Formation Bâtiment Durable : Acoustique : conception et mise en œuvre

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1 Formation Bâtiment Durable : Acoustique : conception et mise en œuvre Bruxelles Environnement Définitions et évaluation du bruit Manuel VAN DAMME Acoustical Expert VK Group

2 Objectif(s) de la présentation Evaluer et définir : l intensité d un bruit La hauteur d un bruit 2

3 Plan de l exposé Intensité d un bruit, Hauteur d un bruit, intervalles de fréquences, Evaluation d un bruit : le db et le db(a), Les règles de calcul en db, Niveaux acoustiques équivalent, maxima et fractiles, courbes NR. 3

4 Définitions Bruit = onde acoustique résultant de la vibration de l air due à une suite de pressions et de dépressions Dans l air à 20 C : 340 m/sec Milieu nécessaire au transport En un point de l onde, la pression fluctue un certain nombre de fois par seconde (fréquence) autour de la pression atmosphérique. Deux aspects : l intensité et la hauteur.

5 Définitions Niveau d intensité d un bruit Intensité : - difficilement accessible - varie avec le carré de la pression L p 20 lg p p 10 lg p ² 0 p 0 ² Rapport p²/p 0 ² remplace I/I 0 L unité utilisée est le décibel (db). p = pression acoustique en pascal (Pa), p 0 = pression acoustique de référence égale à 20 Pa (2 x 10-5 Pa) Exemple: Un klaxon émet un bruit de 100 db, ceci correspond à une variation de pression de 2 Pa par rapport à la pression de référence.

6 Définitions Niveau de pression acoustique d un bruit En un point de l onde, la pression fluctue un certain nombre de fois par seconde autour de la pression atmosphérique. La pression acoustique en ce point est la différence entre : - la pression atmosphérique et - la pression de l air en présence d ondes acoustiques.

7 Définitions Echelle des niveaux de pression acoustique L échelle des niveaux de pression est logarithmique car : - Loi de Weber-Fechner, - Echelle linéaire trop étendue :

8 Infra-sons Ultra-sons Définitions Hauteur Défini par la fréquence (nombre de fluctuations de la pression autour de la pression atmosphérique ou de périodes par seconde en Hertz) : sons graves (basses fréquences) sons aigus (hautes fréquences). Niveau Sonore (db) Spectre audible ct f 1 T c f Grave 20 Hz Hz Aigu Fréquence (Hz)

9 Définitions Fréquences médianes Ou Fréquences centrales Bandes de fréquences d un tiers d octave & Bandes de fréquences d octave Graves : Mediums : Aiguës : 125 Hz et 250 Hz 500 Hz et 1000 Hz 2000 Hz et 4000 Hz Problèmes d isolation acoustique : (50 Hz) 100 Hz à 5000 Hz

10 Définitions Fréquences médianes

11 Définitions Spectre d un bruit Niveau en fonction de la fréquence. Représentation stricte : histogramme Représentation courante

12 Niveau (db) Spectre d analyse en tiers d octave et niveau global Global Fréquence (Hz)

13 Définitions Variation de l intensité avec la fréquence L oreille n entend pas avec la même force deux sons de fréquences différentes qui ont la même intensité physique ou le même niveau de pression acoustique. Courbes de Fletcher et Munson (1930)

14 Définitions

15 Evaluation de l intensité des bruits Pondération des intensités des bruits Pondérations A, B, C : issues des courbes de Fletcher, en fonction du niveau (40 db, 70 db, 100 db) Pondération D : surtout pour les bruits d avions

16 Evaluation de l intensité des bruits Calcul du niveau d intensité A des bruits (L A ) Mesure en db, pondération par bandes de fréquences

17 Evaluation de l intensité des bruits Le sono - mètre Pondérations A, B, C : mesure de la sensation réelle (sonie).

18 Evaluation de l intensité des bruits Règles de sommation de niveaux Méthode graphique approchée

19 Evaluation de l intensité des bruits Règles de sommation de niveaux Conséquences = 120 db = 63 db Et = 70 db

20 Niveau (db) Spectre d analyse en tiers d octave et niveau global L p 1 L p 2 L pn 10 log( ) L p Global Fréquence (Hz)

21 Evaluation de l intensité des bruits Attention! Tiers d octave Octave (3x plus d énergie) Règle arrondie : + 10 log 3 = 4.77 db Transformation d un spectre (octave vers tiers d octave et db(l) vers db(a) ) Fréquences en Hz db(l) en 1/3 d'octave db(l) en bande d'octave db(a) Valeur Totale en db db(l) db(a)

22 Evaluation de l intensité des bruits Courbes NR d évaluation du bruit NBN : Acoustique - Courbes d évaluation du bruit Noise Rating Valables pour des sons de bandes = gêne Numéro = ordonnée à 1000 Hz Attention! Tiers d octave Octave

23 db(l) Evaluation de l intensité des bruits Courbes NR d évaluation du bruit Exemple : mesure au sonomètre en bandes d octaves : f (Hz) Lp (db) NR 100 NR Position du point le plus haut : Inférieur à la courbe NR NR 60 NR NR Fréquences en Hz

24 Evaluation de l intensité des bruits Relation entre db(a) et NR En pratique : NR 5 L A Exemple : On spécifiera qu un bruit de ventilation ne doit pas dépasser : le niveau de 35 db(a) ou les valeurs de niveau par bande d octave indiquées par la courbe NR 30

25 Evaluation de l intensité des bruits Niveau équivalent L Aeq = Energie totale produite par un bruit pendant une période T. Niveau de bruit qui développerait la même énergie s il était constant = niveau équivalent. Halle 5-bij huizen Leq 125ms A 17/06/97 00h26m32s dB 17/06/97 00h28m20s dB Niveau maximal pondéré A : L Asmax V erkeerslaw aai Evolution signal (passage auto) Période T referentieperiode Niveau équivalent sur la période T pondéré A : L Aeq,T 10 00h25 00h26 00h27 00h28 00h29 00h30 00h31 00h32 verkeer verkeer2 verkeer3 verkeer4 verkeer5 referentiestuk Résiduel

26 Evaluation de l intensité des bruits Niveau équivalent Niveau d intensité qui développerait la même énergie s il était constant = niveau équivalent. Niveaux fractiles L x = Niveau L p dépassé pendant x% du temps de mesure L 10 ou L A10 : représente les pointes de bruit L 90 ou L A90 : représente le bruit de fond

27 Les appareils de mesure du bruit Les sonomètres Trois normes reconnues dans tous les pays : CEI 60651, CEI et CEI Classes de précision : 0, 1, 2 et 3 Pondérations fréquentielles A, B, C Pondérations temporelles I(35ms), F(125ms), S(1000ms), Niveau L Aeq,T Niveau maximal L AFMax, L ASMax, Niveaux acoustiques fractiles L AFN,T

28 Outils, sites internet, etc intéressants : Guide du bâtiment durable Accès direct via : guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be 28

29 Outils, sites internet, etc intéressants : ACOUSTIQUE PRATIQUE J. Desmons EDIPA, Paris BOUWAKOESTIEK B. Ingelaere Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, Limelette Articles et conférences du CSTC INITIATION A L ACOUSTIQUE A. Fischetti BELIN, Paris

30 Contact Manuel VAN DAMME Acoustical Expert Coordonnées : : 0478/ vandamme.manu@gmail.com 30