COURS D ACOUSTIQUE DU DU BATIMENT. Chapitre 4 : ACOUSTIQUE DES LOCAUX CORRECTION ACOUSTIQUE

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1 COURS D ACOUSTIQUE DU DU BATIMENT Chapitre 1 : NOTIONS DE BASE Chapitre 2 : LES SOURCES DE BRUIT Chapitre 3 : ISOLATION ACOUSTIQUE DES PAROIS Chapitre 4 : ACOUSTIQUE DES LOCAUX CORRECTION ACOUSTIQUE Chapitre 5 : ACOUSTIQUE DES LOCAUX ISOLEMENTS AUX BRUITS AERIENS Chapitre 6 : ACOUSTIQUE DES LOCAUX ISOLEMENTS AUX BRUITS D IMPACTS ET D EQUIPEMENTS

2 Chapitre 6 : ACOUSTIQUE DES DES LOCAUX ISOLEMENT AUX BRUITS D IMPACTS ET ET AUX BRUITS D EQUIPEMENTS 1. ISOLEMENT AUX BRUITS D IMPACTS 1.1 Propagation des bruits d impacts 1.2 Mesure "in situ" de l'isolement d'une paroi aux bruits d'impacts 1.3 Réglementation - L nat 1.4 Mesures en laboratoire 1.5 Dimensionnement d'un plancher en bureau d'études 2. ISOLEMENT AUX BRUITS D EQUIPEMENTS 2.1 Bruits de plomberie 2.2 Bruits des chaufferies 2.3 Autres bruits d'équipements 2.4 Réglementation

3 Chapitre 6. ACOUSTIQUE DES LOCAUX : ISOLEMENT ACOUSTIQUE AUX BRUITS D IMPACTS ET D EQUIPEMENTS 1. Isolement aux bruits d'impacts Les bruits d'impacts résultent du choc d'un objet sur une paroi. Exemples - chute d'un objet sur un plancher, - coup de marteau contre un mur, - déplacements de personnes ou de meubles L'énergie incidente élevée (choc direct sur une surface très faible) est insensible à la masse de la paroi. Si un bruit aérien ne gêne que les occupants des locaux voisins, un bruit d'impact lui, peut s'entendre dans tout un immeuble.

4 1.1 Propagation des bruits d'impacts Réflexions internes dans une barre L énergie communiquée à la barre au moment du choc se propage dans la barre sous forme d'ondes solidiennes de vibration dont la vitesse dépend du matériau. A chaque fois que les ondes atteignent l'extrémité, elles agitent l'air qui est en contact : il y a production de bruit. Coupure Si on réalise une coupure dans la barre, l'énergie transmise par la couche d'air est très faible et la deuxième partie de la barre ne vibrera pratiquement pas. D'où l'intérêt de réaliser une coupure avec des matériaux souples et élastiques (matelas de fibres, mousse...) appelés matériaux résilients.

5 Cas d un plancher Les planchers sont les parois qui sont les plus soumises aux bruits d'impacts. Un choc sur la face supérieure d'un plancher entraîne des ondes de vibration dans toute son épaisseur transmission importante du bruit dans la pièce au-dessous. Pour éviter que ce bruit ne soit gênant, on peut utiliser trois possibilités : Plinthe REVETEMENT Dalle 1. Mettre un revêtement de sol élastique et mou (moquette par exemple). Solution non durable : usure, changement éventuel par un revêtement moins performant.

6 Plinthe Revêtement Dalle 2. Réaliser un faux plafond dans la pièce située sous le local où se produit le bruit d'impact (plaque de plâtre + vide d'au moins 5 cm bourré de fibre minérale = système masseressort-masse). 2 1 FAUX PLAFOND La transmission directe (1) sera réduite mais le système n'empêche pas les transmissions latérales (2). Plinthe DALLE FLOTTANTE Revêtement 3. Intercaler entre la dalle et le plancher porteur un matériau résilient (fibre minérale, polystyrène, caoutchouc, liège,...) qui absorbera une importante quantité d'énergie. MATERIAU RESILIENT On réalise ainsi une dalle flottante.

7 1.2 Mesure "in situ" de l'isolement d'une paroi aux bruits d'impacts Machine à chocs normalisée Source de bruit = machine à chocs, frappant le plancher à raison de 10 coups par seconde. Les chocs sont produits par cinq marteaux de 500 g tombant de 4 cm sur le sol. Lors d'un essai, la machine à chocs peut être placée dans n'importe quelle pièce. De même, la mesure peut se faire dans n'importe quelle pièce et pas forcément sous le plancher où est produit le choc.

8 Niveau sonore normalisé de bruits de chocs L nt Lorsque le plancher à analyser est excité par la machine à chocs, on définit, dans le local de réception, un niveau sonore normalisé L nt : L nt T = Lb 10log en db/oct 0,5 avec : L b = niveau sonore brut mesuré dans le local de réception, T = temps de réverbération du local de réception. Plus L nt est petit, meilleure est l'isolation par rapport aux bruits d'impacts. 1.3 Réglementation - L nat A partir des valeurs de L nt, calculées octave par octave, on peut calculer un niveau sonore normalisé global L nat exprimé en db(a), qui est le "pendant" de D nat pour les bruits aériens. La réglementation est respectée si L nat < 61 db(a).

9 1.4 Mesures en laboratoire Les chambres d'essais sont conçues pour éliminer toute transmission latérale (comme pour la mesure de R). La mesure est identique à celle effectuée sur le site. Transmission des bruits de chocs L n (plancher seul) L n caractérise l'isolation d'un plancher aux bruits d'impacts. L n s'exprime en db/oct ou en db(a). Amélioration aux bruits de chocs L (revêtement) L caractérise l'atténuation d'un revêtement de sol ou d'une dalle flottante aux bruits d'impacts. L s'exprime en db/oct ou en db(a).

10 Détermination de L L = L n0 L n1 Plus L est grand, meilleure est la performance acoustique du revêtement de sol. Exemple Plancher de référence = dalle pleine de 14 cm : L n0 = 83 db(a) 1 Dalle flottante sur sous-couche en polystyrène expansé élastifié : L n1 = 53 db(a) Dalle flottante sur souscouche en polystyrène expansé élastifié posée sur une dalle pleine de 14 cm : L = = 30 db(a).

11 Valeurs de L pour quelques revêtements de sol Moquette courante sur thibaude : 28 à 43 db(a) Tapis caoutchouc : 22 à 26 Tapis aiguilleté sans mousse : 14 à 25 Dalles vinyliques sur mousse : 11 à 21 Linoléum : 3 à 6 Dalles vinyliques sans sous-couche : 1 à 4 Carrelage (ciment, marbre, grès) : 0 à 1 Valeurs de L pour une dalle flottante de 4 cm en béton armé en fonction de la sous-couche résiliente Panneaux rigides en fibres minérales : 15 à 40 mm 26 à 34 db(a) Fibre minérale-liège : 8 15 Caoutchouc : Matelas de fibres synthétiques : Feutre : Mousse de polyéthylène expansé : < 5 13 à 22 Polystyrène expansé élastifié : 20 à à 30

12 1.5 Dimensionnement d'un plancher en bureau d'études La réglementation impose un niveau sonore L nat à ne pas dépasser dans le local de réception (actuellement L nat < 61 db(a)). Pour déterminer le plancher (R) et le revêtement de plancher ( L) à mettre en œuvre on utilise la relation suivante : R + L = 154* - L nat réglementaire - 10 logv + (a - 5) en db(a) avec : R : indice d'affaiblissement acoustique R (rose) du plancher, en db(a) L : amélioration aux bruits de chocs du revêtement, en db(a) V : volume du local de réception, en m 3 a : réduction de l'isolement due aux transmission latérales, en db(a). Cette valeur est la même que celle qui intervient dans les bruits aériens. (*) Il s'agit ici d'une dalle pleine en béton ; dans le cas de planchers à corps creux, on prend généralement 159.

13 Chapitre 6 : ACOUSTIQUE DES LOCAUX ISOLEMENT AUX BRUITS D IMPACTS ET AUX BRUITS D EQUIPEMENTS 1. ISOLEMENT AUX BRUITS D IMPACTS 1.1 Propagation des bruits d impacts 1.2 Mesure "in situ" de l'isolement d'une paroi aux bruits d'impacts 1.3 Réglementation - L nat 1.4 Mesures en laboratoire 1.5 Dimensionnement d'un plancher en bureau d'études 2. ISOLEMENT AUX BRUITS D EQUIPEMENTS 2.1 Bruits de plomberie 2.2 Bruits des chaufferies 2.3 Autres bruits d'équipements 2.4 Réglementation

14 2. Isolement aux bruits d équipements Les équipements (plomberie, chauffage, ventilation, ascenseurs, videordures, ) sont des sources de bruits car les vibrations se transmettent à l'air et à la structure. 2.1 Bruits de plomberie Alimentation en eau des appareils : robinets, canalisations, pompes et surpresseurs Les robinets La vitesse de l'eau est grande dans un robinet, ce qui crée des vibrations qui se transmettent dans l'eau à 1000 m/s et dans la canalisation à une vitesse de 3000 à 5000 m/s. La pression d'alimentation a une grosse influence sur le bruit des robinets. Elle doit être limitée à 3 bars (réducteurs de pression si nécessaire). Le niveau augmente de 6 à 10 db(a) chaque fois que la pression double.

15 La fermeture du robinet ne doit pas être brutale, ce qui provoquerait des coups de bélier. La performance acoustique d'un robinet est caractérisée par une valeur D s déterminée en laboratoire. D s = L source étalon - L robinet alimenté avec une pression de 3 bars Le robinet est d'autant plus silencieux que D s est élevé. Il existe deux classements : Norme NF Groupe 1 : D s 25 db(a) Groupe 2 : 15 db(a) D s 25 db(a) Classement E.P.E.BAT A3 : D s 30 db(a) A2 : 25 db(a) D s 30 db(a) A1 : 15 db(a) D s 25 db(a) D s < 15 db(a) : robinetterie non classée

16 Les canalisations Le frottement de l'eau sur les parois des canalisations et les turbulences dues aux coudes créent un bruit ressemblant à un sifflement. Pour diminuer ces bruits, il faut : rendre difficile la propagation des vibrations dans la tuyauterie. Pour cela, il faut faire des coupures (manchons souples). diminuer la vitesse d'écoulement de l'eau à environ 2 m/s en utilisant les diamètres adéquats. désolidariser les canalisations de la structure.

17 Les pompes et les surpresseurs Pompe Surpresseur Le choix de l'emplacement de ces appareils est capital : - local éloigné des locaux sensibles au bruit (séjours, chambres, ) et des gaines qui transmettent les bruits, - local bien isolé par des parois lourdes. Appareils montés sur socle antivibratile convenablement étudié. Manchettes antivibratiles en amont et en aval de la pompe. Capotages des surpresseurs pour des puissances élevées.

18 Les appareils sanitaires (baignoires, douches, lavabos, éviers, ) Deux types de bruits : - bruits aériens (chute d eau dans le réceptacle), - bruits solidiens (vibrations transmises du réceptacle à la structure). Certains appareils sanitaires (chasse de W.C.) ont un système de remplissage relativement silencieux. On limite les bruits solidiens : - en interposant des joints élastiques entre les réceptacles d'eau et les parois sur lesquelles ils s'appuient, - en collant des plaques amortissantes qui limitent le bruit rayonné dans la salle d eau.

19 Evacuation des eaux Les bruits d évacuation des eaux dans les canalisations sont principalement : - des bruits de chute dans les colonnes verticales, - des bruits d impact aux changements de direction entre les colonnes verticales et les tronçons horizontaux, - des bruits d écoulement dans les tronçons horizontaux. L atténuation des ces bruits est délicate. Elle se limite essentiellement à : améliorer acoustiquement les gaines techniques, regrouper les pièces dites humides, loin des pièces de séjour, vers les cages d'escalier par exemple. D où l importance de penser à l acoustique du bâtiment dès la conception de l immeuble.

20 2.2 Bruits des chaufferies Problème très important et très difficile à résoudre. Raisons des problèmes rencontrés Le niveau sonore des bruits aériens est élevé. Exemple : chaudière de 300 kw (Surface appartements 3000 m 2 ) 80 db dans les graves, 70 db dans les médiums, 65 db dans les aigus. Le spectre de bruit comporte beaucoup de fréquences graves et médiums. Or, les parois isolent mieux des aigus que des graves. Tous les appareils vibrent et peuvent transmettre leurs vibrations notamment aux canalisations et conduits de fumée qui traversent tout l'immeuble. L'idéal est que la chaufferie soit dans un bâtiment totalement indépendant de l'immeuble.

21 Lutte contre la transmission des bruits solidiens Il faut éviter les liaisons rigides, faire des coupures, ce qui impose : des murs de chaufferie séparés des autres par des joints de construction, de placer tous les éléments "vibrants" (brûleurs, chaudières et pompes) sur des socles antivibratiles (bloc de béton posé sur matériau élastique ou silentbloc), de relier ces éléments aux tuyauteries et conduits de fumées par des manchons souples, Brûleur de fixer les tuyauteries aux murs avec des liaisons souples.

22 Lutte contre la transmission des bruits aériens des planchers et murs lourds sont les meilleures solutions mais il faut aller jusqu'à 600 kg/m 2, ce qui représente environ 25 cm de béton. une chaufferie en terrasse, sur une dalle flottante est une bonne formule, à condition que la chaufferie soit en retrait suffisant (au moins 1,5 m) par rapport à la façade. Chaufferie en terrasse il est intéressant d'interposer des sas et locaux tampons entre chaufferie et immeuble, chaque fois que cela est possible.

23 tapisser la chaufferie de matériaux absorbants, surtout efficaces aux fréquences graves comme, par exemple, des panneaux fléchissants. Réduction du bruit dans la chaufferie diminuer le bruit à la source : capotage et réglage des brûleurs. Capotage d un brûleur

24 2.3 Autres bruits d'équipement Sans développer les solutions à retenir, nous citerons pour mémoire les cas suivants : - ascenseurs, - vides ordures, - V.M.C., - volets roulants, - sonnettes, - transformateur, - garage en sous sol

25 2.4 Réglementation Niveau maximum du bruit engendré par les équipements (en db(a)) LOCAL D'EMISSION LOCAL DE RECEPTION (*) Appareil individuel de chauffage 35 et 50 Appareil de climatisation 35 et 50 Ventilation mécanique en position 30 et 35 de débit minimal Equipement individuel situé dans 30 et 35 un autre logement Equipement collectif 30 et 35 (*) La première valeur correspond aux pièces principales et la deuxième valeur aux cuisines.

26 FIN