Acoustique Du Batiment
Acoustique Du Batiment
Acoustique Du Batiment
2.2.La fréquence :
La fréquence d’une onde acoustique, qui est en fait la fréquence de vibration de la source, est
le nombre de vibrations effectué par seconde :
Les ondes sonore que peut percevoir l’oreille se situent entre les fréquences suivantes :
16 Hz< N< 16000 Hz
Fréquence aigu
Fréquence grave
Le décibel : Les décibels, niveaux sonores et valeurs de référence Le Bel (note B) a été créé
par les ingénieurs du laboratoire Bell dans les années 1920. Le décibel (dB, un dixième de
Bell) est une mesure du rapport entre deux valeurs. Il est très utilisé dans des domaines
comme l’acoustique, la physique et l’électronique. C’est une unité sans dimension, comme le
pourcentage.
2.5. La pression de radiation :
Toute surface réfléchissant une onde acoustique subit une pression du fait du choc produit
par cette onde. Cette pression est très difficile à déceler, car infime, mais avec des détecteurs très
sensibles, on peut la mesurer lorsqu’elle est provoquée par des ultrasons, qui possèdent une intensité
élevée du à leur fréquence même.
la pression acoustique est une fonction d'oscillation dépendante du temps et de l'endroit où
l'on se place. L'amplitude de la pression acoustique varie entre 2.10-5 Pa (seuil d'audition : 0 dB) et
une vingtaine de Pascal (seuil de la douleur : 120 dB) ce qui est négligeable devant la pression
atmosphérique.
La pression acoustique est une caractéristique relative
L'ensemble des pressions acoustiques en tout point de l'espace est appelé le Champ
acoustique rayonné ou rayonnement.
2.6.Le timbre d'un son :
Le timbre est la qualité qui permet de distinguer deux sons émis par deux instruments
différents
Le timbre d'un son est en quelque sorte la couleur de ce son. Il varie en fonction de la source
sonore, et ceci, indépendamment des trois caractéristiques (la durée, l'intensité et la hauteur). Du
point de vue acoustique, le timbre est une notion très complexe.
3. Propagation d’une onde acoustique :
3.1 Propagation dans un milieu solide :
Prenons l’exemple d’un mur :
Voici ce qui se passe en théorie :
Le son consiste en la vibration des molécules d'air. Donc lorsqu’un son arrive sur un
mur, les vibrations vont se propager dans le mur, autrement dit, les molécules qui
forment le mur vont se mettre à bouger. Ces vibrations vont se transmettre à travers le
mur et ensuite faire bouger les molécules d'air qui sont de l'autre côté. Le son va
ensuite continuer à se propager.
Maintenant en pratique, le son qui ressort de l'autre côté du mur ne sera pas
exactement le même et n'aura pas la même intensité. En général, le mur va absorber
une partie de l'énergie de l'onde sonore. Donc plus le mur est épais, plus le son sera
absorbé. De même, plus le matériau formant le mur est dense plus le son sera absorbé.
Les murs typiques (de maison par exemple) ne sont pas très efficaces pour insonoriser
une pièce et c'est pourquoi on peut entendre ce qui se passe de l'autre côté.
3.2. Propagation dans un milieu liquide :
Prenons comme exemple l’interface entre l’air atmosphérique et l’eau. En utilisant
les valeurs de la masse volumique et de la célérité des ondes sonores dans l’air (on peut
utiliser l’approximation des gaz parfaits pour cela), l’ordre de grandeur de l’impédance
acoustique de l’air est :
Zair ≃ 430Pa · s · m−1
NB :
L’impédance acoustique : Par analogie avec l'électricité ou la mécanique, on définit
l'impédance acoustique comme le rapport entre la pression et la vitesse acoustique. Cette
impédance est déterminée à chaque modification du champ de propagation (arrivée sur un
mur, source, changement de milieu ...).
𝑃
Za = 𝑉
Jusqu'à 80 dB, il n'y a aucun risque pour l'oreille, quelle que soit la durée d'exposition
De 80 à 90 dB, on approche de la zone de nocivité, mais les risques sont limités à des
expositions de très longue durée
De 90 à 115 dB, notre oreille est en danger : plus le son est fort moins il faut de temps
d'exposition pour provoquer des lésions
Au délai de 115 dB, des bruits impulsifs (très brefs) provoquent immédiatement des
dommages irréversibles.
Mesure de bruit :
Le bruit se mesure avec un appareil appelé sonomètre.
Les niveaux sonores ne s’ajoutent pas, mais suivent une échelle logarithmique, ainsi :
Deux sources de bruit différentes avec écart supérieur à 10 dB vont produire un bruit de
valeur égale au bruit le plus fort :
60 dB + 75dB = 75 dB
Dix sources de bruit d’égale intensité vont produire un bruit supérieur de 10 dB :
10 dB x 50 = 60 dB
Types de bruits :
On peut identifier cinq grands types de bruits contre lesquels il est nécessaire de se protéger
pour un habitat confortable :
Les bruits aériens extérieurs résultent du trafic routier, ferroviaire, aérien… Souvent plus
riches dans les fréquences graves, ils sont encore parfois appelés « bruit route »
Les bruits aériens intérieurs proviennent des radios, voix, télévision, Ils sont encore parfois
appelés « bruit rose »
Les bruits d’impact : émis par une paroi mise en vibration ou au choc : déplacement de
personnes (talons) ou de meubles, chute d’objets
Rq : Si un bruit aérien ne gêne que les occupants des locaux voisins, un bruit d'impact lui,
peut s'entendre dans tout un immeuble.
Les bruits d’équipement sont produits par les ascenseur, robinetterie, chaudière, ventilation
mécanique, installation de chauffage ou de conditionnement d’air, volet roulant...
Les bruits aériens extérieurs sont transmis par l’air et à travers les murs de la façade,
les fenêtres de la toiture et également latéralement par les murs et cloisons intérieures.
Trois types de transmission sont à prendre en compte dans une transmission des bruits
aériens intérieurs entre locaux :
• Transmissions directes : Par les parois séparatives (murs, plancher, plafond, cloison,
toiture).
• Transmissions latérales (indirecte) : par les parois liées à la façade, à la paroi séparative, à
la terrasse ou au plancher.
Les bruits d’impact ou bruits de choc sont transmis par mise en vibration de la
structure et des parois du bâtiment (planchers ou murs) et par les parois latérales.
Les bruits d’équipement peuvent être transmis de façon directe et indirecte par voie
aérienne et sous forme de bruits d’impact par mise en vibration des parois.
- la correction acoustique (ou traitement acoustique) regroupe les actions qui permettent
d’assurer la qualité acoustique propre (à l'intérieur) d’un local.
- l’isolation acoustique est l’ensemble des dispositions prises pour réduire la transmission
d’énergie entre les sources qui la produisent, et les lieux qui doivent être protégés.
Autrement dit, la correction concerne le local où sont émis les bruits tandis que l’isolation
s’intéresse au local où ils sont reçus.
Les solutions à mettre en oeuvre doivent être parfaitement adaptées aux types de problèmes,
ou aux exigences fixées (qui peuvent varier selon le type d'utilisation du local, la
performance, la volonté d'intégration ou les choix esthétiques).
LA correction acoustique
Objectifs de la correction.
La correction acoustique acoustique a pour objectif d’assurer la qualité acoustique interne d’un
local, qui peut être :
- un lieu où l’écoute doit être favorisée, c’est-à-dire où le niveau sonore en provenance de la
source doit être renforcé (salle de spectacle, salle d’enseignement).
- un lieu où le niveau sonore doit être diminué (local industriel, atelier, bureau, préau d’école,
circulation commune, ...)
- un lieu acoustique spécifique, c’est-à-dire un lieu où, le niveau sonore doit être diminué, et
l’écoute à faible distance favorisée (salle de sport, piscine, restaurant)
L’obtention d’une bonne correction acoustique dépend :
- du volume et de la forme du local.
- de la qualité de ses parois, déterminée en particulier par les matériaux qui les recouvrent.
Matériaux absorbants
Analogie :
le rebond d’un ballon contre un mur est plus faible si l’on a placé préalablement un rideau
devant ce mur. De la même manière, les matériaux absorbants réduisent l’énergie acoustique
réfléchie.
On peut distinguer trois grands types de matériaux absorbants :
http://jaicost.fr/actualites/travaux/quels-materiaux-choisir-pour-ameliorer-la-qualite-
acoustique/
Résonateurs
Un résonateur à air est un récipient communiquant avec l’extérieur par un tube étroit. Chaque
résonateur a une fréquence propre. Lorsque la pression acoustique agit sur l’entrée du
résonateur (col), l’air contenu dans le col se déplace et comprime la masse d’air contenue
dans le résonateur. Celle-ci se détend, ce qui crée une vibration.
Quand la fréquence du son est la même que celle du résonateur, il y a résonance, et la vitesse
du mouvement de l’air contenu dans le col augmente, s’accompagnant d’un dégagement de
chaleur sur les parois du col, d’autant plus grand que la vitesse du mouvement d’air est
importante.
La fréquence propre d'un résonateur dépend : de la longueur du col, du diamètre et de la
section du col et du volume du corps
Les matériaux perforés devant un plénum, peuvent être considérés comme un réseau de petits
résonateurs dont les cols constituent les perforations du panneau. Leur absorption est
maximale dans les fréquences médiums. Exemples : éléments en bois ou béton comportant
des fentes, briques perforées, plaques perforées en plâtre, bois, métal...
Membranes
Les bruits aériens extérieurs résultent du trafic routier, ferroviaire, aérien… Souvent plus
riches dans les fréquences graves, ils sont encore parfois appelés « bruit route ». Les bruits
aériens intérieurs proviennent des radios, voix, télévision, hifi…Ils sont encore parfois
appelés « bruit rose »
L’isolation acoustique
L’isolation phonique, dite aussi acoustique, consiste à se préserver des bruits ambiants (aussi
bien à l’intérieur qu’à l’extérieur du foyer) en vue d’améliorer la qualité de vie au sein de
l’habitat. Il est important de connaître les principes de bases de cette isolation pour traiter
efficacement le problème.
Principe d’isolation acoustique
La loi de masse :Plus un matériel est «lourd» mieux il isole (si deux matériaux ont le
même volume, le plus lourd isolera mieux). En effet, plus un matériel est dense, moins
il laisse passer le bruit. L'épaisseur et le poids d'un matériel ont un rôle très important
dans l'isolation de sons aériens puisque sa rigidité augmente la difficulté de passage
pour les ondes sonores.
La loi masse-ressort-masse :Pour appliquer cette loi il faut qu'il y est deux matériaux
séparés par un ressort. Ce dernier peut être de l'air ou un autre matériel absorbant.
Lorsque le bruit traverse la première masse celle ci se met à osciller. Le ressort qui se
trouve au milieu des deux masses a une fonction d'amortisseur et intercepte les
vibrations ce qui est très efficace pour les bruits de choc. Le bruit est donc atténué
lorsqu'il arrive au deuxième matériel.
La loi d’étanchéité : un principe tout simple qui nous rappelle que là où l’air passe, le
bruit passe aussi. Veiller à l’étanchéité de ses fenêtres ou bas de portes, c’est assurer
une meilleure isolation de son foyer !
Pour ne pas tomber dans la répétition les matériaux utilisés dans l’isolation sont en général
les memes sité avant dans la partie de correction acousitique
Alors afin de comprendre l’isolation acoustique en vous présente mnt les différentes
techniques de mise en œuvre de l’isolation acoustique
ISOLATION ACOUSTIQUE DES MURS ET CLOISONS
Mure porteur
Suivant la loi de masse, plus un mur est lourd, meilleure est l’isolation
(aux bruits aériens). L’indice d’affaiblissement acoustique moyen d’un
mur massif, recouvert d’une couche de plâtre étanche et homogène, est de
Rw= ± 44 dB.
Mure double
Désolidarisation par joint souple, sur tout le pourtour de la cloison.
solution permet d’éviter la transmission des vibrations de la chape vers la structure porteuse
mais également des vibrations extérieures générées sur la structure du bâtiment vers la chape
flottante.
Faux-plafond
Le faux-plafond sera constitué de plaques de plâtre ou de fibroplâtre ou encore de plaques
composites (constituées de plusieurs matériaux, par ex. mousse de papier + fibres + plâtre...)
sur lesquelles est déposée une couche d’isolant souple (50mm suffisent).
Le faux-plafond doit être mis en place par des fixations ou des suspentes antivibratoires et
doit être désolidarisé des murs par un bandeau antivibratoire. Plus la lame d’air qui subsiste
audessus du faux-plafond est grande, meilleur sera le résultat, mais si la hauteur sous plafond
est limitée, une lame d’1cm donne déjà des résultats satisfaisants.
Canalisations
Désolidariser les canalisations par rapport à la structure du bâtiment (murs, planchers, etc.) au
moyen de colliers et fourreaux en matière résiliente
Appareils sanitaires
o Choisir des appareils silencieux et émettant peu de vibrations.
o Désolidariser les appareils sanitaires par rapport à la structure du bâtiment.
o Eviter de placer le local émetteur près d’une chambre.
o Mettre en œuvre des séparations présentant un indice d’affaiblissement acoustique élevé.
Equipements de chauffage
o Prescrire des équipements techniques dont le niveau sonore est faible, émettant peu de
vibrations. o Mettre en œuvre un capot autour d’un brûleur. Cette solution, légère, n’est pas
toujours à toutes les fréquences.
o Désolidariser les appareils par rapport à la structure du bâtiment au moyen de plots ou
fixations antivibratoires.
Equipements de ventilation
Munir les conduits et les bouches de ventilation de silencieux. o Réaliser des entrées d’air
acoustiques qui permettent le passage de l’air, mais limitent les entrées sonores par des
chicanes et des matériaux absorbants le long du trajet. o La vitesse de l’air dans les conduits
sera de 3 à 4 m/s maximum. Ces conduits doivent PAGE 21 SUR 22 – ASSURER LE
CONFORT ACOUSTIQUE – JUILLET 2010 GUIDE PRATIQUE POUR LA
CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS
RECOMMANDATION PRATIQUE CSS05 être étanches. o Désolidariser les conduits des
planchers par un matériau antivibratoire. o Proscrire deux bouches situées au même niveau,
sur le même conduit de ventilation, desservant deux appartements différents. Les bouches
doivent être éloignées de 5 mètres minimum. Le mieux est de séparer les conduits et de
desservir les étages pairs avec un conduit et les étage impairs avec l’autre conduit. o Eviter les
gaines en matériaux rigides et légers. Préférer l’utilisation de matériaux lourds ou de plusieurs
plaques de (fibro) plâtre entre lesquelles est placé un isolant compressible (ex. de la laine de
mouton, minérale, chanvre,…)