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1 Formation Bâtiment Durable : Acoustique : conception et mise en œuvre Bruxelles Environnement Isolation acoustique aux bruits de choc Manuel VAN DAMME Acoustical Expert VK Group

2 Objectif(s) et plan de la présentation Isolation acoustique aux bruits de choc La caractérisation de l isolement aux bruits de choc en laboratoire, L isolement aux bruits de choc des revêtements de sol, La caractérisation de l isolement aux bruits de choc sur site, les exigences de la NBN, La prédiction de l isolement in situ à partir des éléments mis en œuvre 2

3 Sources de bruits de choc Déplacement d une chaise, d un jouet sur le sol Bruits de pas Equipements techniques Energie importante injectée dans la structure du bâtiment...

4 Confort acoustique bruits de choc + 3 db = «notable» + 10 db = «deux fois plus bruyant»

5 Mesure des bruits de choc

6

7 Confort acoustique bruits de choc Niveau de pression acoustique L n,w de la machine à chocs placée : 1. Sur une dalle de béton de 16 cm

8

9 Confort acoustique bruits de choc Niveau de pression acoustique L n,w de la machine à chocs placée : 2. Sur un plancher en bois 1. Sur une dalle de béton de 16 cm

10 Détermination du niveau de bruit de chocs normalisé L n On mesure : le niveau de réception L 2, par 1/3 d octave, engendré par la machine à chocs le temps de réverbération de la salle de réception T, par 1/3 d otave, le volume de la salle de réception V. A partir de ces valeurs, on calcule L n par : L n avec : L 10 lg 2 A 10 m 0 2 A A 0 A V T

11 Ln [db] f [Hz] Spectres de L n ramené à une valeur unique L n,w corrigé d un terme. Les normes d évaluation par valeur unique : module de calcul sous : L n,w (C I ) = 50 (0) db Procédure normalisée par ISO 717-2: niv. de pression pondéré du bruit de choc normalisé EUROPE

12 Isolement aux bruits de choc Le niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé Le niveau de pression pondéré du bruit de choc standardisé EN LABO L n,w IN SITU L nt,w EN ISO L n,w L nt,w

13 Mesure des bruits de choc in situ Le niveau de pression pondéré du bruit de choc standardisé IN SITU Niveau de réception = Mesure pour la «sensation de confort» EN ISO L nt = L 2-10log(T/T 0 ) [db] L 2 relié à un «local de réception normalement meublé» L 2 : Niveau de réception [db] T : Temps de réverbération [s] T 0 : TR de référence = 0.5 s (V>30 m³) = 0.3 s (V<20 m³) L 2

14 L n,w (C I ) L w Mesures en laboratoire : (Europe et Belgique) (Europe et Belgique) Mesures in situ : L n,w (C I ), (Europe et Belgique) L nt,w (C I ), (Europe et Belgique) Catégories (p.ex IIa) (Belgique) catégories (p.ex IIa), (Belgique) Caractérisation des produits documentations techniques = base des calculs de prédiction des performances sur site Exprime les performances obtenues sur site pour les bruits de choc. C est sur ces grandeurs que portent les exigences de la norme relative aux habitations

15 Vers un meilleur résultat Ordres de grandeur 1 L nt,w ( C I ) 92 (-4) db L'nT [db] (-12) db (-1) db 30 f [Hz] Entre deux habitations, avec 54 db il reste encore 30% de gens insatisfaits de l isolement avec leur voisin avec 49 db il en reste encore 10%

16 Confort acoustique bruits de choc Niveau de pression acoustique L n,w de la machine à chocs placée : 2. Sur un plancher en bois 1. Sur une dalle de béton de 16 cm NBN S <58dB <54dB <50dB

17 Exigences de la NBN S :2008 Entre différents logements Comparaison NBN S (1977) : «catégorie recommandée» II a L nt,w 61 db

18 Exigences de la NBN S :2008 Exigences spécifiques vers les chambres à coucher Comparaison NBN S (1977) : «catégorie recommandée» sous pièces critiques I a L nt,w 53 db

19 Exigences de la NBN S :2008 Au sein d un même logement NOUVEAU! Comparaison NBN S (1977) : /

20 Exigences de la NBN S :2008 Particularités Les exigences s appliquent aussi aux escaliers Suite aux incertitudes des calculs et aux imprécisions des mesures acoustiques, une tolérance de 2 db est autorisée sur les valeurs exigées par la norme. par exemple une valeur L nt,w mesurée de 56 db est considérée comme acceptable entre deux appartements pour un confort normal, quand le local de réception est une chambre à coucher.

21 21

22 Exigences de la NBN S :2008 : applicables dans toutes les directions Voies de transmission des bruits de choc Locaux superposés Voie directe via le plancher Voies latérales via «plancher murs» Locaux contigus Voie latérale via «plancher plancher» Voie latérale via «plancher paroi séparative» L 2 L 2

23

24 Atténuation des bruits de choc Facteurs influençant l isolement aux bruits de choc (voie directe seule) Formule théorique pour les planchers lourds : L n log m ", w, eq (Plancher béton homogène) Exemple : 10 cm béton 20 cm béton 12 cm beton L n,w = 83 db 24 cm beton L n,w = 74 db 48 cm beton L n,w = 65 db m x 2 : - 9 db (théorique) Une augmentation de masse seule n est pas suffisante

25 Confort acoustique bruits de choc Exigences de la NBN S En fonction du contexte : <58 db, <54 db ou < 50 db

26 Isolement des bruits de choc Atténuation des bruits de choc : influence des revêtements Les carrelages collés sur chape ou en pose traditionnelle Carrelage collé : L n,w = 75 à 79 db Carrelage collé sur matte de désolidarisation : L n,w = 67 db Isolation aux bruits de choc insuffisante! Valeurs proches de la dalle nue (79 db) matte de désolidarisation (résultats variables en fonction de la nature du produit) Dalle nue : L n,w = 79 db Exemple : L n,w = 67 db Chape flottante (réellement efficace si réalisation soignée) Exemple : L n,w = 50 db

27 Confort acoustique bruits de choc Performances des revêtements de sol Carrelages : db NBN S <58dB <54dB <50dB Carrelages sur sous-couche : 67 db

28 Isolement des bruits de choc Atténuation des bruits de choc : influence des revêtements Les parquets (semi-)massifs collés sur chape Isolation aux bruits de choc insuffisante! pose flottante (attention au comportement mécanique du plancher) Chape flottante (réellement efficace si réalisation soignée) Parquet collé : L n,w = 67 à 78 db

29 Isolement aux bruits de choc Colle Parcol MS P : L n,w = 73 db Colle Ultrabond : L n,w = 67 db Colle Lignobond : L n,w = 69 db Colle Parcol D38 : L n,w = 69 db

30 Confort acoustique bruits de choc Performances des revêtements de sol NBN S <58dB <54dB <50dB Parquets collés db Carrelages : db Carrelages sur sous-couche : 67 db

31 Isolement aux bruits de choc Les parquets stratifiés en pose flottante Résultats proches pour les différents produits disponibles sur le marché : L n,w = 52 db à 58 db Attention! Essais effectués sur des dalles de béton, en laboratoire : résultats très différents sur un plancher en bois

32 Confort acoustique bruits de choc Performances des revêtements de sol NBN S <58dB <54dB <50dB Carrelages : db Parquets collés db Carrelages sur sous-couche : 67 db Parquets stratifiés db

33 Isolement aux bruits de choc Les vinyles collés Résultats très variables en fonction de la nature du produit. L n,w = 53 db 62 db Au plus épais et au plus souple vers une meilleure isolation aux bruits de chocs

34 Isolement aux bruits de choc Les moquettes Très bonnes performances acoustiques, surtout si l épaisseur est élevée L n,w = 45 db 58 db

35 Isolement des bruits de choc Atténuation des bruits de choc : influence des revêtements Les vinyles collés Résultats très variables en fonction de la nature du produit. L n,w = 53 db 62 db Au plus épais et au plus souple vers une meilleure isolation aux bruits de chocs

36 Atténuation des bruits de choc : les chapes flottantes Joint anti-vibratile! chape Prod. anti-vibratile Couche d égalisation Plancher porteur ΔL w le plus haut possible!

37 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) Case study Application en rénovation 37 De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

38 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) Case study Application en rénovation 38 De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

39 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) Case study Application en rénovation 39 De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

40 Atténuation des bruits de choc : les chapes flottantes Importance d une mise en œuvre soignée! Films, matelas, produits en vrac, laine minérale mousse de PU? XPE, EPS, XPS Produits bitumineux, caoutchouc

41 Atténuation des bruits de choc : les chapes flottantes EN LABO

42 Atténuation des bruits de choc : les chapes flottantes ΔL w le plus haut possible! Mesures en laboratoire EN LABO Mesure avec puis sans chape flottante Caractéristique produit ΔL w EN ISO EN ISO amélioration de l isolement au bruit de choc au moyen d une chape flottante sur un plancher nu de référence

43 Plus L n,w (ou L nt,w ) est petit, meilleur est l isolement aux bruits de choc Plus L w est grand, meilleur est le produit pour améliorer l isolement aux bruits de choc

44 Isolement des bruits de choc Valeurs guides

45 Atténuation des bruits de choc : les chapes flottantes Chapes sèches à base de laine minérale

46 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN Méthode détaillée (= complexe!) L ' n 10 log 10 L n, d 10 n j 1 10 L n, ij 10 db directe + voies latérales Méthode simplifiée Construction homogènes Planchers massifs Locaux superposés Dimensions conventionnelles des locaux Logiciels de prédiction (ACOUBAT, BASTIAN, ) sur base de la EN

47 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Sur base des valeurs uniques Influence des voies latérales (tableau) Caractéristiques de la chape et de la membrane acoustique (labo) Caractéristiques du plancher de support (labo)

48 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Caractéristiques du plancher de support (labo) Si le plancher de base n a pas été mesuré en labo : L n log m ", w, eq (Plancher béton homogène) 10 cm béton 20 cm béton

49

50 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc L n log m ", w, eq m' (kg/m²) L n,w,eq (db)

51 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Caractéristiques de la chape et de la membrane acoustique (labo)

52 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Caractéristiques de la chape et de la membrane acoustique (labo) Nature de la sous-couche épaisseur chape L W

53 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Influence des voies latérales (tableau) Masse surfacique moyenne des éléments latéraux homogènes non recouverts de doublages (kg/m²) Masse surfacique du plancher

54 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel Δ L w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K Influence des voies latérales (tableau)

55 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel Δ L w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée L ' n, w L n, w, eq L w K IN SITU EN ISO L nt,w = L n,w 10 log V L 2 L ', L L K 10 log nt, w n, w eq w V

56 Voir module de calcul sur Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L Case nt,w study In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN )

57 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Case study Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w Exemple de calcul In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) Données : Une chambre à coucher d un volume de 29 m³ est située sous le living de l appartement de l étage supérieur. Le plancher est constitué d une prédalle+béton (2300 kg/m³) de 26 cm d épaisseur totale. Une chape d égalisation (1800 kg/m³) de 5 cm recouvre les conduites. Les parois latérales sont constituées de murs en blocs silico-calcaire de 15 cm. On demande : en sachant que la sous-couche utilisée possède un ΔL w de 21 db, si on remplit les critères de confort acoustique normal selon la NBN S : De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

58 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Case study Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) 58 De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

59 De nieuwe norm NBN S : Contactgeluidisolatie Case study Voldoen aan eisen voor contactgeluidisolatie L nt,w In afgewerkte toestand controleerbaar in situ : Meetformule (EN ISO 140-7) In ontwerpstadium te berekenen : Rekenformule (EN ) Application de la méthode de calcul 59 De nieuwe akoestische norm NBN S voor woongebouwen

60 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc Stade Projet : quel ΔL w pour un confort acoustique normal/supérieur? Modèles de prédiction selon la EN : méthode simplifiée Paramètres sur lesquels on peut jouer si on souhaite travailler avec un produit moins performant : 1. Localisation des locaux : «chambre à coucher sur chambre à coucher» : 4 db moins exigeant que «cuisine sur chambre à coucher», 2. La masse du plancher de support : gains de 8 à 10 db par doublement de la masse surfacique, 3. La masse surfacique des murs latéraux : gains plus faibles, de 1 à 2 db par doublement de masse surfacique.

61 Dimensionnement de l isolement aux bruits de choc DIRECTIVES DE CONSTRUCTION L'nT,w Chape d'égalisation béton mousse + sous-couche PE 5 mm (18 db) Chape d'égalisation classique + sous-couche PE 5 mm (18 db) Chape d'égalisation béton mousse + souscouche 2xPE 5 mm (21 db) Chape d'égalisation classique + sous-couche 2xPE 5 mm (21 db) Chape d'égalisation classique + sous-couche PE + feutre (27 db) Hourdis 15 cm + béton de remplissage N.A. <58 db <58 db <58 db <58 db Prédalle + béton 15 cm <58 db <58 db <58 db <54 db <54 db Prédalle + béton 20 cm <58 db <54 db <54 db <50 db <50 db Prédalle + béton 25 cm <54 db <54 db <50 db <50 db <50 db Attention que le volume de réception va avoir une influence sur ces performances : pour les locaux inférieurs à 31 m³, les performances seront moins bonnes. A l inverse, les résultats seront du côté de la sécurité pour les locaux plus grands que 31 m³.

62 Isolement des bruits de choc par le bas (traitement par faux-plafond acoustique) Beaucoup moins efficace que le traitement par le dessus Protection du local de réception faux-plafonds acoustiques doublages des parois Interruption du chemin de transmission de la vibration couche intermédiaire élastique Structure MS Structure MS Découplage

63 Isolement des bruits de choc par le bas (traitement par faux-plafond acoustique)

64 Isolement des bruits de choc par le bas (traitement par faux-plafond acoustique)

65 Conclusions -Les exigences de la NBN S :2008 portent sur des valeurs du niveau de bruit de choc mesuré sur site, plus sévères que dans la version de La réalisation de chapes flottantes (ou l utilisation de hourdis acoustiques) est absolument nécessaire pour respecter ces critères, on ne peut pas y arriver en ne jouant que sur la masse du plancher ou par des faux-plafonds acoustiques. -La méthode de calcul simplifiée de la s applique de manière aisée et permet d obtenir des résultats réalistes, proches de ceux mesurés, pour les constructions massives classiques. -L utilisation des valeurs laboratoires reprises dans les documentations techniques demande certaines précautions. -Les erreurs d exécution sont courantes car la réalisation d une chape flottante est extrêmement délicate. Ces erreurs sont difficiles à corriger une fois le bâtiment terminé. - Module de calcul et slides sur

66 Outils, sites internet, etc intéressants : Guide du bâtiment durable Accès direct via : guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be 66

67 Outils, sites internet, etc intéressants : BOUWAKOESTIEK G. Vermeir Faculteit Toegepaste Wetenschappen, K.U. Leuven CSTC CONTACT - Isoler les planchers massifs contre les bruits de choc Van Damme M EN NBN EN :2000 Building acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements - Part 2: Impact sound insulation between rooms Articles et conférences du CSTC INITIATION A L ACOUSTIQUE A. Fischetti BELIN, Paris

68 Contact Manuel VAN DAMME Acoustical Expert Coordonnées : : 0478/

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