Protection contre le bruit et l incendie

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1 Protection contre le bruit et l incendie Brochure de compétences Valable dès le er février 205

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3 Contenu Protection contre le bruit 2 Protection incendie 74 Aide à la planification - Solutions de protection incendie 05 B

4 Protection contre le bruit Protection contre le bruit 2 B

5 Protection contre le bruit Bases fondamentales de planification 4. Bases fondamentales de la physique du bâtiment 4.2 Acoustique du bâtiment 0.3 Législation et normes 3.4 Exigences de SIA Protection contre le bruit dans la technique sanitaire 20.6 Protection contre le bruit dans la construction 22 2 Systèmes d'installation Geberit - Systèmes de parois Généralités sur les systèmes de parois Valeurs acoustiques Système Geberit Duofix Geberit GIS 43 3 Systèmes d'évacuation Geberit 5 3. Système d'évacuation Geberit Silent-db Valeurs acoustiques pour les colonnes de chute, les collecteurs et les conduites de raccordement Évacuation conventionnelle des eaux pluviales Valeurs acoustiques pour les conduites d'évacuation conventionnelles des eaux pluviales Système d'eaux pluviales à remplissage intégral 72 4 Systèmes d alimentation Geberit 73 5 Avantages et utilités 73 B

6 Protection contre le bruit Bases fondamentales de planification. Bases fondamentales de la physique du bâtiment.. Le son, qu'est-ce que c'est? La tonalité et le volume tels que les hommes et les animaux les perçoivent de manière acoustique sont appelés son...2 Génération et propagation du son Tout corps qui produit une vibration peut générer un son dans un milieu élastique environnant. Si ce milieu environnant est de l'air, on parlera de son aérien. Lorsqu'un son est généré, la source sonore transmet ses vibrations aux particules de l'air environnant, qui transmettent à leur tour leurs vibrations autour d'elles, et ainsi de suite. La stimulation émanant de la source sonore se transmet à tout le local de cette manière. Fig. : Mouvements moléculaires de l'air Pression P Onde sonore Longueur d'onde λ Temps t Représentation schématique de la propagation du son d'un diapason..3 Vitesse du son, longueur d'onde et fréquence La vitesse à laquelle les ondes sonores se propagent est appelée vitesse du son c. Elle dépend du milieu de propagation: 340 m en s Sens de propagation Comme le son se propage dans le milieu sous forme d'ondes, on parle d'onde sonore. Cette onde se caractérise par une longueur d'onde λ, une fréquence f et une vitesse sonore c. La vitesse sonore dépend du milieu. Elle est d'environ 340 m/s dans l'air. Le hertz (symbole Hz) est l'unité de mesure de la fréquence. Il indique combien de vibrations sont générées par seconde par les particules d'air stimulées. L'être humain perçoit la fréquence comme hauteur de son, les basses fréquences étant des sons graves et les hautes fréquences, des sons aigus. Amplitude Fig. 3: Une variation correspond exactement à une période de durée T mesurée en s. La valeur inverse /T correspond à la fréquence f (/s = Hz) En s'inspirant de la musique, un doublement de la fréquence se désigne par octave. La tierce est également utilisée de façon analogue. Trois sauts de tierces correspondent à une octave. Le rapport fixe suivant existe entre la vitesse sonore c en m/s, la longueur d'onde λ en m et la fréquence f en Hz: Partant de cette équation, il est possible de calculer les longueurs d'onde à différentes fréquences. Tableau : Exemple de fréquences sonores et de longueur d'onde c = 340 m/s Période T Fréquence f [Hz] Temps Oreille humaine Son audible le plus bas Son audible le plus haut Acoustique du bâtiment Son le plus bas Son le plus haut Musique Son de piano le plus bas Son de piano le plus haut Longueur d'onde λ [m] Fig. 2: Vitesse sonore 4 B

7 Protection contre le bruit Fréquences sonores:. Voix humaine (avec harmoniques) 2. Musique 3. Acoustique du bâtiment 4. Orgue 5. Ponceuse 6. Langue humaine 7. Bruit de rue 8. Stridulation d'un criquet jusqu'à env Infrason Fig. 4: Fréquence (Hz) 6 Hz 0000 Hz Hz Zone de l'ouïe humaine Chien et chat Exemples de fréquences sonores..4 Pression acoustique Ultrason Du point de vue de la physique, il s'agit d'infimes variations de la pression de l'air en ce qui concerne le son aérien. Elles se superposent à la pression atmosphérique et sont désignées par pression acoustique. Notre oreille ne peut toutefois percevoir ces variations de la pression de l'air que si elles se produisent très rapidement, plus précisément entre 20 et fois par seconde ( Hz), et dans une gamme comprise entre 20 μpa et 20 Pa Définition du niveau de pression acoustique L'ouïe est en mesure de traiter une pression acoustique dans une gamme de 20 μpa à 20 Pa, ce qui correspond à un rapport de un à un million. Afin de pouvoir représenter et décrire cette énorme plage de valeurs, on a introduit la notion de niveau de pression acoustique L p. Celui-ci représente 20 fois le rapport logarithmique de la pression acoustique p et une pression acoustique de référence p 0. Le décibel (symbole db) est l'unité de mesure du niveau de pression acoustique. La pression acoustique de référence p 0 a été définie à 20 μpa. Cette pression acoustique correspond à un niveau de pression acoustique de 0 db. Un son sinusoïdal de 000 Hz est tout juste audible à ce niveau (seuil auditif). Dans la représentation logarithmique, la plage de valeurs ne s'étend plus que de 0 à 40 db, ce qui donne une mise à l'échelle beaucoup plus explicite. Moteur à réaction (à une distance de 25 m) Groupe pop Trafic de poids lourds Discussion Bibliothèque Chambre à coucher [db(a)] Seuil de tolérance 40 Départ d'un avion à 30 réaction (à une distance 20 de 00 m) Marteau piqueur Trafic routier moyen Bureau Séjour Forêt Endommagement de l'ouïe également lors d'une influence acoustique de courte durée Endommagement de l'ouïe lors d'une influence acoustique de longue durée ou continue Important dérangement et entrave partielle de la capacité physique Dérangements occasionnels Pas ou peu de dérangements p Pression Pression acoustique Fig. 6: 0 Seuil d'audition Niveau de pression acoustique de différentes sources et effets sonores Fig. 5: Pression atmosphérique Temps t Rapport entre la pression atmosphérique et la pression acoustique..6 Niveau de pression acoustique de différentes sources et effets sonores La plupart des bruits se composent d'un grand nombre de fréquences. Le degré auquel les différentes fréquences sont contenues dans le bruit représente ce que l'on appelle le spectre sonore. On parlera de spectre continu si un bruit contient pratiquement toutes les fréquences audibles. Pour des considérations pratiques, la gamme de fréquences observée en général, de 00 à 3 50 Hz en acoustique du bâtiment (de 50 à Hz dans des cas particuliers) est subdivisée en bandes de fréquence. Selon la largeur de ces bandes de fréquence, on parlera de bandes de tiers d'octave B

8 Protection contre le bruit (tableau 2) ou de bandes d'octave (tableau 3). Des filtres de bandes de tiers d'octave ou de bandes d'octaves sont mis en œuvre en métrologie pour réaliser ce point. Ces filtres sont déjà montés dans de nombreux appareils de mesure modernes. Tableau 2: Bandes de tiers d'octave Fréquence moyenne [Hz] Largeur de bande [Hz] Les niveaux de pression acoustique correspondants sont appelés niveaux de tiers d'octave. Niveau de pression acoustique [db] Niveau de pression acoustique [db] Fig. 8: Niveau de pression acoustique [db] Fig. 9: Fréquence moyenne de tiers d'octave [Hz] Spectre d'octave Zone de fréquence [Hz] Niveau sonore total Si l'on additionne toutes les fréquences mesurées en une bande, on obtient le niveau sonore total (Fig. 9). Fig. 7: Fréquence moyenne de spectre [Hz] Spectre de tiers d'octave 3 50 Tableau 3: Bandes d'octave Fréquence moyenne [Hz] Largeur de bande [Hz] Les niveaux de pression acoustique correspondants sont appelés niveaux d'octave. 6 B

9 Protection contre le bruit..7 La psychoacoustique La psychoacoustique est une branche de la psychophysique qui étudie comment les organes sensoriels réagissent à certains stimuli physiques. Si ces études portent en particulier sur l'ouïe et l'audition, on parlera alors de psychoacoustique. La psychoacoustique représente donc une discipline qui décrit le rapport quantitatif entre les propriétés physiques d'un signal sonore et la sensation auditive qui en résulte...9 Courbes de même intensité sonore Notre ouïe ne présente pas la même sensibilité à toutes les fréquences. Nous percevons différemment les sons sinusoïdaux de différentes fréquences bien que le niveau de pression acoustique soit le même. Cette caractéristique de l'ouïe est décrite à l'aide de courbes de même intensité sonore. Elles indiquent, en fonction de la fréquence, le niveau de pression acoustique qui génère la même sensation d'intensité qu'un son sinusoïdal de fréquence 000 Hz. La sensibilité de notre ouïe est la plus grande entre et Hz...0 Pondération fréquentielle Fig. 0: La psychoacoustique La psychoacoustique joue finalement un rôle important dans la lutte contre le bruit et son évitement...8 Perception de l'intensité sonore Niveau de pression acoustique [db] Seuil d'audition Physique Pression acoustique Subjective Zone de fréquence Durée du bruit Largeur de la bande Fig. : Perception de l'intensité sonore L'intensité sonore se perçoit par le biais du volume sonore ou sonie. L'intensité du son ainsi perçue revêt deux aspects, un physique et un subjectif. L'intensité sonore est clairement définie par la pression acoustique en terme de physique. L'intensité sonore physique ne suffit pas pour décrire la perception auditive subjective résultant de l'intensité sonore. Bien au contraire, la gamme de fréquence, la largeur de bande et la durée du signal sonore influencent la sonie formée par l'ouïe. La sensation auditive et la perception sont subjectives Fréquence [Hz] Fig. 2: Courbes de même intensité sonore Le rapport en fréquence entre niveau de pression acoustique et sensibilité à l'intensité sonore est reproduit, en métrologie, à l'aide de filtres de pondération fréquentielle. Concernant les basses et hautes fréquences, ils réduisent artificiellement la sensibilité de l'instrument de mesure et l'adaptent à la sensibilité de l'oreille humaine. De nos jours, la courbe de pondération A (Fig. 3) est généralement appliquée pour pondérer les mesures de bruit. Les mesures ainsi obtenues sont exprimées en db(a) comme niveau de pondération A. Fonction de transmission [db] Fréquence [Hz] Fig. 3: Réponse en fréquence du filtre de pondération A B

10 Protection contre le bruit.. Pondération temporelle La pondération temporelle est la modification dans le temps d'événements sonores par la vitesse d'affichage des sonomètres. C'est essentiellement la pondération temporelle F "FAST" qui joue un rôle dans les mesures de bruits sanitaires. Elle est réalisée par un passe-bas avec une constante temporelle de 0,25 seconde et provoque un lissage temporel du signal de mesure. Les crêtes brèves inférieures à 25 ms ne sont que partiellement mesurées, étant donné que l'instrument de mesure ne dispose pas de suffisamment de temps pour atteindre la valeur maximale réelle (Fig. 4). Niveau de pression acoustique [db] Niveau de pression acoustique [db] Temps [s] Temps [s] sans évaluation du temps évaluation du temps "Fast" L max = 37.5 [db] Fig. 4: Effet de la pondération temporelle F pour un signal sonore composé de deux impulsions rectangulaires de s et 0,s...2 Niveau de pression acoustique pondéré Lors des mesures de la pression acoustique (niveau de pression acoustique) réalisées sur les lieux, les résultats de mesure doivent être adaptés à la sensation physiologique de l'oreille humaine par des pondérations fréquentielles. En d'autres termes, les valeurs mesurées ou les niveaux de pression acoustique mesurés sont corrigés en fonction d'une courbe bien déterminée. Cette correction est réalisée selon la courbe de pondération A dans laquelle la sensibilité auditive de l'oreille est définie, p. ex. 60 db(a). Si l'indice A manque, il s'agit alors de la valeur absolue. Considérons deux bruits dont le niveau sonore total linéaire (non pondéré) est le même, mais dont les spectres présentent de nettes différences (Fig. 5 et Fig. 6). En raison de la sensibilité fréquentielle de l'oreille humaine, des bruits dominés par des sons graves semblent être moins forts que des bruits à fort taux de sons aigus. Par conséquent, les niveaux de pression pondérés correspondants se distinguent également, étant donné que la pondération A reproduit la caractéristique de l'oreille non pondéré [db] 70 pondéré [db(a)] Niveau de pression acoustique Fréquence moyenne d'octave [Hz] Fig. 5: Spectre et niveau sonore total d'un bruit dominé par des sons graves. Le niveau sonore total est de 79 db sans pondération ou de 65 db(a) avec pondération Niveau de pression acoustique non pondéré [db] pondéré [db(a)] Fig. 6: Spectre et niveau sonore total d'un bruit dominé par des sons aigus. Le niveau sonore total est de 79 db sans pondération ou de 80 db(a) avec pondération Fréquence moyenne d'octave [Hz] Sommes du niveau sonore Somme du niveau sonore Le niveau de pression acoustique pondéré en db(a) correspond à la sensibilité auditive de l'oreille humaine. 8 B

11 Protection contre le bruit..3 Changement d'intensité sonore et sensibilité à l'intensité sonore Le seuil de perception des changements d'intensité sonore est de 2 db pour des niveaux acoustiques supérieurs à 40 db. Les changements d'intensité deviennent nettement perceptibles à partir de 3 db environ. Un changement de 0 db correspond à un doublement ou à une réduction de moitié de l'intensité sonore perçue subjectivement. L'ouïe est plus sensible à une intensité sonore faible. Un changement de niveau de l'ordre de 3 5 db est dans ce cas déjà perçu comme un doublement ou une réduction de moitié de l'intensité sonore (Fig. 7). Volume (sons) /2 /4 /8 /6 /32 /64 Méthode de calcul simplifiée: Au plus grand des deux niveaux L et L 2 est ajouté le supplément D [db] qui dépend de la différence entre les deux niveaux comme suit: Différence L L 2 [db] Supplément D [db] Exemple: 25-2 = 4 supplément [db] = 2 supplément 2 [db] 3-30 = supplément 3 [db] L = 26 L = 30 Fig. 8: Méthode de calcul simplifiée L Niveau sonore ambiant L = 34 [db(a)] Un bruit est en général ressenti comme désagréable lorsqu'il se situe au moins à 0 db au-dessus du niveau sonore ambiant (bruit de fond). Ceci vaut également pour les mesures acoustiques. Il faut procéder à une correction des valeurs de mesure si le niveau de repos n'est pas inférieur d'au moins 0 db au bruit à mesurer. Si l'intensité sonore est faible, une hausse du niveau de 3 5 db est ressenti comme un doublement Niveau sonore [db] Doublement du volume Renforcement du niveau sonore Fig. 7: Relation entre intensité de perception subjective et niveau d'intensité sonore, selon Zwicker..4 Arithmétique des décibels Si plusieurs sources de bruit émettent simultanément des sons, les puissances acoustiques des différents niveaux de pression acoustique s'additionnent. La puissance sonore totale ainsi déterminée est à nouveau convertie en un niveau de pression acoustique appelé somme du niveau sonore. L'addition énergétique ainsi effectuée peut être exprimée par l'équation suivante: Exemple d'addition arithmétique: Niveau de repos nocturne L = 2 db(a) Conduites d'évacuation des eaux pluviales L 2 = 25 db(a) Conduites d'évacuation des eaux usées L 3 = 28 db(a) Bruit de la circulation routière de l'extérieur L 4 = 3 db(a) B

12 Protection contre le bruit.2 Acoustique du bâtiment L'acoustique du bâtiment traite de préférence des rapports acoustiques dans un bâtiment et autour de celui-ci. Les mesures de protection contre le bruit ont pour but d'empêcher que les personnes soient gênées par le bruit provenant de l'extérieur ou des pièces adjacentes..2. Bruits aériens et solidiens L'acoustique du bâtiment différencie le bruit aérien et le bruit solidien. Alors que les ondes sonores transmises par l'air s'étendent dans le local sous forme de variations de pression, le bruit solidien se propage le long de la construction, le plus souvent sous forme d'ondes de flexion. Les ondes de flexion, quant à elles, émettent des ondes aériennes, ce qui les rend audibles. Il est rare que nous percevions le bruit solidien directement sous forme de vibrations ou de secousses. Si, des bruits aériens sont générés dans une pièce, ses murs, son sol et son plafond se mettent à vibrer, et ces vibrations stimuleront à leur tour les particules de l'air dans la pièce voisine en produisant un bruit aérien. Ce processus de transmission du son aérien d'une pièce à l'autre est appelée transmission des bruits aériens. Il convient de distinguer ici l'émergence du bruit solidien. Par exemple, si l'on frappe sur un mur avec un marteau, ce mur est soumis également à des vibrations qui font à leur tour vibrer les particules de l'air dans la pièce voisine, produisant ainsi un bruit aérien. On parle dans ce cas d'émergence du bruit solidien dans le mur et de transmission du bruit solidien à la pièce adjacente. Avant de prévoir des mesures de protection contre le bruit, il faudra donc déterminer si une émergence a lieu sous forme de bruit aérien ou de bruit solidien. Fig. 9: Mur mis en vibration par du bruit aérien ou solidien.2.2 Réduction de la transmission du bruit aérien et solidien Une réduction du bruit aérien peut être réalisée par isolation (Fig. 20). Dans cet exemple, l'indice d'affaiblissement acoustique des murs ou des matériaux entourant la source sonore est déterminant. Fig. 20: Isolation contre le bruit aérien par isolation L'émergence du bruit solidien est amoindrie par un découplage approprié (fixations élastiques entre autres) de la source sonore du corps de bâtiment (Fig. 2). Il faut faire preuve d'une vigilance particulière lors de l'exécution de cette isolation dite de bruit solidien. Un seul pont phonique suffira en effet à remettre en question la réussite de l'ensemble du concept de protection contre le bruit. Fig. 2: Isolation du bruit solidien par découplage La plupart des problèmes de bruit en technique sanitaire sont des problèmes de bruits solidiens..2.3 Indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w Des éléments de construction à une ou deux parois sont propres à diminuer le bruit aérien, les éléments de construction à paroi unique nécessitant en général une masse surfacique nettement supérieure à celle des éléments à deux parois pour le même pouvoir isolant. L'isolation acoustique est définie par l'indice d'affaiblissement acoustique R. Celui-ci dépend fortement de la fréquence et est généralement représenté sous forme de courbe sur un diagramme (Fig. 22). Afin d'obtenir une caractérisation pratique, la moyenne est calculée en tenant compte de la sensibilité fréquentielle de notre oreille. Une courbe référentielle est superposée à la courbe de mesure telle que celle-ci reste en moyenne inférieure de 2 db maximum. La valeur lue pour 500 Hz sur la courbe référentielle décalée est désignée comme indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w. 0 B

13 Protection contre le bruit Indice d'affaiblissement acoustique [db] 50 R w Sous-dépassement moyen de max. 2.0 [db] Indice d'affaiblissement acoustique déterminé Courbe de référence (52 [db])* Courbe de référence décalée * correspond environ à l'isolation acoustique d'une paroi en brique pleine de 24 cm Fréquence [Hz] Fig. 22: Pondération de l'isolation contre le bruit aérien mesuré Pour les valeurs de l'indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w, voir la section 2.3, Tableau 25 à la page 42, et la section 2.4, Tableau 3 à la page Indice d'affaiblissement acoustique apparent pondéré R w et transmission indirecte La transmission des bruits aériens d'une pièce à l'autre ne se produit pas uniquement par le biais des parois de séparation et des plafonds, mais aussi par les éléments de construction contigus (Fig. 23). Cette transmission indirecte par les parties contiguës réduit l'effet isolant d'une paroi ou d'une dalle et ce, en fonction de la constitution des éléments de construction contigus. Une bonne isolation contre le bruit aérien entre des pièces contiguës n'est possible que si les éléments de construction adjacents remplissent certaines conditions. L'indice d'affaiblissement acoustique apparent pondéré R' w (également désigné par indice d'affaiblissement acoustique apparent) est déterminé en prenant en compte les voies de cette transmission indirecte et est en général plus petit que l'indice R w sans transmission indirecte: Fig. 23: Propagation du son Propagation du son Par passage sonore direct 2 Par des ponts phoniques 3 Par transmission sonore indirecte Isolation acoustique normalisée pondérée D nt,w 3 3 La connaissance de l'indice d'affaiblissement acoustique d'un élément de construction ne permet pas encore d'en déduire le comportement acoustique réel à l'état monté en association avec des éléments contigus. C'est la raison pour laquelle la norme SIA 8 formule les exigences en matière de protection contre le bruit interne et externe (bruit aérien) par l'isolation acoustique normalisée pondérée D nt,w en db. La conversion à partir de l'indice d'affaiblissement acoustique apparent pondéré R' w d'un élément de construction se calcule comme suit: V: Volume net du local en m 3 S: Surface nette de l'élément de construction, dimensions intérieures de l'élément de séparation en m 2 Exemple: Volume de la pièce de réception: V = 63 m 3 Paroi de séparation: S = 0 m 2 Indice d'affaiblissement acoustique apparent pondéré de la paroi de séparation: R' w =52dB k F : Prise en compte de la transmission indirecte. En appliquant la méthode de prévision préconisée par la série de normes EN 2354, la valeur estimée est remplacée par des indications détaillées. B

14 Protection contre le bruit.2.6 Absorption du son Le son est absorbé par réflexion d'une onde sonore sur une surface de mur ou de plafond (Fig. 24). Selon la nature de cette surface, une plus ou moins grande part de l'énergie sonore est absorbée. La caractéristique en est le coefficient d'absorption acoustique α. Il dépend de la fréquence et indique combien d'ondes sonores générées peuvent être absorbées par le matériau. Il est nécessaire de bien distinguer les notions d'isolation acoustique et d'absorption acoustique. Une paroi peut avoir un bon effet isolant tout en ayant une faible absorption acoustique. L'inverse est également vrai. [s] Fig. 26: Courbe de décroissance, temps de réverbération long Le temps de réverbération permet donc d'évaluer le pouvoir d'absorption d'une pièce. Wallace C. Sabine (868-99) a trouvé la relation suivante entre le temps de réverbération T en s, le volume de la pièce V en m 3 et l'aire d'absorption équivalente A en m 2 : a Fig. 24: Absorption acoustique et isolation acoustique a) Absorption du son: quel taux de son se réverbère dans la pièce d'origine du son? b) Isolation acoustique: quel taux de son parvient dans la pièce contiguë? b Si l'on connaît les coefficients d'absorption fréquentielle α de toutes les aires partielles S d'une pièce, la somme de l'aire d'absorption équivalente A peut être calculée: Temps de réverbération et aire d'absorption équivalente 3 Le temps de réverbération est étroitement lié à l'absorption du son. Il mesure la durée pendant laquelle le niveau acoustique "se réverbère" dans une pièce après suppression de la source sonore. Plus précisément, il correspond à la période durant laquelle le niveau acoustique décroît de 60 db. Plus ce temps de réverbération est court, plus le son est absorbé dans la pièce. De même que le degré d'absorption acoustique, le temps de réverbération dépend de la fréquence Fig. 27: Aires partielles des différents matériaux Aire partielle S 2 Aire partielle S 2 3 Aire partielle S 3 4 Aire partielle S 4 5 Aire partielle S 5 0 [s] Fig. 25: Courbe de décroissance, temps de réverbération court Tableau 4: Degré d'absorption des différents matériaux Matériau Degré d'absorption α Crépi de ciment et chaux Maçonnerie, jointoyage Aire avec chaises Parquet, vitrifié, collé Tapis d'épaisseur moyenne Calcul: 2 B

15 Protection contre le bruit.2.8 Champ sonore diffus Tandis que le niveau de pression acoustique diminue lors de la propagation des bruits à l'air libre avec un éloignement de la source des bruits augmentant, dans les locaux, à partir d'une distance déterminée de la source des bruits, ce niveau de pression acoustique est de ce fait pratiquement indépendant de son emplacement. Par des réflexions aux plafonds, aux parois et aux sols ainsi qu'aux objets se trouvant dans le local, il se forme un champ sonore diffus, qui se superpose au bruit direct provenant de la source et qui domine à une distance plus élevée. Le niveau de pression acoustique qui en résulte est plus élevé que dans le champ libre et dépend avant tout de la capacité d'absorption et ainsi du temps de réverbération du local (Fig. 28). Niveau sonore [db] Fig. 28: Propagation du son dans des pièces fermées et formation d'un champ sonore diffus Peu d'absorption 2 Beaucoup d'absorption 3 Champ libre Baisse du niveau de pression acoustique à l'air libre et champ sonore diffus Distance [m].3 Législation et normes.3. Loi sur la protection de l'environnement (LPE) et ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) La loi sur la protection de l'environnement (LPE) et l'ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) forment ensemble les prescriptions inhérentes à la protection contre le bruit..3.2 Norme SIA 8 "Protection contre le bruit dans le bâtiment" La nouvelle édition de la norme SIA 8 est entrée en vigueur au er juin Elle s'applique jusqu'à aujourd'hui à la protection contre les nuisances acoustiques provenant de l'extérieur et de l'intérieur des bâtiments avec pièces 2 3 sensibles au bruit. La norme est justifiée d une part par le développement de la normalisation internationale et d autre part, par le besoin de calme croissant de la population. Les exigences accrues ont caractère obligatoire pour les constructions suivantes: Maisons mitoyennes Maisons contiguës Propriétés par étage nouvellement construites La norme SIA 8 est liée à l'ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) et à la loi sur la protection de l'environnement (LPE). Elles forment ensemble les prescriptions inhérentes à la protection contre le bruit. Dans l'article 2, paragraphe de la LPE, il est concrètement stipulé que "Quiconque veut construire un immeuble destiné au séjour prolongé de personnes, doit prévoir des aménagements adéquats de lutte contre le bruit provenant de l'extérieur et de l'intérieur." Selon l'article 32 de l'opb, le maître d'ouvrage d'un nouveau bâtiment doit s'assurer que l'isolation acoustique des éléments extérieurs et des éléments de séparation des locaux à usage sensible au bruit, ainsi que des escaliers et des équipements, satisfont aux règles reconnues de la construction. En tant que telles, on observera les exigences minimales selon la norme SIA 8 "Protection contre le bruit dans le bâtiment" de la Société suisse des ingénieurs et des architectes. Ainsi la relation entre la LPE, l'opb et la SIA 8 est instaurée. Tableau 5: Structure des bases fondamentales légales et normatives LPE La loi sur la protection de l'environnement OPB Ordonnance sur la protection contre le bruit Norme SIA 8 "Protection contre le bruit dans le bâtiment" Protection contre les émissions en général La LPE renvoie à l'opb Protection contre les émissions de bruit et diminution des émissions de bruit: "Cette ordonnance veut lutter contre les bruits nuisibles et agaçants." L'OPB renvoie à la SIA 8 Protection contre le bruit dans le bâtiment: protège des émissions de bruit entre les unités d'occupation dans les bâtiments et les éléments de façade. Les exigences en matière de protection contre le bruit sont fermement définies. Ce sont les valeurs de bruit effectivement mesurées après l'exécution des travaux. Les valeurs sont mesurées sans tolérances. La méthode suivie pour l'obtention de ces valeurs de bruit n'est pas traitée. De ce fait, la responsabilité d'obtenir les valeurs de bruit exigées par des travaux adéquats incombe à chaque corps de métier. Il est tout particulièrement nécessaire de tenir compte des mesures prises en matière de protection contre le bruit par l'ensemble des corps de métier, afin qu'elles ne soient pas compromises par des travaux individuels. B

16 Protection contre le bruit Dans le sens des objectifs de protection de la SIA 8: Les exigences minimales sont un minimum légal à respecter et garantissent à l'utilisateur une protection contre le bruit satisfaisante La garantie de protection contre le bruit est à stipuler contractuellement et de manière compréhensible Les spécialistes du bâtiment doivent se concerter à titre préventif La protection du bâtiment est réglée: Par rapport aux sources de bruit externes et internes Par rapport au bruit solidien, rayonné par des sources externes et internes Ces règlements s'appliquent aux nouveaux bâtiments et aux rénovations. Par les transformations importantes du point de vue de l'acoustique du bâtiment sont concernés le remplacement des fenêtres ou des vitrages, le remplacement des revêtements de sol élastiques (tapis) par des revêtements durs (parquet, stratifié, céramique, pierre etc.), le remplacement des équipements techniques ou des installations fixes du bâtiment ainsi que le remplacement des installations sanitaires. Les exceptions pour les rénovations constituent des cas isolés réglés au cas par cas entre les intéressés et, si nécessaire, avec l'autorité d'exécution. En règle générale, une aggravation de l'acoustique du bâtiment par rapport à l'état antérieur à la rénovation ne doit toutefois pas se produire. Le domaine d'application est décrit de manière très détaillée dans la SIA 8, édition 2006 et se différencie en quatre groupes (genres de bruit): Bruit aérien Bruit de choc Bruit solidien Bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment Tableau 6: Assurance de qualité dans le bâtiment (genres de bruit) Genres de bruits Équipements Bruit intérieur Bruit extérieur techniques Bruit aérien Bruit de choc Bruit aérien Sensibilité au bruit dans le local à protéger Faible Exigences pour la Exigences pour la Exigences pour la Exigences pour la Moyenne protection contre le protection contre le protection contre le protection contre le bruit des équipements bruit aérien de bruit de choc bruit aérien de Élevée techniques l'intérieur l'extérieur Degrés d'exigences Exigences minimales en db en db Exigences accrues 3 db plus bas 3 db plus haut Adaptation au spectre C - + C Correction liée au volume C V + C V - C V Indice d'affaiblissement acoustique apparent R en db en db 4 B

17 Protection contre le bruit.4 Exigences de SIA 8.4. Niveaux d'exigences Les exigences sont échelonnées en fonction du degré de nuisance (Tableau 7: "Niveaux d'exigences pour les bruits des équipements techniques", page 5) et de la sensibilité au bruit des locaux (Tableau 8: "Sensibilité au bruit", page 5). Tableau 7: Niveaux d'exigences pour les bruits des équipements techniques Niveaux d'exigences Exigences minimales Exigences accrues Exigences particulières Description Sont des exigences standards. Elles assurent une protection nécessaire contre le bruit afin d'éviter les nuisances importantes. Sont obligatoires pour les maisons mitoyennes de même que contiguës et pour les nouvelles constructions de propriétés par étage. Elles offrent une protection contre le bruit, telle qu'une majorité des occupants d'un bâtiment soit satisfaite. Des valeurs amoindries de 3 db(a) par rapport aux exigences minimales s'appliquent. La plus petite valeur est de 25 db(a). Sont à convenir en cas d'utilisations particulières ou d'exigences particulières de protection contre le bruit (s'applique également à des locaux ou des genres de bruit spécifiques). On considère, en particulier, une situation spéciale lorsqu'il existe des écarts importants entre la sensibilité au bruit et/ou le degré de nuisance à l'émission prévalant en l'espèce, par rapport aux descriptions figurant dans la norme, que les écarts soient dans un sens ou dans l'autre. Les exigences accrues sont requises pour les maisons mitoyennes et contiguës ainsi que pour les propriétés par étage..4.2 Sensibilité au bruit La classification de la sensibilité au bruit des locaux se fait par interprétation analogique (Tableau 8: "Sensibilité au bruit", page 5). La SIA 8, chapitre "Bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment" comprend également des exigences aux locaux d'installation voisins, p. ex. à la salle de bains. Tout en sachant que le local sanitaire voisin est faiblement sensible au bruit. Tableau 8: Sensibilité au bruit Sensibilité au bruit Description du type et de l'utilisation du local Faible Locaux utilisés pour des activités essentiellement manuelles. Locaux utilisés par plusieurs personnes ou pour de courtes périodes seulement. Exemples: atelier, salle de travaux manuels, de réception ou d'attente, bureau paysager (à l'exclusion d'un découplage ultérieur en plusieurs unités d'occupation ou en bureaux individuels), cantine d'entreprise, restaurant, cuisine non habitable, bain, WC, local de vente, laboratoire, corridor. Moyenne Locaux utilisés pour l'habitat, pour y dormir ou pour des activités intellectuelles. Exemples: séjour, chambre à coucher, studio, salle de classe, salle de musique, cuisine habitable, bureau, chambre d'hôtel, chambre d'hôpital sans exigences particulières de tranquillité. Élevée Locaux à l'usage d'utilisateurs qui ont besoin de beaucoup de tranquillité. Exemples: salle spéciale de repos dans les hôpitaux et les sanatoriums, salle spéciale pour thérapies avec un besoin élevé de tranquillité, salle de lecture ou d'étude. Pour les bruits des équipements techniques desquels font partie les bruits des locaux sanitaires il convient de différencier entre les bruits de fonctionnement et les bruits d'utilisation. Comme grandeur caractéristique pour la protection contre le bruit des équipements techniques, on utilise le niveau d'évaluation L r,h (en db) de l'installation individuelle. Les locaux sanitaires des habitations voisines ont été attribués à la faible sensibilité au bruit et sont ainsi soumis à des exigences en matière de protection contre le bruit. B

18 Protection contre le bruit.4.3 Exigence minimale Tableau 9: Exigences minimales en db(a) pour la protection contre les bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment Genre de bruit émis (local Bruits de courte durée Bruits continus d'émission) Bruits de fonctionnement (F) Bruits d'utilisation (B) Bruits de fonctionnement et d'utilisation Sensibilité au bruit Valeurs d'exigences L H [db(a)] Faible (p. ex. bain, WC) Moyenne (p. ex. chambre, séjour) Élevée (p. ex. hôpital, salle de ) repos) ) Est considérée comme plus petite valeur (selon SIA 8, Art , page 25) Selon le degré d'exigence, les valeurs limites (Tableau 9: "Exigences minimales en db(a) pour la protection contre les bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment", page 6) pour L H en phase nocturne ( heures) ne doivent pas être dépassées. S'il est absolument certain que les nuisances sonores ne se produisent uniquement qu'en phase diurne ( heures), on applique respectivement les exigences amoindries de 5 db(a) pour L H en db(a). En règle générale, ceci n'est pas le cas pour les immeubles d'habitation. Les exigences minimales de protection contre les bruits de fonctionnement (F) et les bruits d'utilisation (B) des équipements techniques sont indiquées dans le Tableau 9: "Exigences minimales en db(a) pour la protection contre les bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment", page 6. Si des exigences accrues particulières en matière de protection contre le bruit des équipements techniques ont été convenues, on applique aussi bien pour les bruits de fonctionnement que pour les bruits d'utilisation les valeurs amoindries de 3 db (Tableau 0: "Exigences accrues en db(a) pour la protection contre les bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment", page 6)..4.4 Exigence accrues Tableau 0: Exigences accrues en db(a) pour la protection contre les bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment Genre de bruit émis (local Bruits de courte durée Bruits continus d'émission) Bruits de fonctionnement (F) Bruits d'utilisation (B) Bruits de fonctionnement et d'utilisation Sensibilité au bruit Valeurs d'exigences L H [db(a)] Faible (p. ex. bain, WC) Moyenne (p. ex. chambre, ) séjour) Élevée (p. ex. hôpital, salle de 25 ) ) repos) ) Est considérée comme plus petite valeur (selon SIA 8, Art , page 25) Les exigences dans la SIA 8 sont appliquées sans tolérances. Les exigences en matière de protection contre le bruit selon la norme SIA 8 et en particulier les niveaux d'exigences sont conciliées dans le contrat d'entreprise ou de vente. Lorsqu'il est question, par exemple, d'exigences minimales, avec une sensibilité moyenne au bruit (p. ex. séjour, chambre à coucher), il convient d'appliquer le niveau d'évaluation maximal pour les bruits des appareils sanitaires suivant: Bruits de fonctionnement (p. ex. rinçage des WC): L H 33 db(a) Bruits d'utilisation (p. ex. laisser tomber le couvercle des WC): L H 38 db(a) Lorsqu'il est question d'exigences accrues, il convient d'appliquer le niveau d'évaluation maximal pour les bruits des appareils sanitaires suivant: Bruits de fonctionnement: L H 30 db(a) Bruits d'utilisation: L H 35 db(a) 6 B

19 Protection contre le bruit.4.5 Classification des bruits des équipements techniques La norme SIA 8, chapitre "Bruits des équipements techniques et des installations fixes du bâtiment" différencie les bruits de courte durée et les bruits continus ainsi que les bruits de fonctionnement et les bruits d'utilisation. Pour les sources de bruit qui ne sont pas mentionnées dans le Tableau : "Classification des bruits émis (local d'émission)", page 7, l'affectation se fera par analogie. Tableau : Classification des bruits émis (local d'émission) Bruits de courte durée Bruits continus Bruits de fonctionnement Remplissage et vidage de lavabo, d'évier et de baignoire; rinçage des WC y compris le processus de déclenchement; bruits d'exploitation des installations d'adduction et d'évacuation d'eau; ouvrir, régler, fermer les vannes et autre robinetterie; ascenseurs; bruits des portes de garage, fermetures de portes et stores à commande automatique; relais de commutation pour les installations électriques Fonctionnement d'installations de ventilation et de climatisation, lave-vaisselle, machine à laver, séchoir à linge, installation frigorifique, ventilateur, chauffage, compresseur, pompe à chaleur, jacuzzi, évacuation des eaux de pluie Bruits d'utilisation Utilisation de la douche et de la baignoire; laisser tomber le couvercle et/ou la lunette des WC; déposer des casseroles et de la vaisselle sur un plan de travail; actionner des tiroirs et des portes d'armoire; actionner manuellement des portes de garage, des portes d'entrée tournantes, des portes et fenêtres coulissantes, des stores, des clapets, des grilles, des portes de cheminée et des portes de four Bruits provoqués par les installations artisanales desservies manuellement L'évacuation des eaux pluviales est classifiée dans les bruits continus. B

20 Protection contre le bruit.4.6 Niveau d'évaluation L r,h Le niveau d'évaluation est une mesure destinée à l'évaluation des bruits produits par les équipements techniques du bâtiment. Les exigences sont atteintes, lorsque le niveau d'évaluation pondéré L H,tot = L r,h + C v respecte les valeurs d'exigences respectives déterminantes. Pour les bruits de courte durée, les valeurs sont les suivantes: L H,tot = L r,h + C v = L A,F + K + K4 + C v en db(a) Pour les bruits continus, selon la méthode de mesurage simplifiée, les valeurs sont les suivantes: L H,tot = L r,h + C v = L A,eq + K + K2 + K3 + C v en db(a) d'où: L r,h = Niveau d'évaluation pour les bruits produits par les équipements techniques du bâtiment en db(a) Mesure pour l'évaluation des bruits produits par les équipements techniques du bâtiment et les installations fixes du bâtiment. C v = Correction liée au volume en db resp. db(a) Terme correctif prenant en compte l'influence d'un volume important du local de réception sur le temps de réverbération Volume V 0 99 m 3 : m 3 : m 3 : m 3 : > 800 m 3 : Correction liée au volume C V C v =0dB resp. db(a) C v =2dB resp. db(a) C v =3dB resp. db(a) C v =4dB resp. db(a) C v =5dB resp. db(a) L A,F = Niveau sonore pondéré moyen max. A, mesuré avec la constante de temps "FAST" en db(a) Niveau maximal d'un bruit de courte durée produit par un équipement technique ou une installation fixe du bâtiment, mesuré en utilisant la constante de temps "FAST" et le filtre de pondération A avec l'application de la méthode de mesurage simplifiée L A,eq = Niveau sonore pondéré équivalent A, mesuré avec la constante de temps "FAST" en db(a) Niveau constant sur une période d'observation t donnée qui amène au récepteur la même énergie qu'un signal variable émis durant la même période. Exprimé respectivement en db(a) ou en db(c), selon la courbe de pondération appliquée. Les courbes de pondération A et C sont fixées au niveau international, conformément à la norme CEI ou EN Ces courbes tiennent compte, aussi bien que possible, des différences de sensibilité de l'oreille humaine à des fréquences et des intensités différentes. K = Correction pour l'absorption acoustique du local de réception: Équipement fortement absorbant: Équipement faiblement absorbant: Sans équipement absorbant: K2 = Correction pour le caractère tonal du bruit: Faible: Distincte: Forte: K = 0 db K = -2 db K = -4 db K2 = 2 db K2 = 4 db K2 = 6 db K3 = Correction pour le caractère impulsionnel du bruit: Faible: Distincte: Forte: K3 = 2 db K3 = 4 db K3 = 6 db K4 = Correction pour la différence entre le bruit original et le bruit simulé des bruits d'utilisation (SIA 8, annexe B, tab.2) 8 B

21 Protection contre le bruit.4.7 Bruits d'utilisation Pour le mesurage des bruits d'utilisation, la simulation peut être effectuée à l'aide du marteau basculant EMPA. Les cas de simulation et les corrections relatives sont décrits dans le Tableau 2 à la page 9. Tableau 2: Mesurage des bruits d'équipements techniques et d'installations fixes dans des constructions réservées à l'habitation (tiré de la SIA 8, annexe B, tableau 2) Élément de construction Type d'essai et production de bruit Équipements de cuisine et installations sanitaires Baignoire marteau basculant EMPA (frappe horizontale ou verticale) Receveur de douche marteau basculant EMPA (frappe verticale) WC ) marteau basculant EMPA (frappe verticale) Lavabo marteau basculant EMPA (frappe verticale) Surfaces prévues dans les locaux humides pour y déposer des objets durs 2) Évier, plans de travail et surfaces disponibles dans les cuisines Tiroirs et portes d'armoires ) Éléments d'armoire, étagères marteau basculant EMPA (frappe verticale) marteau basculant EMPA (frappe verticale) marteau basculant EMPA (frappe horizontale) marteau basculant EMPA (frappe verticale) Points d'excitation et indications Correction du niveau K4 [db(a)] répartis (sol et paroi) -2 répartis (sol) -2 bord avant (appui de la lunette) -7 surface disponible à l'arrière -2 dans la mesure du possible (place disponible, risque de bris) répartis, élément mesuré débarrassé de tout objet répartis sur la face frontale ou l'arête d'une porte fermée (attention: adapter la hauteur de chute) répartis, élément mesuré débarrassé de tout objet ) Lorsque des mesures d'amortissement à effet persistant sont mises en œuvre, telles que p. ex. couvercle de WC avec abaisse automatique, on peut renoncer au mesurage 2) Lors d'une utilisation exclusivement réservée aux petits objets, on peut renoncer au mesurage Les nuisances résultant de l'utilisation de rideaux de douche, parois de douche ou de petits objets (pose d'un verre à dents, porte-savon, utilisation d'un dérouleur de papier, tuyau de douche etc.) ne justifient pas de mesurage de contrôle dans le sens de la norme SIA 8. Pour le mesurage des bruits d'utilisation, le Tableau 2: "Mesurage des bruits d'équipements techniques et d'installations fixes dans des constructions réservées à l'habitation (tiré de la SIA 8, annexe B, tableau 2)", page 9 est déterminant. Cela signifie que les mesures énumérées ci-dessus, effectuées sur des éléments de construction pour la simulation des bruits d'utilisation des équipements techniques et des installations fixes, ne nécessitent aucun complément de mesure dans les constructions réservées à l'habitation. Lors de la pose d'un WC muni d'un couvercle avec abaisse automatique, aucun essai à l'aide du marteau basculant n'est requis pour le WC. Lors d'une utilisation exclusivement réservée aux petits objets, aucun essai à l'aide du marteau basculant n'est requis sur la surface de dépôt de la paroi en applique. B

22 Protection contre le bruit.5 Protection contre le bruit dans la technique sanitaire.5. Généralités en matière de protection contre le bruit dans la technique du bâtiment Diminuer ou endiguer la transmission et la propagation des bruits en provenance des installations sanitaires Tableau 3: Principes fondamentaux de la protection contre le bruit à l'aide de solutions Geberit Réduction de la transmission des bruits aériens Réduction de la transmission des bruits solidiens Par isolation Par découplage des conduites Par isolation réduisant les bruits aériens (p. ex. matelas isolant Geberit Isol Flex) Par des fixations élastiques (p. ex. set antibruit Geberit pour WC) Par une installation de paroi en applique contrôlée Par une isolation des bruits solidiensentre le tuyau et la maçonnerie Par des parois d installation complètes ou des parois en applique/parois de séparation contrôlées Par des parois d installation complètes ou des parois en applique/parois de séparation contrôlées Dans le but de satisfaire aux prescriptions dictées par la norme de protection contre le bruit, il convient, avant le début de la planification, de définir les exigences de protection contre le bruit ainsi que les responsabilités..5.2 Bruits dans les installations sanitaires Dans les installations sanitaires, les bruits se produisent à différents endroits. Lors de l'évaluation et pour la planification des mesures de protection contre le bruit, il convient de faire la différence entre les genres de bruit. 20 B

23 Protection contre le bruit.5.3 Bruits d'évacuation Pour les conduites d'évacuation, une différence sera faite entre les bruits de chute, les bruits d'impact et les bruits d'écoulement (Fig. 29): Les bruits de chute sont des bruits aériens et des bruits solidiens, qui sont produits par l'eau tombant dans un tuyau vertical. Les bruits d'impact se produisent dans la zone d'impact de l'eau dans le coude. L'énergie de la chute est de ce fait largement transformée en énergie acoustique. Ainsi, la vitesse diminue et après l'impact, l'eau s'écoule considérablement plus lentement. Les bruits d'écoulement sont produits par l'écoulement de l'eau dans la conduite horizontale. Cette eau s'écoule dans le bas de la conduite et, pour cause d'irrégularités dans la conduite ou de changements de direction, elle est perturbée dans son écoulement silencieux..5.5 Bruits dans les conduites d'eau potable En règle générale, les systèmes d'alimentation sont disposés de manière à ce que la vitesse de l'eau dans les conduites ne dépasse pas 2 4 m/s. A cette vitesse, les propres bruits des conduites par rapport aux bruits de la robinetterie sont à ce point minimes, qu'ils sont normalement ignorés. Les bruits dérangeants ne se produisent pas dans les conduites, mais dans la robinetterie et sont uniquement transmis par le système de conduite. Les tubes en matière synthétique offrent dans ce cas des avantages par rapport aux tubes métalliques..5.6 Bruits produits par la robinetterie En qualité de valeur caractéristique pour le comportement aux bruits d'une robinetterie, le niveau sonore pondéré A de la robinetterie L ap est déterminé. Les mesures s'effectuent selon EN ISO Pour la classification, le niveau sonore saisi dans le local est comparé au niveau sonore d'un générateur hydraulique de bruit normalisé GEB. La valeur de référence du niveau sonore A du GEB à une pression d'écoulement de 3 bars est de 45 db(a) et correspond en moyenne au niveau sonore, que le GEB produit dans un immeuble normal. 2 Fig. 29: Bruits dans les conduites d'évacuation Bruits de chute 2 Bruits d'impact (étage 45 ) 3 Bruits d'impact (déviation 2 x 45 ) 4 Bruits d'écoulement Gargouillements 4 Les gargouillements se produisent à l'extrémité du processus de vidage par l'entraînement de bulles. Les causes en sont des installations d'évacuation non conformes. Fig. 30: Bruits produits par la robinetterie Pour la robinetterie, qui nécessite une homologation de la SSIGE, les débits volumiques minimaux dictés sont testés en laboratoire et, à une pression d'écoulement de 3 bars, ne peuvent pas dépasser les valeurs suivantes: Classe de bruit I Classe de bruit II 20 db(a) 30 db(a) Les paramètres déterminants lors de la formation de bruit sont principalement la pression d'eau, la vitesse d'écoulement et la construction de la robinetterie. Les bruits se produisent lors de l'élimination de l'énergie de pression aux endroits les plus étroits. Les causes sont la formation de tourbillons et avant tout la cavitation. La robinetterie d'écoulement Geberit satisfait aux exigences de la classe de bruit I. B