Acoustique Du Bâtiment_Protection Contre Les Bruits

8/16/2019 Acoustique Du Bâtiment_Protection Contre Les Bruits

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Acoustique du bâtiment

Protection contre les bruits


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Réglementation acoustique

LOGEMENTS

NRA 2000(avec critères acoustiques européens)

à voir aussi (en //):Label Qualitel (LQ)

Label Qualitel Confort Acoustique (LQCA)

AUTRES

Pas de réglementationMAIS

Arrêtés

ou

Recommandations


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Acoustique du bâtiment

Notions et grands principes • Notions d’acoustique

• Perception auditive• Transmission du bruit

• Isolement aux bruits aériens


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Vibrationmécanique

Variation depressions

Source sonore


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Perception d’un bruit

Variation depressions

Vibration mécaniquedu tympan et osselets

Perceptionauditive


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Un son « pur » Variations

de pressions

Temps

Période T Fréquence (1/T)

en Hz

Harmoniques


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Perception humaine

des différentes fréquences

GRAVES MEDIUMS AIGUES

Fréquences audibles U l t r a s o n s

20 Hz 400 Hz 1600 Hz 16000 Hz


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Fréquences d’études en bâtiment Pour simplifier les études, on travaille autour de

certaines fréquences moyennes :

Octaves :

Bandes de fréquences centrées autour d’une valeur moyenneet dont la progression se fait par multiple de 2.

« Bandes »d’octaves (Hz)

125 250 500 1000 2000 4000

OU Tiers d ’octaves (Hz): 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150


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Intensité des sons

22

p0p

plog10L =

Niveau de pression acoustique

Pression efficace mesurée

Pression de référence (2.10-5 Pa)

Unité : le décibel (dB)


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Courbes d’égale sensibilité de l’oreille 120

100

80

60

40

20

0

20 50 100 500 1 000 5 000 10 000

S e u i l d

' a u d i t i o

n

Seuil de la douleur

Fréquences (Hz)


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Pondération « A » des bruits mesurés

10 20 50 100 500 1 000 5 000 10 000

10

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

Correction en dB

Pondération A

Fréquences (Hz)

A

Il s ’agit de la prise en compte de la sensibilitéde l ’oreille humaine aux différentes fréquences

Fréquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Correction (dB) - 16 - 8,5 - 3 0 + 1 + 1


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NOTION DE BRUIT Un bruit est un mélange de sons.

Chacun de ces sons ayant :

Sa fréquence

Son niveau de pression acoustique

Un bruit est représenté par un spectre sonore


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LES BRUITS REGLEMENTAIRES

50

60

70

80

125 250 500 1000 2000 4000Fréquence (Hz)

90

100 160 200 315 400 630 800 1250 1600 2500 3150

Niveau sonore (dB)

Bruit réel quelconquedéfini par tiers d'octave

Bruit "ROUTE" défini par octave

Bruit "ROSE" défini par octave


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ADDITION DES SONSCONSTITUANT UN BRUIT

Chaque son , à une fréquence f i , est caractérisépar son niveau de pression acoustique L i

Pour un ensemble de sons ,le niveau global obtenu est :

= ∑ 10

L

global

i

10log10LExemple : L ’addition de 2 sons de 40 dBdonne un bruit de 43 dB.


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Cas particulier des bruits

d’équipements On utilise, pour ces bruits, un niveau global pondéré

exprimé en dB(A)

Fréquence médiane (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000Niveau par octave du spectre (dB) 71 70 66 65 63 57Pondération « A » par octave (dB) -16 -8,5 -3 0 +1 +1Niveau pondéré par octave (dB(A)) 55 61,5 63 65 64 58

NIVEAU DE PRESSION GLOBALPONDERE DU BRUIT en dB(A)

( )8,54,65,63,615,65,5p 101010101010log10L +++++=L p = 70 dB(A)

Un exemple :


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Les effets du bruit

Niveau en dB Exemples Impressions subjectives Conversation

140Réacteur au banc d’essai.

Sortie de tuyère.Destruction de l’oreille.

130 Marteau pilon. Seuil de la douleur.120 Coups de marteau sur acier.

110 Atelier de chaudronnerie.

Bruits supportables un court

instant.

Impossible.

100Scie à bois à 1 m

Marteau pneumatique à 3 m

90 ForgeBruit très pénible. En criant.

80 Circulation intense à 10 m.

70Conversation à 1 m

Trafic moyen à 30 m.

Bruits supportables mais

forts. À voix forte.

60Compartiment confortable d’un

train.

50 Appartement sur rue active,

fenêtres ouvertes.

Bruits courants. À voix normale.

40 Bureau tranquille. Calme.30 Jardin calme.20 Studio d’enregistrement.

Très calme.

10 Laboratoire acoustique.0 Seuil d’audibilité

Silence anormal.

À voix chuchotée


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Réverbération dans un local

Le bruit réverbéré par réflexion sur les parois persiste après

l ’émission de la source .

Gène pour l ’audition

BRUIT

RÉVERBÉRÉ

SOURCE SONORE

RÉFLEXION SUR LES PAROIS


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Durée de réverbération La durée de réverbération (Tr) est le tempsnécessaire pour que le niveau sonore d ’un son bref ,diminue de 60 dB après son émission dans le local .( pression acoustique est divisée par 106 )

60 dB

Tr

Lp (dB)

t (s)


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Formule de Sabine

AV0,16Tr ⋅=

• Tr = durée de réverbération (en secondes)• V = volume du local (en m3)

• A = aire d ’absorption des parois du local (en m2)

(et du mobilier éventuel)A = ( .S) sur l’ensemble des matériaux.α(f) = coef. d’absorption des matériaux

à la fréquence étudiée.


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Réverbération dans les

circulations communes(Bâtiments d ’habitation)

Critères acoustiques européens

Aux différentes valeurs (f)

On associe la valeur unique w (comparaison de la courbe α(f) à une courbe de référence)


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Circulations communesdes bâtiments d ’habitation

4S saw

S≥⋅Σ )( m


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Isolement vis à vis

des bruits aériens entre logements

S E P A

R A T I F ?


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Bruits aériensTransmission au

travers d ’une paroi

• Bilan énergétique• Indice d ’affaiblissement acoustique d ’une paroi

- Paroi théorique - Loi de fréquence

- Loi de masse- Parois réelles

- Les essais en laboratoire

- Indice d ’affaiblissement (notations)

- Loi de masse et corrections


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Transmission des bruits aériens au travers d ’une paroi

Bilan énergétique

PAROI : masse, rigidité

BRUIT TRANSMIS

Vibration de la paroi

LOCAL D ’EMISSION LOCAL DE RECEPTION


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Indice d’affaiblissementthéorique d’une paroi

L 1 (dB) L 2 (dB)

P A R O I ( m a s s e

s u r f a c i q u e « m »

e n k g / m ² )

EMISSION RECEPTION

Son à lafréquence f

Indice d ’affaiblissement

« théorique » de la paroi :

R = L 1 - L 2

R = 10 log [c(m.f )²]


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Indice d’affaiblissement Loi de fréquence

L’indice d’affaiblissement R si la fréquence du son émis f « Une paroi est plus perméable aux sons graves qu ’aux sons aigus »

Indice d'affaiblissementR en dB

Fréquence du son émis en Hzf c

Fréquence critique


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Indice d’affaiblissement d’une paroi

Loi de masse L’indice d’affaiblissement R si la masse surfacique m

( Une paroi lourde est plus « résistante » au

passage du bruit qu’une paroi légère )Indice d'affaiblissement

R en dB

Masse surfacique en kg/m²


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Paroi réelleIndice d’affaiblissement acoustique

Essai en laboratoire

Pour chaque fréquence : R( f ) = L1 – L2 + 10 log (S/A)

EMISSION RECEPTION

P A

R O I

E T U D

I E E

Niveau de pressionacoustique Niveau de pressionacoustique

Durée de réverbérationdu local de mesure

L 2

Tr (A)

S


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Exemple de résultats

10

20

30

40

50

60

70

80

125 250 500 1000 2000 4000 Hz

R (dB)

Plaques de plâtre cartonnées e = 12,5 mm

Montants de 48 mm

esp. = 600 mm

Panneau de laine minérale

e = 45 mm

9 8

Cloison D 98/48

Courbe R ( f )


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Indice d’affaiblissement acoustiqueCritères acoustiques européens

« Comparaison » de la courbe R ( f ) àune courbe de référence normalisée

Calcul de la valeur unique de l’indice

d’affaiblissement acoustique de la paroi :

R w (en dB)


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Termes d ’adaptation auxdifférents bruits émis

À partir de la courbe R ( f ) et de spectressonores de références (pondérés « A »)

Calcul des termes d’adaptation C : pour un bruit « intérieur » à l’émissionC tr : pour un bruit « routier » à l’émission


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Critères acoustiques européensIndice d’affaiblissement acoustique d ’une paroi

R w ( C ; C tr ) en dB Performance notée :

Indice d’affaiblissement acoustique normalisé : en dB

Pour un bruit intérieur à l’émission

Pour un bruit de trafic routier à l’émission

R A = [ R w + C ]

R A ,tr = [ R w + C tr ]


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Exemple de notre cloison D 98/48 :

Plaques de plâtre cartonnées e = 12,5 mm

Montants de 48 mm

esp. = 600 mmPanneau de laine minérale e = 45 mm

9 8

R w ( C ; C tr ) = 49 (-2 ; -8) dB

R A = [ R w + C ] = 47 dB

R A ,tr

= [ R w

+ C tr

] = 41 dB


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Cas de séparatifs lourds

Il s’agit de séparatifs qui peuvent être :• Des planchers à dalle pleine BA.• Des planchers corps creux.• Des voiles banchés.• Des maçonneries enduites, …….

En absence de P.V. de mesures, l’indiced’affaiblissement acoustique sera évalué

à partir d ’une loi de masse forfaitaire. Des règles correctives seront appliquées dans des cas tels que :

• Planchers corps creux.• Séparatifs avec doublages, ……….


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Séparatifs lourds: LOI DE MASSE

70

60

50

40

30

50 100 150 200 300 400 500 600 700

dB[ Rw + Ctr ]

[ Rw + C ]

masse surfaçique

kg/m²

B r u

i t s i n t

é r i e u r

s

B r u i t s

r o u t

i e r s

67 dB

63 dB

P V d e

m e s u r e n é c

e s s a i r e


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Correction pour présence de doublage(s)

DEUXIEME DOUBLAGE (En présence de deux doublages)

Complexe plaque de plâtre plus isolant

Correction à apporter à la valeur

de [R w + C] support en p résenced'un ou deux doublages Fibres minérales (2) PREMIER DOUBLAGE

Néant Plaque de

plâtre Polystyrène Polyuréthane e


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Complexes de doublages


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Doublages en plaques de plâtre sur ossature

I l b i é i


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Isolement aux bruits aériensentre logements

S E P A R A T I F ?

NOTION D’ISOLEMENT


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NOTION D’ISOLEMENTnoté : D nT, A et exprimé en dB

ÉMISSION

RÉCEPTION

(S)

C’est la différence du niveau de bruit entre :Le local d ’émission et le local de réception


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BRUIT PERÇU DANS LELOCAL DE RÉCEPTION

ÉMISSION

RÉCEPTION

(S) [R w + C] (V)

Transmission directe par le séparatif (différence = [Rw + C] )Transmissions latérales (suivant type de parois et doublages en présence) Réverbération dans le local de réception


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ISOLEMENT DUE AU SEUL SEPARATIF

S É P A

R A T I F

LOCAL

D'ÉMISSION LOCAL DERÉCEPTION

C’est son indice d’affaiblissement : [Rw + C]


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TRANSMISSIONS LATERALES

RECEPTIONEMISSION


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CAS GENERAL

EMISSION RECEPTION

Isolement diminuéde 5 dB

CAS DE PAROIS LATERALES


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CAS DE PAROIS LATERALES« DOUBLEES » DE LAINE MINERALE

DANS LE LOCAL DE RECEPTION

EMISSIONRECEPTIONAméliore l’isolement

« maxi = + 4 dB

DOUBLAGES LAINE MINERALE


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« DOUBLAGES » LAINE MINERALE

SEPARATIF VERTICAL

Faux plafond avec fibres minérales

Chape flottante sur fibres minérales

Doublagefibres minérales

cm6Plénum ≥

cm4ép r (L.M.) ≥

cm2ép r (L.M.) ≥

« DOUBLAGES » DE MOUSSE RIGIDE


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« DOUBLAGES » DE MOUSSE RIGIDEOU maçonnerie légère DANS LE LOCAL

DE RECEPTION

EMISSION RECEPTION

Mousserigide

Maçonnerie légère

Sr (ou l r )Risque de dégradationde l ’isolement

Si épr mousse

< 8 cm

Maçonnerie légère ou


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Maçonnerie légère ou

DOUBLAGE MOUSSE RIGIDE

SEPARATIFVERTICAL

Doublage

mousserigide épr < 8 cm

Doublage

maçonnerielégère

Cloisonmaçonnerie

légère

O u v e r t u r e s

n o n d é d u i t

e s

é é é


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Réverbération du local de réception

ÉMISSION

RÉCEPTION(V)(S)

Incidence surle bruit perçu

Variation d’isolement :+ 10 log(0,32.V/ S)


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Isolement entre locaux : D nT,A en dB

D nT,A = [R w + C] + 10 log(0,32.V / S) - 5 + N - S r /10

[R w + C](S) (V)

N ou Sr ou néantÉMISSION

RÉCEPTION

!!! Sé tif d blé d l i i é l


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!!! Séparatif doublé de laine minérale

EMISSIONRECEPTION

Laine minérale ouMousse plastiqueélastifiée

EMISSION

RECEPTION

∆ [R w + C] = [R w + C] paroi doublée - [R w + C] support seul

Valeur de « [R w + C] corrigé » en dB selon le type de paroi support

Valeur de [R w + C] en dB Groupe II (1)

:BBM creux ou BBM pleins perforés

enduits coté opposé au doublage

(2) (3)

Groupe III (1)

:

Béton ou BBM pleins

0 à 2 « [R w + C] support » « [R w + C] support »

3 à 4 « [R w + C] support » + 3 « [R w + C] support » + 1




11 et plus « [R w + C] support » + 8 « [R w + C] support » + 5

!!!


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!!! Séparatif doublé de mousse rigide

EMISSION

RECEPTION

EMISSION

RECEPTION

Mousse rigide

Nature du complexe isolant à base de mousse rigide Valeur de « [R w + C] corrigé » en dBPolystyrène expansé ( épaisseur quelconque) « [R w + C] support » - 2Polystyrène extrudé ou polyuréthane (épaisseur quelconque) « [R w + C] support » - 3• « [R w + C] support » = indice d’affaiblissement de la paroi support seule.

Mé h d f f i i QUALITEL


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Méthode forfaitaire QUALITEL

Pour logements seulement

• Méthode permettant d’éviter l’ensemble descalculs (déduite de calculs déjà effectués).

• La méthode n’est valide (utilisable) que pour des cas de transmission « simples ».

• La validité est à vérifier pour chaque cas.

• En cas de faibles dépassement de certains points, des règles correctives peuvent êtreappliquées.

Si le cas est hors limites

Il faut effectuer les calculs

1ère érification j tapositiondes loca


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1ère vérification : juxtaposition des locaux

S

p

LOCAL

ÉMISSION

DnT,A

LOCAL

RÉCEPTION

V

Sréc

Condition:

S

Vp ≠

S2,1Srec ⋅≤

p

DnT,A

LOCAL

RÉCEPTION

S = S reception

LOCAL

ÉMISSION

V

OK !S

Vp =

ou

2,1

S

Srec ≤Sinon: CALCUL

Autresvérications : TABLEAU DE VALIDITE


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Autres vérications : TABLEAU DE VALIDITE

ÉLÉMENTS PRÉSENTS DANS LELOCAL DE RÉCEPTION

TYPE DE SÉPARATIF ET

NATURE DU LOCAL DE RÉCEPTION NéantMousserigide

Laineminérale(1 paroi)

SÉPARATIF VERTICAL (TRANSMISSION HORIZONTALE) Séjour/(chambre ou cuisine) 4 ≤ p ≤ 6 B C (2 ≤ l r


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LOCAL DE RÉCEPTIONValeur de [R w + C] limitePIÈCE PRINCIPALE CUISINE OU SDBCAS DE TRANSMISSION LATÉRALELOCAL D’ÉMISSION NIVEAU D’ÉVALUATION

A B C D E F G H I J K L MNRA ou LQ [R w + C] ≥ 55 56 57 58 59 60 61 62Tout local du logement et

circulation commune LQCA [R w + C] ≥ 57 58 59 60 61 62 63 6454 55 56 57 58

NRA ou LQ [R w + C] ≥ 42 43 44 45 46 47 48 49Circulation commune via lapor te palière (1) LQCA [R w + C] ≥ 47 48 49 50 51 52 53 54

41 42 43 44 45

Garages NRA,LQ ou LQCA [R w + C] ≥ 57 58 59 60 61 62 63 64 56 57 58 59 60

Local d’activité NRA,LQ ou LQCA [R w + C]≥ 60 61 62 63 64 65 66 67 59 60 61 62 63

Détermination du séparatif

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Acoustique Du Bâtiment_Protection Contre Les Bruits