Notions d'acoustique dans le bâtiment
Le bruit
Bruit : phénomène sonore indésirable. On distingue 3 types de bruit dans le bâtiment :
- bruits aériens qui sont émis et se propagent dans l’air (bruits intérieurs/extérieurs),
- bruits d’impact dus au choc d’un objet sur une paroi,
- bruits d’équipement provoqués par les appareils et équipements.
Le bruit est composé de sons de différentes fréquences, qui se transmettent dans tous les milieux, notamment dans l’air sous forme d’ondes de pression et de dépression.
Ces variations de pression en un point expriment la fréquence du bruit en Hertz (nombre de variations par seconde). On distingue les sons graves (basses fréquences) et les sons aigus (hautes fréquences). L’oreille humaine perçoit, en moyenne, les sons dont la fréquence est comprise entre 20 Hz (graves) et 16 000 Hz (aigus). La perception des hautes fréquences diminue avec l’âge.
Le niveau sonore (intensité du bruit) est défini par rapport à une pression de référence correspondant au seuil minimum audible par l’être humain. Il se mesure en décibel (dB). Les niveaux sonores courants sont compris entre 0 et 120 dB.
Exemples d’échelle de niveaux de bruit :
• 120 dB : seuil de la douleur ; atelier de chaudronnerie ; jet au décollage.
• 100 dB : intérieur d’autobus ; klaxon de voiture.
• 80 dB : rue à grande circulation.
• 60 dB : conversation courante ; rue à faible circulation.
• 40 dB : poste radio à faible volume.
• 20 dB : studio d’enregistrement ; campagne tranquille.
• 0 dB : seuil d’audibilité (sujet jeune).
L'isolation acoustique aux bruits aériens
Elle traite de la transmission des bruits d’un local à un autre. L’isolation acoustique apportée par une paroi (mur, cloison, plancher) exprime la faculté de celle-ci à s’opposer à la transmission des bruits aériens d’un côté à l’autre de la paroi.
Indice d'affaiblissement acoustique
La performance de la paroi est donnée par son indice d’affaiblissement acoustique Rw+C ou Ra exprimé en dB et mesuré en laboratoire : plus cet indice est élevé, plus la paroi est performante, meilleur est l’affaiblissement.
Sur chantier, il faut tenir compte de la baisse de performance liée à l’environnement :
- transmissions latérales qui dépendent de la nature des parois latérales et du mode de liaison avec ces parois,
- transmissions parasites liées aux défauts de la paroi ou à sa mise en oeuvre,
- volume et disposition relative des locaux.
L'isolement acoustique in situ
L'isolement mesuré sur site est l'isolement acoustique standardisé pondéré DnT,A (ou DnT,W+C) exprimé en dB. Les différentes réglementations acoustiques se réfèrent à cet indice.
DnT,A = Rw+C - (Transmissions latérales + transmissions parasites) - K (fonction de la disposition et de l’équipement du local de réception).
La correction acoustique
La correction acoustique consiste à traiter la diffusion du son à l’intérieur d’un même local en agissant sur les performances d’absorption ou de réflexion des parois.
Coefficient d'absorption α sabine :
Il mesure conventionnellement le rapport entre la quantité d’énergie acoustique absorbée et l’énergie acoustique reçue par une paroi.
αs = Énergie absorbée / Énergie incidente.
Indice unique d'absorption pondéré αw :
C’est un indice global indépendant des fréquences qui exprime l’absorption moyenne du matériau.
Il est calculé à partir de la courbe αs du matériau mesuré par fréquence.
Temps de réverbération Tr :
Caractéristique d’un local, c’est le temps, en secondes, nécessaire pour que le niveau sonore dans le local diminue de 60 dB après arrêt de la source sonore.
Il dépend du volume du local et des performances d’absorption des parois.
L'isolement aux bruits de choc
La performance d’isolation d’un plancher aux bruits de choc s’exprime en dB par l’indice L’nT,w (anciennement LnAT) du niveau de bruit dans le local de réception lorsqu’une machine à chocs normalisée est en action dans le local d’émission :
Plus L'nT,w est petit, meilleure est la performance du plancher.
Pour tester un revêtement de sol ou un plancher flottant, on mesure en laboratoire les niveaux de bruit générés dans le local de réception par la machine à choc avec et sans revêtement de sol interposé sur le plancher.
La différence ΔLw représente l’indice d’efficacité
du revêtement.
Plus ΔLw est grand, meilleure est la performance.
Les principes d'isolation acoustique
Pour réaliser l’isolation acoustique, en particulier aux bruits aériens, entre 2 locaux mitoyens ou superposés, 2 techniques sont possibles :
Les parois simples (loi de masse)
L’isolation acoustique dépend essentiellement de la masse de la paroi.
Exemple : Paroi Béton 160 mm, 390 kg/m2, Rw+C = 56 dB
Les parois doubles (système masse – ressort – masse)
L’isolation acoustique dépend des facteurs suivants :
- masse et nature des parois ;
- épaisseur et nature de l’amortisseur (lame d’air + laine minérale) ;
- liaisons éventuelles entre les parois.
À épaisseurs égales, les parois PRÉGYMÉTAL (cloison ou plafond) sont beaucoup plus légères et acoustiquement plus performantes qu’une paroi simple.
Systèmes concernés :
- les cloisons PRÉGYMÉTAL ;
- les plafonds PRÉGYMÉTAL ;
- les doublages collés PRÉGYMAX ;
- les doublages PRÉGYMÉTAL sur ossature ;
- les chapes flottantes PRÉGYCHAPE.
Exemple de cloison PRÉGYMÉTAL S160 TWIN BA25 S :
54 kg/m2 Rw+C = 65 dB
Efficacité du système masse – ressort – masse
L’association des parois, de l’épaisseur de la lame d’air entre les parements, de la nature et de l’épaisseur de laine minérale donne naissance à une fréquence de résonance ; plus cette fréquence de résonance sera reportée vers les graves (en dessous de 125 Hz), meilleure sera l’efficacité de la paroi.
Sur site, il est nécessaire de tenir compte des transmissions latérales qui pourront être, dans certains cas, plus importantes en présence d’une paroi double légère que dans le cas d’une paroi lourde.
Les principes de correction acoustique
L’énergie sonore incidente sur les parois d’un local se répartit en énergie transmise et en énergie réfléchie ; selon la nature des surfaces du local, il est possible de modifier la quantité d’énergie réfléchie et donc l’ambiance sonore à l’intérieur du local. La correction acoustique permet donc, dans un volume clos :
- de diminuer le niveau sonore des locaux bruyants en augmentant l’absorption (coefficient α sabine) ;
- d’améliorer les qualités d’écoute des locaux d’audition en favorisant les réflexions entre la source et l’auditoire et en réduisant les réflexions tardives du son par absorption derrière l’auditoire (temps de réverbération).
Systèmes concernés :
Plafonds acoustiques et décoratifs PRÉGYBEL, qui sont conçus pour l’absorption sur toute la gamme des fréquences, en privilégiant les basses et moyennes fréquences.
