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Bruxelles Environnement Réverbération et absorption acoustique Solutions pratiques et matériaux Manuel VAN DAMME Acoustical Expert VK Group Formation Bâtiment Durable : ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

Formation Bâtiment Durable - environnement.brussels · Bruxelles Environnement Réverbération et absorption acoustique Solutions pratiques et matériaux Manuel VAN DAMME Acoustical

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Bruxelles Environnement

Réverbération et absorption acoustique

Solutions pratiques et matériaux

Manuel VAN DAMME

Acoustical Expert – VK Group

Formation Bâtiment Durable :

ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

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Objectif(s) de la présentation

● Comprendre et appliquer correctement les

différents types d’absorbants acoustiques en vue

de diminuer le temps de réverbération

2

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● Mécanismes de l’absorption acoustique,

● Absorbants poreux,

● Membranes,

● Résonateurs,

● Systèmes mixtes.

Plan de l’exposé

3

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10 100 1000 10000 f[Hz]

a

0.0

0.5

1.0

C

B

A

A. ABSORPTION POREUSE

Matériaux poreux non recouverts

HAUTES FRÉQUENCES : ≥ 1400 Hz

B. RÉSONATEURS PERFORÉS

Matériaux poreux derrière des panneaux perforés

MOYENNES FRÉQUENCES : 300 Hz – 1500 Hz

C. DIAPHRAGMES - RÉSONATEURS

MEMBRANES

Matériaux poreux derrière des panneaux non

perforés (p.ex. multiplex)

BASSES FRÉQUENCES : < 300 Hz

A B C

4

Principe des mécanismes d’absorption

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A Les laines

laine minérale 5

Absorbants poreux

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A Les mousses (à cellules ouvertes)

6

Absorbants poreux

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Tous les absorbants acoustiques sont

des isolants thermiques, mais l’inverse

n’est pas vrai: les isolants à cellules

fermées n’absorbent pas le son.

Attention ! Il n’est pas toujours facile

de distinguer les mousses à cellules

ouvertes et à cellules fermées.

Isolants thermiques vs. absorbants acoustiques A

polystyrène PIR EPDM polyéthylène

7

Absorbants poreux

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les matériaux poreux écologiques Tous les matériaux naturels fibreux fonctionnent également en absorption acoustique

A

www.lamaisonnature.ch

8

Absorbants poreux

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Pour être efficace, la couche de matériau

poreux doit être égale au moins à un

quart de la longueur d’onde l (l = 340/f).

Très efficace pour les hautes fréquences.

Problème pour les basses fréquences :

à 100 Hz il faudrait donc 85 cm

d’épaisseur d’absorbant…

plus le matériau sera épais, plus il sera efficace dans les basses fréquences

Au-delà de 5000 Hz : absorption possible par les revêtements de sol poreux (moquette, tapis…), les

vêtements, les tentures…

Influence de l’épaisseur du matériau A

9

Absorbants poreux

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(a)

(b)

Faux-plafonds en matériaux poreux : intérêt d’avoir un plenum derrière ceux-ci pour permettre une meilleure

absorption des basses fréquences.

Influence d’un plenum derrière l’absorbant A

10

Absorbants poreux

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Les plafonds absorbants A

11

Absorbants poreux

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12

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13

Les plafonds absorbants

Absorbants poreux

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Les « ciels » acoustiques A

Ecophon

Ecophon JCW

Texaa 14

Absorbants poreux

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15

Page 16: Formation Bâtiment Durable - environnement.brussels · Bruxelles Environnement Réverbération et absorption acoustique Solutions pratiques et matériaux Manuel VAN DAMME Acoustical

Les « ciels » acoustiques A

Texaa

16

Absorbants poreux

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Les baffles acoustiques A

Rockfon DNV

17

Absorbants poreux

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Les baffles acoustiques A

Texaa

18

Absorbants poreux

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Revêtements muraux absorbants A

Wenger

Troldtekt

19

Absorbants poreux

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Revêtements muraux absorbants A

Simone Pheulpin

Anne Kyyrö Quinn

Ronan et Erwan

Bouroullec

Anne Kyyrö Quinn

20

Absorbants poreux

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Ecrans de séparation absorbants A

Attention: dans les grands espaces, si le plafond est

réfléchissant, des écrans absorbants ne suffisent pas

traiter aussi le plafond

21

Absorbants poreux

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Enduits absorbants

A

24

Absorbants poreux

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Sur support rigide: αw = 0.4 (1 cm) à 0.7 (3 cm)

Sur support souple : αw = 0.6 à 0.9 (en fonction de l’ép.)

Sur plaques de plâtre suspendues : gains 125 Hz - 250 Hz

25

Enduits absorbants

Absorbants poreux

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Finitions de sol absorbantes

Les moquettes et tapis…

A

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Absorbants poreux

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10 100 1000 10000 f[Hz]

a

0.0

0.5

1.0

C

B

A

A. ABSORPTION POREUSE

Matériaux poreux non recouverts

HAUTES FRÉQUENCES : ≥ 1400 Hz

B. RÉSONATEURS PERFORÉS

Matériaux poreux derrière des panneaux perforés

MOYENNES FRÉQUENCES : 300 Hz – 1500 Hz

C. DIAPHRAGMES - RÉSONATEURS

MEMBRANES

Matériaux poreux derrière des panneaux non

perforés (p.ex. multiplex)

BASSES FRÉQUENCES : < 300 Hz

A B C

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Principe des mécanismes d’absorption

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Coefficient d’absorption des diaphragmes

Diaphragmes ou panneaux acoustiques

= panneaux placés à une distance d’un mur.

Vibrations sonores vibration du panneau + de la lame d’air

masse lourde, vibre en basses fréquences.

Domaine d’action : BASSES FREQUENCES,

surtout à la fréquence propre du panneau :

Avec : d : distance par rapport au mur (m),

ρs : masse par unité de surface du panneau (kg/m²).

Exemple :

Soit un panneau de contreplaqué tel que ρs = 5 kg/m², à 8 cm du mur sa fréquence propre = 95 Hz.

Si on place un matériau absorbant entre le panneau et le mur absorption sur une zone fréquentielle plus large.

df

s

60

0

C

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Membranes

Réverbération à l’intérieur des locaux

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Panel resonators

Suspended ceilings

Access floors

Wall linings

Mostly combined with other absorption mechanisms

Covered with porous material to add high frequency absorption

No influence from paint, varnish, wallpaper, …

C

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Réverbération à l’intérieur des locaux

Applications

Membranes

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Diaphragmes ou panneaux acoustiques = panneaux placés à une distance d’un mur.

Coefficient d’absorption pour des matelas de

laine minérale habillés avec une membrane

(0.15 kg/m²) en chambre réverbérante.

Pointillés …. Membrane directement placée

sur 1.5 cm de laine minérale, directement sur la

paroi de béton;

Ligne pointillée ------ Membrane directement

placée sur 3 cm de laine minérale, directement

sur la paroi de béton;

Ligne pleine ____ Membrane directement

placée sur 7 cm de laine minérale, directement

sur la paroi de béton.

C

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Coefficient d’absorption des diaphragmes

Membranes

Réverbération à l’intérieur des locaux

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Résonateur ponctuel (de Helmholtz) = élément formé d’un goulot et

d’une cavité (exemple : bouteille)

Vibrations sonores vibration à la fréquence propre Amplification à courte distance, Atténuation à une distance plus éloignée.

Principe : il “prend” de l’énergie dans la salle pour réaliser l’amplification

à proximité du goulot. Bilan énergétique total de la salle : moins

d’énergie à cette fréquence dans le reste de la salle.

On peut l’assimiler à une masse sur ressort.

Domaine d’action : FREQUENCE PROPRE DU SYSTEME :

Avec : S : surface du goulot,

l : longueur du goulot,

P0 : pression atmosphérique statique (101 325 Pa),

V : volume de la cavité (hors goulot),

ρ0 : masse volumique de l’air (1.2 kg/m³ à 20°C),

γ : constante thermodynamique = 1.4.

lV

SPf

0

0

0

2

1

B

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Coefficient d’absorption des résonateurs

Résonateurs

Réverbération à l’intérieur des locaux

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Résonateur de Helmholtz

B

40 000 résonateurs acoustiques pour limiter les

effets de résonance dans la nef du musée d’Orsay

Vase de Vitruve

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Réverbération à l’intérieur des locaux

Coefficient d’absorption des résonateurs

Résonateurs

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Résonateur de Helmholtz

On peut le combiner à un absorbant

B

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Coefficient d’absorption des résonateurs

Résonateurs

Réverbération à l’intérieur des locaux

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(a)

(b)

B

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Combinaison d’un matériau poreux avec un

résonateur

Systèmes mixtes

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(a)

(b)

Intérêt d’un matériau

poreux dans le creux

B

35

Combinaison d’un matériau poreux avec un

résonateur

Systèmes mixtes

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B

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Résonateurs – plafonds perforés tendus

Systèmes mixtes

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B

37

Combinaison d’un matériau

poreux avec un résonateur

Systèmes mixtes

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B

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Combinaison d’un matériau poreux avec un

résonateur

Systèmes mixtes

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B

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Combinaison d’un matériau poreux avec un

résonateur

Systèmes mixtes

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B

brique perforée - Terreal

tôle perforée 42

Combinaison d’un matériau poreux avec un

résonateur

Systèmes mixtes

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Le traitement d’un local peut faire appel à une combinaison des trois techniques :

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Coefficient d’absorption des matériaux

Systèmes mixtes

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Le traitement d’un local peut faire appel à une combinaison des trois techniques :

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Coefficient d’absorption des matériaux

Systèmes mixtes

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http://www.ruaud.com/

http://www.doxacoustics.com/

http://www.bruynzeelmultipanel.com/

http://www.abbarrisol.com/

http://www.sto.at/

http://www.rockfon.be

http://www.decoustics.com

www.ecophon.com

www.doxacoustics.be

www.caldic.be

http://www.texaa.com

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Informations sur les produits absorbants (liste non exhaustive)

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Guide du bâtiment durable www.ibgebim.be

Accès direct via : guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be

Outils, sites internet, etc… intéressants :

46

· FR :

Guide Bâtiment durable, Fiche: G_WEL01 assurer le confort

acoustique

http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be/fr/g-wel01-

assurer-le-confort-acoustique.html?IDC=1048&IDD=6179

· NL :

GIDS DUURZAME GEBOUWEN, Fiche: G_WEL01 Het akoestisch

comfort verzekeren

http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be/nl/g-wel01-het-

akoestisch-comfort-verzekeren.html?IDC=1048&IDD=6179

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ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.

L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT PAR L’EXEMPLE – M. Meisser

– Le Moniteur, Paris – 1994.

ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.

BOUWAKOESTIEK – G. Vermeir – Faculteit Toegepaste

Wetenschappen, K.U. Leuven – 2003.

CORRECTION ET ISOLATION ACOUSTIQUE – J. Boeckstael /

M. Van Damme – Institut Supérieur Industriel de la Communauté

Française, Mons – 1999.

LA PRATIQUE DE L’ISOLATION ACOUSTIQUE DES

BÂTIMENTS – J. Pujolle – Editions du Moniteur, Paris – 1978.

ZAALAKOESTIEK – D. De Vries – Hogere Cursus Akoestiek,

Antwerpen – 2002.

Articles et conférences du CSTC 2001-2014 – www.cstc.be –

www.normes.be

Outils, sites internet, etc… intéressants :

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Contact

Manuel VAN DAMME

Acoustical Expert

Coordonnées :

: 0478/98.98.42

E-mail : [email protected]

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