Les solutions techniques en neuf et en réhabilitation. Traitement des espaces et des ambiances

Transcription

1 Les solutions techniques en neuf et en réhabilitation Traitement des espaces et des ambiances

2 Traitement des ambiances sonores Deux objectifs complémentaires : la réduction du niveau de bruit la qualité de l écoute (clarté, intelligibilité, fidélité)

3 Rappel La Durée de réverbération :Tr (en seconde) Le bruit se réfléchit sur les parois Décroissance temporaire durée de réverbération

4 Rappel Les modes de propagation sonore dans une salle Réfraction et Absorption Suivant la nature de la paroi, et de sa surface, une part plus ou moins importante de l énergie sonore incidente (1) sera réfléchie, absorbée et dissipée (3) transmise (4).

5 Rappel Les modes de propagation sonore dans une salle Réfraction ou Réflexion L'onde "rebondit" sur une paroi, elle est absorbée ou réfléchie par un obstacle. La surface de l obsatcle est plan et lisse, l onde incidente repart avec un angle réfléchi de même valeur que l'angle incident. La surface de l'obstacle n'est pas lisse mais complexe, l'onde incidente ne sera pas réfléchie en une seule onde. Chaque aspérité de la surface va se comporter comme une paroi, l'onde incidente sera donc réfléchie en une multitude d'ondes et de directions.

6 Rappel Les modes de propagation sonore dans une salle

7 Les matériaux poreux ou fibreux Source M. Messer

8 Les résonateurs ( plaques perforées) Source M. Messer

9 Résonateurs (autres solutions) Panneaux bois perforés Parpaings «Soundblox type AC» Panneaux à lames de bois disjointes Bardage brique perforée «Terreal phonobric»

10 Les résonateurs à diaphragmes, les panneaux fléchissant Panneaux fléchissants réalisés au moyens de panneaux légers en agglomérés de bois lisse Source M. Messer

11 Effets combinés des trois processus d absorption 1 0,5 0 Source M. Messer

12 Exemple de combinaison des processus d absorption BU le Havre Dottelonde Architecte

13 Exemple d application de différents processus d absorption Lycée professionnel et CFA de Dieppe Architecte Carre Dubillot - ACAU

14 Exemple d application de différents processus d absorption Amphithéâtre de la CCI de Chartres - architectedeslandes

15 Résonateur de Helmholtz. Assimilation du résonateur de Helmholtz à une masse sur ressort,. Double fonction d atténuation et d amplification résonateurs acoustiques pour limiter les effets de résonance dans la nef du musée d Orsay

16 La méthode de Sabine Tr = 0,16 V/A avec A =(α1 x S1) + (α2 x S2)+... avec Tr : Temps de réverbération en seconde V : Volume du local en m3 A : Aire d'absorption équivalente α1:coeff. de Sabine de l'objet 1 S1: Surface de l'objet 1

17 Coefficients d absorption acoustique (α sabine) de différents matériaux Matériau Béton, enduit ciment lisse Carrelage Bois Laine minérale 50mm Laine minérale. 50mm recouvert de kraff Fibre de bois compressée 15 mm (fibralith) Plâtre lisse 13 mm + laine minérale 75mm Plâtre perforé (gyptone) + laine minérale 75 mm Panneau laine de roche 25mm + plénum 250mm Vitre 4mm Plâtre Parquet Moquette épaisse Velours à 20mm d un mur Contreplaqué 5 mm à 50 mm d un mur Laine de verre 25 mm Surface occupée par des spectateurs assis Toile perforée à 15 % +laine min. 30 mm Parpaings «Soundblox type AC» Bardage brique perforée «Terreal phonobric» 0,01 0,01 0,09 0,27 0,74 0,15 0,60 0,57 0,55 0,03 0,04 0,03 0,14 0,12 0,07 0,15 0,60 0,26 0,30 0,15 0,01 0,015 0,11 0,62 0,54 0,54 0,4 0,75 0,65 0,03 0,03 0,04 0,32 0,36 0,12 0,38 0,74 0,33 0,35 0,45 0, 02 0,02 0,10 0,88 0,36 0,70 0,15 0,61 0,70 0,03 0,03 0,08 0,45 0,45 0,28 0,60 0,88 0,56 0,90 0,80 0,02 0,025 0,08 0,93 0,32 0,60 0,07 0,48 0,80 0,02 0,04 0,12 0,45 0,52 0,11 0,64 0,96 0,79 0,60 0,90 0,02 0,03 0,08 0,81 0,30 0,53 0,06 0,45 0,85 0,02 0,05 0,12 0,40 0,50 0,08 0,62 0,93 0,65 0,40 0,80

18 Coefficients d absorption acoustique (αw) de différents matériaux Matériau αw Dalle de fibre compactée Fibres projetée (30mm) Moquette épaisse sur béton Tapis aiguilleté Mousse épaisse sur béton Liége (40mm) Bardage brique perforée «Terreal phonobric» Plaque de platre perforée «Gyptone» + laine minérale Plaque de plâtre 13 mm + laine minérale Panneau laine de roche 25mm + plénum 250mm Fibre de bois compressée 15 mm (fibralith) 0,5 0,6 0,2 0,1 0,2 0,3 0,65 0,55 0,15 0,70 0,55

19 Durée de réverbération optimum - d après R. Lamoral (CSTB) - Autre approche relations issues d observations empiriques T T opt. = 0,32 + 0,17 log V donnée pour les salles vides destinées à la parole avecv = volume de salle

20 Diminution du niveau sonore dans un local, par l apport de matériaux absorbants ΔL = L1-L0 = 10 log A0 /A1 ou ΔL = L1-L0 = 10 log R0 / R1 avec L = niveau sonore R = A/(1-A/S) appelé constante du local A = surface équivalente soit S x αw

21 La clarté et l intelligibilité Réflexion et réverbération critères d équilibre et d homogénéité

22 La clarté et l intelligibilité L indice R.A.S.T.I. est une valeur subjective permettant de qualifier l intelligibilité de la parole dans une salle : - l orateur doit pouvoir s exprimer sans élever la voix. - les auditeurs doivent pouvoir entendre et comprendre l orateur en tous point de la salle. Source : Audio LAFOND L indice R.A.S.T.I. est compris entre 0 (correspondant à 0% de mots compris) et 1 (correspondant à 100% de mots compris) Un indice RAST supérieur à 0,85 est bon et mauvais en dessous de 0,7

23 La clarté et l intelligibilité Dans les salles de grandes dimensions : risque d écho Pour une meilleure intelligibilité : 1. élever le niveau sonore de la source, 2. réduire le bruit de fond, 3. privilégier les 1ères réflexions.

24 La clarté et l intelligibilité Privilégier les premières réflexions

25 La clarté et l intelligibilité

26 Salles d audiences du tribunal de Lisieux avant / après

27 Restaurant administratif - Rectorat de Rouen Octaves (Hz) Tr avant travaux 0,88 1,18 1,13 1,15 1,08 0,98 Tr optimum 0,82 0,82 0,66 0,66 0,66 0,60 Aire d absorption équivalente optimale A0= 0,16 V/T Aire d absorption équivalente avant traitt A1= 0,16 V/T Aire d absorption équiv. av. traitt - salle vide A1= 0,16 V/T α 2: Aire d absorption équivalente: 0, , , , , ,56 36 Aire d absorption équiv. aprés traitt salle vide Durée de réverbération estimée: T = 0,16 V/A 0, ,71 0,75 0,74 0,71

28 Diminuer le niveau sonore : Exemple : le traitement acoustique d un restaurant administratif Rectorat de Rouen (écrans, traitement en faux plafond)

29 Salle Saint-Paul à Blois avant réhabilitation

30 La confidentialité Pour améliorer la confidentialité dans une salle (ex : bureaux à aire ouverte) : - niveau de bruit ambiant optimum (ajouter un son masquant) - limiter les 1ere réflexions (plafonds, parois verticales, sols absorbants) Spectre sonore de bruit de masquage optimal et maximal

31 La confidentialité

32 La confidentialité Pour améliorer la confidentialité dans une salle (ex : bureaux à aire ouverte) Trajectoires acoustiques entre les postes de travail

33 Traitement acoustique des salles amphithéâtre Principe

34 Traitement acoustique des salles

35 Le traitement acoustique des ateliers - capotages - traitement des parois - écrans Source Matias MESSER

36 Traitement acoustique et préoccupation thermique

37 Traitement acoustique et préoccupation thermique

38 Le cas des atriums et des espaces vitrés