Acoustique du bâtiment STS 2 Enveloppe du Bâtiment
Introduction Le bruit est considéré comme une pollution importante Le bruit est source de nombreuses pathologies chez l homme 06/10/2008 2
Le son C est une variation de pression de l air (vibration) Il est caractérisé par: sa fréquence son niveau sonore en décibel (db) 06/10/2008 3
Le bruit C est un mélange de sons, il est représenté par un spectre sonore L analyse des bruits se fait par bande d octaves Fréquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Niveau sonore L (db) 70 63 60 55 57 53 06/10/2008 4
Le bruit Calcul du niveau global: L = 10.log(S 10 Li/10 ) en db Addition des bruits
Addition des bruits méthode graphique
L oreille C est notre récepteur pour les bruits Sensibilité entre 0 et 130 db
Perception des bruits A intensité équivalente, l oreille perçoit mieux les sons médium et aigus Exemple: Un son médium de 1000 Hz et de niveau Lp = 40 db est perçu aussi fort qu'un son grave de 60 Hz ayant un niveau de pression acoustique de 70 db
Les db(a): une unité adaptée Nous sommes plus sensibles à certains sons qu à d autres: unité physiologique db(a) Fréquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Niveau global Niveau sonore L (db) 64 63 60 55 57 53 68,1 Pondération en db -16-8,5-3 0 1 1 Niveau sonore L (db(a)) 48 54,5 57 55 58 54 63,1
Protection des travailleurs Code du travail, articles R 232-8 et suivants, R 235-2-11 et R 233-84 valeurs d'exposition inférieures déclenchant l'action: L EX,8h = 80 db(a) et ρ crête = 112 Pa (135 db) valeurs d'exposition supérieures déclenchant l'action: L EX,8h = 90 db(a) et ρ crête = 200 Pa (140dB) - identification des travailleurs exposés - mesurages par organismes agréés - mise à disposition de protecteurs individuels - information et formation des travailleurs - visite médicale obligatoire et délivrance d une fiche d aptitude + surveillance médicale et transmission des résultats (non nominatif) au CHSCT et à l inspection du travail Idem + - signalisation des espaces (si risque : réglementation des accés) - programmes de mesures techniques et/ou organisationnelles pour réduire le bruit
Protection des travailleurs valeurs d'exposition inférieures déclenchant l'action: L EX,8h = 80 db(a) et ρ crête = 112 Pa (135 db) Directive 2003/210/CE du 6 février 2003 - information et formation des travailleurs - possibilité d examens audiométriques - mise à disposition de protecteurs individuels valeurs d'exposition supérieures déclenchant l'action: L EX,8h = 85 db(a) et ρ crête = 140 Pa (137 db) Idem + - droit à un contrôle médical - protecteurs individuels obligatoires valeurs limites d'exposition: L EX,8h = 87 db(a) et ρ crête = 200 Pa (140dB) - mal défini, se reporter au code du travail
Bruits dans les bâtiments On distingue dans le bâtiment quatre types de bruits : - les bruits aériens intérieurs (chaîne hi-fi, conversation,..) - les bruits aériens extérieurs (circulation, trains, avions,..) - les bruits d'impacts (pas, chutes ou déplacement d'objet,..) - les bruits d'équipement (chauffe-eau, machine à laver,ascenseurs, ventilations,..)
Bruits normalisés
Transmission des bruits
L'indice d'affaiblissement acoustique Rw Il caractérise la qualité d isolation acoustique d'une paroi de construction. Il est mesuré uniquement en laboratoire et ne prend en compte que la transmission directe d'un bruit aérien
Loi de masse R en db(a) 70 60 bruit rose 50 bruit route 40 30 50 60 80 100 150 200 300 400 500 600 700 masse surfacique en kg/m²
Systèmes masse-ressort-masse Réalisés par deux éléments simples séparés par un espace rempli ou non d'un matériau absorbant : effet d amortisseur
Exemples
Isolation et correction Il faut distinguer isolation et correction: L'isolation acoustique traite de l'énergie transmise par la paroi. La correction acoustique traite de l'énergie absorbée et réfléchie.
Correction acoustique Traitement du bruit dans le local : analyse et traitement des réverbérations internes Mélange des bruits directs et réfléchis: augmentation du niveau sonore général Réverbération faible: moins de bruits de fond et ambiance sourde
Prévision du temps de réverbération. Formule de Sabine T = 0,16.V/A T = temps de réverbération (s) du local de réception A = surface d'absorption équivalente (m²) du local de réception A = Σ(α i.a i ) A i = surface (m²) d'un élément de paroi à coefficient d'absorption α i V = volume du local (m 3 )
Coefficients d absorption Ils sont donnés par bande d octave pour les matériaux courants de construction
Mesures d isolement L'isolement brut D est la différence de niveau de bruit entre deux locaux adjacents mesuré in situ. Il prend donc en compte la totalité des transmissions directes et latérales.
Mesures d isolement Pour prendre en compte les caractéristiques de la pièce de réception; on corrige cette mesure pour obtenir l isolement normalisé DnT,w. Si Le est le niveau émis, et Lr est le niveau reçu, on a : D = Le - Lr = Rw (C, Ctr) - transmissions latérales en db DnT,w = Le - Lr + 10.log(T/T 0 ) en db pour les locaux de volume inférieur à 50 m 3 : T0 = 0,5 secondes pour les locaux de volume supérieur à 50 m 3 : T0 = V/100
Isolement d une façade D nt,a,tr = R A,tr + 10.log(0,32.V/S) - 5 en db R A,tr est l'indice d'affaiblissement de la façade composée des parties pleines, des menuiseries et de leurs accessoires V = volume de la pièce S = surface de la paroi
Valeurs réglementaires
Méthodes d améliorations Diminution du temps de réverbération Plafonds Faux plafonds Tôles perforées Murs Plateaux de bardage perforés Isolement acoustique correct avec utilisation de laines minérale Correction acoustique intérieure obtenue avec plateaux perforés Matériaux absorbants Doublage Planchers Moquettes Mobilier
Les bruits qui sollicitent les façades Bruits de voisinage Bruits routiers Fonctions de la catégorie de l infrastructure routière et de sa proximité Bruits ferroviaires Le bruit provoqué par la circulation doit être limité à un seuil maximum Bruits aéronautiques Plans de gène sonore pour aides financière à l amélioration des habitats Plans d exposition au bruit pour gérer l urbanisation à proximité des aéroports
Baies vitrées
Baies vitrées Conclusions: Les joints doivent être correctement traités: Classement AEV minimum : A2, A3 conseillé Les vitrages doivent être performants La liaison au bâtis doit être parfaitement calfeutrée
Vitrages Type de vitrages Rw+C (db) Rw+Ctr(dB) Double vitrage standard avec lame d air 4/12/4 28 25 Simple vitrage 4 27 26 Simple vitrage 6 29 28 Double vitrage dissymétrique avec lame d air 6/15/4 31 29 Double vitrage dissymétrique avec lame d air 4/10/10 37 33 Simple vitrage feuilleté (2 PVB) 44.2 34 32 Double vitrage feuilleté avec PVB ordinaire 6/12/44.2 36 33 Double vitrage feuilleté avec PVBa amélioré 6/12/44.2 38 35 Double vitrage feuilleté avec PVBa amélioré 12/20/44.2 43 40 Double vitrage feuilleté à résine coulée (44.1,5RC/20argon/55.1,5RC) 47 42
Composition des vitrages
Influence du matériau du châssis Bois Le bois étant un bon isolant (thermique et acoustique), s il présente une section de 60mm minimum (idéalement 75mm) pour une densité minimale de 600kg/m 3. PVC Le PVC, pour avoir les mêmes qualités, doit être plus épais, ce qui diminue la surface du vitrage et la luminosité. Attention au gauchissement : renforts métalliques intégrés. Aluminium - Acier Ils sont théoriquement moins isolants que le bois. Leur performance dépend du détail des profilés (meilleure pour une triple frappe).
Classement au bruit d une baie La détermination des classes BR1, BR2, BR3 s effectue à partir du classement en catégorie des infrastructures de transports terrestres au voisinage de la construction.
1 ère étape: repérage du bâtiment
2 ème étape: distance d une façade à une infrastructure
3 ème étape: Détermination de la vue de l infrastructure depuis une baie
Cas d un obstacle à l exposition
Baie inclinée
Tableau des BR
Caractéristiques des châssis / BR BR3 : l obligation d un renforcement de l isolement acoustique au delà des 30 db de la réglementation acoustique. BR2 : pas de renforcement de l isolement acoustique mais absence de ventilation nocturne dans les chambres. BR1 : pas de renforcement de l isolement acoustique Note: les facteurs solaires des vitrages dépendent aussi de l exposition au bruit des châssis
Entrées d air dans menuiseries et volets roulants R fen = 10log S fen.10 S fen Rfen Dne 10 10 + 10 10 Dne caractérise la performance de l'entrée d'air Pour ne pas dégrader la performance de la fenêtre, Dne doit être supérieur d'environ 6 db.