surveiller le fonctionnement des éoliennes en contrôlant certaines informations (ex: production électrique, température de la nacelle, vitesse des pales,...). Ce contrôle est effectué à distance afin de regrouper la surveillance de plusieurs parcs éoliens en un même lieu. L'exploitant surveille vingt sites de cinq éoliennes.

Le document DR8 propose une vision partielle du réseau d'un site.

DR8: réseau local (LAN) site d’éoliennes

Un analyseur de trame récupère les valeurs des octets correspondant aux différentes données transmises. Pour la donnée « fréquence de rotation des pales », la valeur de l'octet transmis est (en binaire) $N = (01101001)_2$.

Question 6.3

Calculer la valeur de cet octet en décimal.

Déterminer la fréquence de rotation des pales en tr·min⁻¹ sachant que la valeur décimale de l'octet représente 10 fois la valeur réelle.

tr·min⁻¹

La fréquence de rotation maximale des pales fixée par le constructeur est de 13,2 tr·min⁻¹.

La précision de mesure de vitesse nécessaire au fonctionnement de l'éolienne est de 0,1 tr·min⁻¹.

Question 6.4

Conclure sur la possibilité de surveiller tous les parcs éoliens et de mesurer la vitesse de rotation des pales.

Mise en situation

Les cinq éoliennes envisagées dans ce projet sont qualifiées « d'éoliennes géantes ». Leurs dimensions (hauteur de 150 m environ) et leur masse (plusieurs centaines de tonnes) nécessitent une étude approfondie de leurs fondations.

Les efforts vertical $\vec{P}_V$ et horizontal $\vec{H}$ qui s'exercent sur l'éolienne imposent une étude de stabilité de l'ouvrage (voir DTS1).

Seuls deux effets sont étudiés ici pour valider la stabilité de l'éolienne:

Le poinçonnement (enfoncement dans le sol). Il est dû à l'effort vertical $\vec{P}_V$ agissant sur la structure. Seul le poids propre de la structure est pris en compte ici.

Le glissement (déplacement horizontal de la structure). Seul l'effort horizontal $\vec{H}$ agissant sur la structure est pris en compte ici.

Le phénomène de basculement n'est pas abordé.

Travail demandé

Partie A: la structure est-elle stable sous l'effet du poinçonnement ?

Question A.1

DTS1

Relever la masse d'une pale $m_{\text{pale}}$, de la nacelle $m_{\text{nacelle}}$ et du mât $m_{\text{mât}}$. Calculer la masse totale de l'éolienne $m_{\text{éol}}$ en tonnes.

tonnes

tonnes

tonnes

tonnes

Question A.2

DTS2

La fondation est réalisée en béton armé. Sa masse volumique est $\rho = 2\,700\text{ kg}\cdot\text{m}^{-3}$.

Déterminer en m³ les volumes $V_1$, $V_2$ et $V_3$ de la fondation et le volume total de la fondation $V_{\text{fond}}$.

Calculer, en kg puis en tonnes, sa masse $m_{\text{fond}}$.

m³

m³

m³

m³

kg

tonnes

Question A.3

On définit par structure l'ensemble composé de l'éolienne et de sa fondation.

$g = 9{,}81\text{ m}\cdot\text{s}^{-2}$

Calculer en kN la charge permanente verticale $\vec{P}_V$ correspondant au poids total de la structure (éolienne + fondation).

kN

Question A.4

Citer deux autres charges verticales non permanentes à prendre en compte réglementairement pour un calcul complet aux états limites (ELS ou ELU).

Question A.5

Quel que soit le résultat trouvé précédemment, $\|\vec{P}_V\| = 15\,000\text{ kN}$.

Calculer la surface de contact $S$ de la fondation sur le sol.

m²

En déduire, en MPa, la contrainte $\sigma$ exercée par la structure sur le sol.

MPa

Question A.6

La structure repose sur un sol homogène. La contrainte admissible du sol est $\sigma_{\text{adm}} = 0{,}3\text{ MPa}$. Le coefficient de sécurité sur la contrainte est au minimum $s = 2$.

Calculer le coefficient de sécurité sur la contrainte et vérifier qu'il respecte la valeur minimale pour le dimensionnement des fondations.

Partie B: la structure est-elle stable sous l'effet du glissement ?

La structure est dimensionnée de manière à résister à de fortes rafales de vent qui dépendent de la région dans laquelle se situe l'éolienne. Le vent crée sur l'éolienne un effort horizontal ($\vec{H}$). S'il dépasse une valeur limite, les pales sont mises en drapeau et ne tournent plus.

Une simulation aérodynamique a permis d'évaluer cet effort horizontal agissant sur l'éolienne en fonction de la vitesse du vent (voir DTS4).

B.1

Relever la vitesse maximale du vent $V_{\text{max}}$ dans la zone du projet d'implantation des éoliennes et la convertir en $\text{m}\cdot\text{s}^{-1}$.

km/h

m·s⁻¹

À l'aide de la simulation aérodynamique, en déduire la valeur de l'effort horizontal $\vec{H}$ que subit la structure.

Dans une première approche, pour assurer la stabilité de la structure, la relation de non-glissement suivante doit être respectée:

$$H < \frac{P_{V\text{mini}} \cdot \tan \delta}{\gamma}$$

Avec:

$H$: effort horizontal que subit la structure (calculé à la question B.1).

$P_{V\text{mini}}$: effort vertical minimal. Prendre $P_{V\text{mini}} = 15\,000\text{ kN}$.

$\delta$: angle de frottement entre la fondation et le sol, soit $\delta = 25^\circ$.

$\gamma$: coefficient de sécurité.

B.2

Vérifier que la relation de non-glissement est respectée sans tenir compte du coefficient de sécurité.

Calculer le coefficient de sécurité $\gamma$ arrondi à l'entier inférieur.

B.3

Au vu des études précédentes sur la stabilité au poinçonnement et au glissement, indiquer comment la fondation pourrait être optimisée.

PARTIE C: le bruit généré par les éoliennes respecte-t-il la réglementation ?

Au-delà de la pollution visuelle perçue par certains riverains, le bruit engendré par les éoliennes peut avoir un effet néfaste sur la santé.

La réglementation est basée, entre autres, sur la notion d'émergence, qui est définie comme étant la différence entre le niveau de bruit ambiant (comportant le bruit avec éoliennes) et le niveau de bruit résiduel (en l'absence du bruit des éoliennes), appelé également bruit de fond.

L'indicateur d'émergence E s'exprime ainsi:

$$E = \text{Leq}_{\text{éol}} - \text{Leq}_{\text{rési}}$$

$\text{Leq}_{\text{éol}}$: niveau de bruit ambiant pendant la période de fonctionnement des éoliennes.

$\text{Leq}_{\text{rési}}$: niveau de bruit résiduel (bruit de fond) pendant la période où les éoliennes ne fonctionnent pas.

Dans cette partie, nous allons vérifier si la règlementation sur le phénomène de l'émergence est respectée.

La source du bruit d'une éolienne se situe au sommet du mât, donc suffisamment éloignée du sol pour considérer que l'onde sonore ne rencontre aucun obstacle quelle que soit la direction.

Question C.1

Calculer la distance ($D$) entre la source du bruit d'une éolienne et un point situé à 500 m du pied d'une éolienne (hauteur du mât = 89 m).

Le niveau de puissance acoustique totale d'une éolienne est $L_w = 102\text{ dB(A)}$.

Rappel: le niveau de puissance acoustique traduit la puissance acoustique nécessaire au niveau de la source sonore pour générer des ondes sonores.

Le niveau sonore du bruit $L_p$ (dB(A)) dépend du niveau de puissance $L_w$ (dB(A)), de la distance de la source $d$ (m) et du facteur de directivité $Q$ (sans unité) de la source du bruit. On donne la relation de propagation du bruit en champ libre:

$$L_p = L_w + 10\cdot \log\left(\frac{Q}{4\pi d^2}\right)$$

Question C.2

Calculer le niveau sonore $L_p$ à une distance ($d$) de 4 m. Exprimer la valeur entière arrondie au plus près.

Question C.3

En champ libre, le niveau sonore diminue de 6 dB(A) chaque fois que la distance entre la source sonore et le point considéré est doublée.

Compléter les niveaux acoustiques pour les distances comprises entre 1 m et 516 m. Vérifier qu'aucune habitation ne subira un niveau sonore dû aux éoliennes supérieur à 45 dB(A).

Distance entre la source sonore et le point considéré en mètre

Niveau acoustique en dB(A)

1

91

2

4

8

16

32

61

64

55

128

256

43

516

Les valeurs calculées précédemment ont permis de valider la phase d'avant-projet, précédant la construction de la ferme éolienne. La règlementation impose de faire des mesures après l'implantations des générateurs.

Le bruit résiduel a été relevé avant l'implantation et le bruit ambiant (avec le fonctionnement des éoliennes) a été mesuré au niveau des habitations les plus proches. Les niveaux sonores dépendent, entre autres, de la vitesse du vent.

Les habitations sont dans une Zone à Émergence Réglementée (ZER). La règlementation impose que dans une ZER, l'émergence globale à ne pas dépasser de jour et de nuit est de:

5 dB(A) pour la période 7h – 22h (période diurne)

3 dB(A) pour la période 22h – 7h (période nocturne)

Question C.4

Compléter les tableaux en calculant l'émergence manquante pour les périodes diurne (jour) et nocturne (nuit).

Bilan diurne

Vit. vent

Type de bruit

Habitation la plus proche

Bruit en dB(A)

$3\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

43,4

Bruit ambiant

44,3

Émergence

0,9

$5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

44,5

Bruit ambiant

46,8

Émergence

$7\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

47,9

Bruit ambiant

49,1

Émergence

$9\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

51,4

Bruit ambiant

52,2

Émergence

0,8

Bilan nocturne

Vit. vent

Type de bruit

Habitation la plus proche

Bruit en dB(A)

$3\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

42,4

Bruit ambiant

43,2

Émergence

$5\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

41,7

Bruit ambiant

43,5

Émergence

1,8

$7\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

45,7

Bruit ambiant

46,8

Émergence

$9\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$

Bruit résiduel

47,1

Bruit ambiant

47,6

Émergence

0,5

Question C.5

Conclure sur le respect de la règlementation sur le bruit.

Question C.6

Pour rappel, deux projets étaient à l'étude avant la création. Sur un des deux projets, la règlementation sur le bruit n'était pas respectée.

Proposer une solution pouvant être mise en œuvre pour ne pas dépasser les limites règlementaires du phénomène d'émergence pour le projet non-conforme.