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Béton & Confort-Acoustique
Béton & Confort-Acoustique
Béton & Confort-Acoustique
Le confort est une notion bien évidemment subjective qui place la perception de chaque individu
au cœur de l’analyse. Dans la société de l’après-guerre et face à l’urgence de la reconstruction, on a
longtemps raisonné de manière segmentée avec la sphère fonctionnelle, l’intérêt collectif d’un côté
et tout ce qui relève du bien-être, de l’intérêt individuel, de l’autre. La recherche du confort dans les
logements était dès lors considérée comme superflue, les exigences se focalisant en toute logique sur
la rapidité d’exécution et l’accès à des installations sanitaires de base pour l’ensemble de la population.
Le plaisir et le confort étaient alors recherchés dans des activités connexes dites de » loisir « qui ne
souffraient pas le quotidien. Dans un deuxième temps, l’épanouissement personnel de chacun s’est
petit à petit dépouillé de la dimension ostentatoire emblématique des trente glorieuses pour se recentrer
sur la sphère intime, le » cocooning «. On a ainsi pu observer des déplacements de valeurs entre
sphère collective et individuelle, le bien-être se rapprochant de plus en plus du fonctionnel, du
quotidien. L’automobile nous a fourni l’un des premiers exemples de cette évolution des comportements,
le confort et la sécurité supplantant progressivement la vitesse et la puissance dans le choix
d’un véhicule.
Les attentes liées au » logement « dépassent donc aujourd’hui très largement les frontières sémantiques
usuelles : » habiter « c’est beaucoup plus que se » loger «. Le confort acoustique d’un bâtiment est
essentiel qu’il s’agisse d’installations collectives ou individuelles, dédiées au travail ou au logement.
Le bruit est à l’origine de bien des conflits de voisinage et peut provoquer une dégradation du
sommeil conduisant à un excès de nervosité voire à des dépressions. L’habitat aujourd’hui doit
permettre à chacun de vivre suivant son rythme sans compromettre celui du voisin.
Comme le confort hygrothermique, le confort acoustique diffère selon les personnes pour des
raisons physiologiques ou psychosociologiques. Certaines personnes sont nettement plus sensibles
que d'autres au bruit et plus particulièrement à des types de bruits, selon leur nature (grave ou aigu)
et leur niveau.
Si le confort acoustique veut dire, en premier lieu ne pas entendre les bruits qui dérangent, il
s'applique également aux bruits que l'on souhaite entendre. Nous verrons comment la compréhension
des » mécanismes « de l’acoustique, la prise en compte des contraintes du lieu, en amont de la
conception, permettent de répondre favorablement aux attentes des usagers avec des solutions
pragmatiques pour lesquelles le matériau béton a toute sa légitimité.
1
Sommaire
2 - L’acoustique et le bâtiment 11
3 - Acoustique et thermique 29
1. Préambule 30
2. Étude de systèmes constructifs 32
2.1 - Isolation thermique par l’intérieur (ITI) 34
2.2 - Isolation thermique par l’extérieur (ITE) 40
2.3 - Isolation thermique répartie (IR) 44
Conclusion 48
2
Les sons
Chapitre
1 et les bruits,
qu’est-ce que c’est ?
3
Chapitre 1 • Les sons et les bruits, qu’est-ce que c’est ?
Un son est caractérisé par son intensité et sa fréq uence. Dans la pratique, on rencontre très
peu de sons purs (c'est-à-dire une seule fréquence) mais plutôt des sons complexes, qui
résultent de la superposition d’un grand nombre de sons purs. Si les sons purs sont répartis en
fréquences suivant une série harmonique, leur superposition donne un son « harmonique »,
à caractère musical. Si la superposition de sons purs donne un phénomène acoustique
aléatoire, où l’on ne peut distinguer de fréquences, on est alors en présence de bruit.
Quelle que soit sa nature, pur, harmonique ou aléatoire, un son peut être utile, neutre ou
dérangeant, voire dangereux pour l’oreille. La vibration de l’air se propage de proche en
proche, de la source jusqu’au récepteur. On peut distinguer :
• La propagation à l’extérieur, loin de tout obstacle, dite « en champ libre ».
• La propagation à l’intérieur d’un volume, dite « en champ réverbéré », due à la superposition
de toutes les ondes réfléchies par les parois.
• La transmission à travers un élément particulier, par exemple une paroi, et l’atténuation de
l’onde au cours de cette traversée.
Dans le bâtiment, le bruit, dont nous sommes les victimes, est donc un mélange confus de
sons, qui se transmet par tout support existant. Il se propage via les corps durs : un mur,
une cloison, un plancher pour les bruits d’impacts et les trépidations et grâce à l’air pour les
bruits aériens.
• Bruits aériens : en acoustique, ce terme ne désigne pas le bruit des avions mais les bruits
engendrés qui se propagent dans l’air tels que les bruits de voix, télévision, chaîne hi-fi,
circulation routière, par opposition aux bruits solidiens.
• Bruits solidiens : bruits qui sont engendrés et se propagent dans les milieux solides, avant
d’être transmis à l’air. Les bruits solidiens comprennent par exemple les bruits d’impacts
transmis par une paroi mise en vibration par un choc : bruits de pas, déplacements de
meubles, chutes d’objet, etc. Sont concernés également les bruits d’équipement qui
proviennent des vibrations transmises à la structure du bâtiment par les chaufferies, les
ascenseurs…
Tous ces bruits, aériens, solidiens ou d’impacts, se propagent non seulement verticalement
entre deux pièces superposées, mais encore latéralement entre deux locaux situés au
même niveau ou diagonalement entre deux locaux superposés ou décalés.
4
2. La perception des sons et des bruits
La sonie, sensation de force sonore (ou de volume), dépend de l’intensité et de la fréquence
des sons perçus.
L’intensité
L’intensité acoustique est égale au flux de puissance acoustique traversant l’unité de
surface entourant le point d’écoute :
avec : I = W/S
I : intensité acoustique reçue au point d’écoute en W/m2.
W : puissance acoustique traversant la surface S en Watt.
S : surface entourant le point d’écoute, et traversée par la puissance W, en m2.
I1=W/S1
I2=W/S2
S1
S2
Plus on s’éloigne d’une source, plus la surface de l’onde (traversée par la même puissance
acoustique émise par la source) grandit, et plus l’intensité reçue diminue.
Plus l’intensité acoustique augmente (ou diminue), et plus la sensation de force sonore
augmente (ou diminue). Pour exprimer la sensation de force sonore engendrée par
l’ensemble des intensités de sons possibles, on utilise une échelle logarithmique :
le décibel (dB). L’oreille humaine perçoit des sons de 0 dB (seuil d’audibilité) à 120 dB (seuil
de douleur).
L’échelle logarithmique des dB est conçue de telle manière que la plus petite variation de
bruit perceptible corresponde à une variation de 1dB. Ainsi, 1dB correspond au seuil de
perception différentielle, et correspond à une augmentation d’intensité acoustique de 25%.
5
Chapitre 1 • Les sons et les bruits, qu’est-ce que c’est ?
L’échelle logarithmique ainsi construite est telle que, lorsqu’une source sonore est
multipliée par 2, le niveau est augmenté de 3 dB. D’une manière générale :
• Le seuil 0 dB correspond à l’intensité I0 = 10-12 W/m2.
• Une augmentation de 1 dB (seuil de perception différentielle) correspond
à une multiplication de l’intensité par 1,25.
• Une augmentation de 2 dB correspond à une multiplication de l’intensité
par 1,25 x 1,25 = 1,6.
• Une augmentation de 3 dB correspond à une multiplication de l’intensité
par 1,25 x 1,25 x 1,25 = 2.
• Une augmentation de 10 dB correspond à une multiplication de l’intensité
par (1,25)10 = 10.
• Une augmentation de 20 dB correspond à une multiplication de l’intensité
par (1,25)20 = 102 = 100.
• Une augmentation de 60 dB correspond à une multiplication de l’intensité
par (1,25)60= 106 = 1 000 000.
Ainsi par exemple, deux conversations identiques et simultanées, dont le niveau sonore est
de 50 dB, ne donneront pas 100 dB, mais 53 dB.
Enfin, retenons que pour obtenir un isolement de 60 dB entre deux espaces, il faut diviser
par 1 000 000 la puissance acoustique incidente sur la paroi de séparation. Dans ces
conditions, un trou d’une surface de 1/1 000 000e de la surface de la paroi laissera passer
autant de bruit que la paroi elle même.
Remarque :
La sensibilité de l’oreille n’est, en réalité, pas la même si l’on
se trouve dans un milieu bruyant ou dans un milieu calme :
l’écoute de nuit est différente de l’écoute de jour. Le seuil de
perception différentielle dépend du niveau sonore. Au-delà de
40 dB, ce seuil est égal, comme on l’a indiqué, à 1 dB. En dessous
de 40 dB, on perçoit beaucoup mieux les variations de bruit.
6
La fréquence
La fréquence du son permet de distinguer les sons graves des sons aigus. Elle se mesure
en Hertz (Hz). A cette notion physique correspond la notion physiologique de hauteur du
son : plus un son est haut plus il est aigu. L’oreille humaine perçoit des sons dont les
fréquences varient entre 16 et 20 000 Hz :
• De 16 à 200 Hz ce sont les basses fréquences, domaine des bourdonnements et
des vrombissements, les fréquences graves sont omniprésentes dans notre
environnement, mais l’oreille humaine les perçoit mal.
• De 200 à 2 000 Hz, les fréquences médiums, ce sont les fréquences usuelles de la
parole et de la musique, on les perçoit très bien.
• De 2000 à 20 000 Hz, ce sont les fréquences aiguës, correspondant aux
chuintements.
Exemple :
f = 2/ (1/100) = 200 Hz f = 30/ (1/100) = 3000 Hz
Comme nous avons pu le définir, un bruit est un mélange de sons. On ne mesure pas un
bruit fréquence par fréquence mais par bande de fréquence. On représente alors un bruit
par son spectre, c'est-à-dire la courbe qui représente le niveau sonore en décibel (dB) pour
chaque bande de fréquence en Hertz (Hz).
7
Chapitre 1 • Les sons et les bruits, qu’est-ce que c’est ?
L’émergence est définie par la différence entre le niveau de bruit résiduel correspondant à
l’ensemble des bruits habituels et celui du bruit ambiant comportant le bruit particulier en cause.
L’activité ainsi que le fonctionnement des équipements d’un bâtiment sont susceptibles de
provoquer une émergence de bruit vers le voisinage. Sur le plan réglementaire, les valeurs
admises de l’émergence sont calculées à partir des valeurs de 5 dB(A) en période diurne
(7h – 22h) et de 3 dB(A) en période nocturne (22h – 7h). Une correction s’applique à ces
valeurs en fonction de la durée cumulée d’apparition du bruit particulier.
Tant sur le plan technique (choix des équipements) que sur le plan architectural des
dispositions doivent être prises pour limiter les nuisances vers le voisinage.
8
3. Les phénomènes physiologiques en jeu
1 • Les ondes sonores pénètrent dans le conduit auditif et mettent en vibration le tympan.
2 • Les vibrations sont transmises par la chaîne des osselets jusqu’à l’oreille interne.
3 • Les cellules ciliées sensorielles transforment ces vibrations en influx nerveux,
à l’origine de la sensation sonore.
4 • Les cellules ciliées motrices permettent de contrôler les vibrations, et ainsi de favoriser
la perception de ce que l’on veut entendre.
5 • L’audition est active et suppose un apprentissage (comme la vue).
L’oreille humaine est sensible à des pressions de 0,00002 Pa* (seuil de l’audition), jusqu’à
20 Pa (seuil de la douleur). L’oreille perçoit les sons dont la fréquence varie de 20 Hz (sons
graves) à 20 000 Hz (sons aigus), elle est moins sensible aux sons graves et aux sons très
aigus, qu’aux sons médiums.
Pour tenir compte de cette sensibilité de l’oreille en fonction des fréquences, les niveaux
sont corrigés (ou « pondérés ») en fonction des fréquences. On obtient alors un niveau de
bruit global en dB(A).
9
Chapitre 1 • Les sons et les bruits, qu’est-ce que c’est ?
Le dB(A) est à utiliser avec prudence car deux bruits peuvent avoir le même niveau exprimé
en dB(A) tout en ayant des spectres totalement différents et l’un peut être plus gênant que l’autre.
10
L’acoustique
Chapitre
2 et le bâtiment
3. La réglementation acoustique
11
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
Pour ces derniers, on observe habituellement que les équipements dont on a l’usage sont
ressentis comme moins gênants que les équipements individuels exclusivement utilisés
par les voisins. Les exigences réglementaires concernant le bruit des équipements en
tiennent compte.
12
8 - Schéma de principe des
différents types de bruits
dans les bâtiments.
•Bruit aérien extérieur : bruit créé par le trafic routier, ferroviaire ou aérien (mesures
d’isolement des façades par rapport à un bruit route).
•Bruit aérien intérieur : bruit créé par les conversations, la télévision (mesures d’isolement
entre locaux par rapport à un bruit rose).
•Bruit d’impacts (ou de chocs) : bruit créé par le déplacement des personnes, des meubles ou
la chute d’objets (mesure du niveau de bruit de chocs reçu avec une machine à chocs normalisée).
•Bruit d’équipement : bruit créé par les ascenseurs, la robinetterie, la VMC… (mesure du
niveau de bruit d’équipement en fonctionnement normal).
•Réverbération : effet de résonance d’un local (mesure de la durée de réverbération).
13
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
3. La réglementation acoustique
La réglementation acoustique des bâtiments d’habitation a déjà évolué en 1994 et 1995
et ces textes sont appliqués depuis janvier 1996. La normalisation européenne doit
maintenant être utilisée pour calculer les indices uniques d’évaluation de la performance
acoustique des produits et des ouvrages, respectivement pour les bruits aériens, intérieurs
ou extérieurs, et pour les bruits de choc.
Les nouveaux textes réglementaires en application pour les bâtiments d’habitation sont :
• L’arrêté du 30 mai 1996 relatif à l’isolement acoustique des bâtiments d’habitation dans les
secteurs affectés par le bruit, dont la révision est prévue pour la fin de l’année 2007.
• L’arrêté du 30 juin 1999 relatif aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d’habitation.
• L’arrêté du 30 juin 1999 relatif aux modalités d’application de la réglementation acoustique.
De nombreux autres textes sont applicables à d’autres ouvrages que le bâtiment d’habitation,
comme par exemple, l’arrêté du 9 janvier 1995 relatif à la limitation du bruit dans les
bâtiments d’enseignement.
14
LnT = Ln – 10 log Tr/0,5
avec : LnT = Niveau reçu (en provenance d’un équipement) normalisé (ou standardisé) à
la durée de réverbération (T = 0,5 s).
Ln = Niveau reçu (en provenance d’un équipement).
Tr = Durée de réverbération du local de réception en secondes.
Les valeurs sont exprimées en dB. Quant on rajoute l’indice « A » cela signifie qu’on a utilisé
la courbe de pondération (A) pour l’évaluation des niveaux. L’indice « W » signifie qu’on
utilise un gabarit « W » pour l’évaluation.
Attention à la confusion entre les anciens indices français et les nouveaux indices
européens :
• Des anciens indices, on disait qu’ils étaient « normalisés » avec pour notation « DnAT », les
nouveaux sont « standardisés » avec pour notation « DnT,A »
• Quand un indice peut être mesuré en laboratoire ou in situ, l’usage du « ’ » signifie qu’il
s’agit de la valeur mesurée in situ.
Pour les bâtiments d’habitation les valeurs réglementaires sont les suivantes
Avec :
• DnT,A : Isolement acoustique standardisé pondéré (A) pour les bruits aériens, exprimé en dB.
• DnAT : Isolement acoustique normalisé pondéré (A) pour les bruits aériens, exprimé en
dB(A), en attendant la révision de l’arrêté du 30 mai 1996.
• L’nT,w : Niveau de pression pondéré « W » des bruits de choc, standardisé, exprimé en dB.
• LnAT : Niveau de pression pondéré des bruits de choc, standardisé, exprimé en dB(A).
15
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
9 - Voies de transmission
du bruit dans le bâtiment.
16
❙ Entre deux locaux superposés
Dd = Direct direct
Fd = Flancking direct
Df = Direct flancking
Ff = Flancking - flancking
DnT = somme de toutes les
voies de transmission
17
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
L’isolation est l’ensemble des procédés mis en œuvre pour réduire le niveau sonore dans le
local contigu au local d’émission.
14 - Principe de l’indice
d’affaiblissement.
18
L’isolement, noté D, représente la valeur de l’isolation entre deux locaux ou entre l’extérieur
et un local. Il est mesuré sur place en émettant un bruit de niveau élevé dans un local dit
« d’émission » et en mesurant, à l’aide d’un sonomètre, les niveaux de bruit dans ce local et
dans un local voisin dit « de réception ».
Par exemple :
Emission de 100 dB, réception de 50 dB : isolement D = 50 dB (cf. schéma 15).
15 - Principe de l’isolement.
Ce point est primordial, car les transmissions latérales sont en règle générale
prépondérantes. C’est pourquoi, pour déterminer un isolement « horizontal », on doit se
préoccuper des partis-pris constructifs « verticaux » et réciproquement.
Mais le niveau L2 dans le local de réception (et donc l’isolement brut) dépend de la durée
de réverbération du local de réception. Celle-ci varie, suivant que la pièce soit vide ou
meublée, et en fonction de l’ameublement lui même. C’est pourquoi les valeurs d’isolement
contractuelles ou réglementaires, sont exprimées en valeurs normalisées, permettant de
s’affranchir de la durée réelle de réverbération.
19
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
La surface de la paroi séparative et le volume du local de réception ont une influence sur
l’isolement entre locaux. Par exemple si la surface commune à deux locaux est divisée par
deux, l’isolement est amélioré de 2 à 3 dB(A).
16 - Influence de la disposition
des pièces sur l’isolement.
20
17 - Influence de la taille
des pièces sur l’isolement.
Ainsi, quand on étudie l’isolement acoustique entre deux pièces, on doit distinguer
l’isolement horizontal et l’isolement vertical et on ne peut se contenter de l’étude d’une
cellule type.
Une attention particulière doit être portée aux locaux de faible profondeur et aux locaux
situés en angle (les surfaces de façade et de pignon s’additionnant).
Loi de masse :
Les parois simples sont constituées d’un seul matériau (béton, carreau de plâtre, bloc
béton, brique). Leur indice d’affaiblissement R n’est, en première approximation, fonction
que de leur masse surfacique (en kg/m2) et de la fréquence.
On observe une croissance régulière de l’indice R avec la fréquence, à raison de 6 dB par octave*.
La loi masse théorique montre que R augmente de 6 dB(A) à chaque fois que l’on double
la masse surfacique de la paroi.
21
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
Les parois doubles sont constituées de deux parois simples séparées par une lame d’air.
Cette lame d’air peut être comblée avec un matériau. L’indice d’affaiblissement acoustique
R de ces parois est fonction des caractéristiques suivantes :
• La masse de chaque parement.
• L’épaisseur de la lame d’air.
• L’épaisseur et la nature du matériau dans la lame d’air.
• La fréquence critique de chaque parement.
• Le type de liaisons (ponctuelles, linéiques, surfaciques), leur nombre et leur nature
(rigides, souples…).
Pour une paroi double, l’indice d’affaiblissement acoustique R atteint son minimum aux
environs d’une fréquence appelée fréquence de résonance (f0) et croît rapidement au-delà
de cette fréquence, à condition que les liaisons soient faibles. Il sera donc conseillé de :
• Maintenir f0 dans les fréquences les plus basses, c'est-à-dire en dehors de la gamme de
fréquence usuelles.
• Limiter les liaisons entre parements.
22
19 - Principe de la paroi double sans laine de verre.
23
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
21 - Principe des parois multiples : comparaison à masse égale et épaisseur égale entre parois doubles et
parois triples.
A noter :
• A épaisseur et masse égales, une paroi triple est toujours
moins performante qu’une paroi double optimisée.
• Si le matériau remplissant la lame d’air d’une paroi
multiple est trop rigide, la fréquence de résonance est mal
placée et la paroi double (ou triple) est moins performante
qu’une paroi simple de même masse.
24
4. Le bâtiment exposé aux bruits
Les différentes parties du bâtiment exposé aux bruits sont les suivantes.
Les façades
Les façades sont composées de parois opaques (murs, allèges…), de parties vitrées et
d’entrées d’air. La qualité acoustique d’une façade est définie par son indice
d’affaiblissement, dépendant des différents indices d’affaiblissement ou d’isolement des
surfaces qui la composent.
Parois opaq ues : suivant la loi de masse vue précédemment, plus la paroi est lourde plus
elle s’oppose à la transmission du bruit. En règle générale la masse des parois opaques
donne un indice d’affaiblissement plus important que celui des fenêtres. L’isolement
acoustique d’une façade est principalement lié au rapport surface opaque / surface vitrée,
à la qualité du vitrage, aux entrées d’air et dans certains cas aux coffres de volets roulants.
Attention aux façades dites « légères » qui sont susceptibles de favoriser les transmissions
des bruits intérieurs par contournement entre deux locaux adjacents ou superposés. De
plus, la transmission latérale d’un local à l’autre est favorisée avec certaines cloisons ou
contre-cloisons quand elles sont en maçonnerie légère, ainsi qu’avec certains doublages
thermiques quand la lame d’air intermédiaire est trop étroite, et/ou quand elle contient un
matériau trop rigide.
25
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
Parois vitrées : quand la surface vitrée est doublée, les pertes d’isolement sont estimées à
3 dB(A). À masse surfacique égale, un vitrage feuilleté a très souvent un affaiblissement
acoustique supérieur à un double vitrage composé de vitrages identiques avec lame d’air,
mais il est moins isolant du point de vue thermique. Des performances importantes sont
obtenues avec des vitrages doubles, comportant des verres feuilletés acoustiques.
Les performances acoustiques d’une fenêtre sont également liées à la nature du matériau
constituant la menuiserie. Quels que soient l’huisserie et le vitrage, la performance finale
dépend de la parfaite étanchéité de la fenêtre.
Entrées d’air : elles sont caractérisées par leur indice d’isolement acoustique Dne en dB(A).
Pour des indices élevés on s’orientera vers des dispositifs spéciaux placés dans l’épaisseur
de la maçonnerie.
Pour une façade sans fenêtre, 45 dB représente l’isolement que l’on peut
atteindre avec un voile béton de 14 cm d’épaisseur, doublé avec un PSE normal
et des transmissions latérales conséquentes. 55 dB représente l’isolement de
ce même voile béton doublé d’un PSE élastifié et des transmissions latérales
normales à faibles.
26
Affaiblissement de la paroi (dB)
S béton S fenêtre S fenêtre/S paroi B45;F30 B45;F35 B45;F40 B50;F30 B50;F35 B50;F40 B55;F30 B55;F35 B55;F40
On observe que le béton est suffisamment performant pour que le résultat soit déterminé :
• Exclusivement par la fenêtre, si la surface vitrée dépasse la moitié de la surface totale de
la façade.
• En grande partie par la fenêtre, si la surface de la partie vitrée est comprise entre 1/5 et
la moitié de la surface totale de la façade.
27
Chapitre 2 • L’acoustique et le bâtiment
Les toitures : elles sont parfois les éléments les plus légers de l’enveloppe et, dans ce cas,
elles peuvent être les éléments prépondérants de l’exposition aux bruits aériens extérieurs.
La masse des toitures terrasse les rend généralement très isolantes aux bruits aériens et peu
sensibles aux bruits d’impacts dus à la pluie ou à la grêle, contrairement à certains
matériaux légers qui se révèlent bruyants sous l’effet de la pluie (bac métallique, par
exemple).
Les planc her s : ils doivent limiter la transmission des bruits aériens et des bruits de chocs.
Pour les bruits aériens, la problématique est identique à celle des murs. Pour les bruits de
chocs, l’utilisation de certains revêtements de sol ainsi que la technique de dalle flottante
en limitent la transmission.
Les revêtements de sol : les revêtements de sol se classent en deux groupes : les
revêtements souples (plastiques et textiles) et les revêtements durs (carrelages et
parquets). L’interposition d’une sous-couche résiliente ou d’une dalle flottante améliorera
l’efficacité d’isolation acoustique aux bruits de chocs entre locaux. La dalle flottante
présente l’avantage de permettre une excellente performance aux bruits d’impacts,
indépendamment de tout revêtement de sol : l’utilisateur gagne en liberté de choix.
Bon à savoir :
En l’absence de dalle flottante, de nombreux contentieux
apparaissent avec le voisinage quand un occupant décide
de changer son ancien revêtement de sol.
Les éq uipements tec hniq ues : On entend par équipements techniques, les ascenseurs, les
installations sanitaires, les installations de chauffage et de climatisation, de ventilation, les
installations motorisées, etc. Le bruit de ces équipements techniques peut être transmis à
l’intérieur du bâtiment lui-même mais également au voisinage.
D’une manière générale, la désolidarisation est plus facile et plus efficace quand
l’équipement (ou la canalisation) est fixé, par l’intermédiaire de supports anti-vibratiles, à
des parois lourdes.
28
Acoustique
Chapitre
3 et thermique
1. Préambule
29
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
1. Préambule
Les bonnes solutions thermiques n’améliorent pas forcément l’acoustique ! Il arrive
fréquemment que ce soit le contraire. Ainsi, par exemple, une isolation rigide, appliquée
sur les parois verticales, comparable aux cloisons légères et rigides, peut amplifier la
transmission du bruit, non seulement à travers la paroi elle même, mais également à travers
les transmissions latérales. Ainsi, un doublage thermique rigide va-t-il dégrader l’isolement
acoustique de façade et l’isolement entre locaux, superposés ou adjacents.
Pour pallier cet inconvénient, les industriels ont développé des doublages thermo-
acoustiques à base de laine minérales ou de PSE élastifié (PSEE) qui améliorent l’isolement
acoustique, tant direct que latéral, des parois doublées. Avec de tels doublages utilisés en
isolation par l’intérieur, les partis pris constructifs (épaisseurs des dalles, des façades ou des
refends) sont déterminés en prenant en compte cette amélioration. Dans le cas d’isolation
thermique par l’extérieur le doublage intérieur disparaît, et avec lui l’amélioration
éventuellement apportée par celui-ci.
On le voit donc, « bonne isolation t her miq ue » ne veut pas forcément dire « bonne
isolation acoustiq ue ».
30
Réciproquement, les dispositifs prévus par l’acousticien peuvent dégrader les
performances thermiques, ou être à l’origine de désordres. Par exemple :
• Un doublage acoustique va limiter la mobilisation de l’inertie thermique de la paroi
doublée.
• Un matériau poreux, utilisé pour ses propriétés d’absorption acoustique, par exemple en
faux plafond, pourra, s’il est trop épais et/ou si la lame d’air n’est pas suffisamment
ventilée, provoquer des condensations.
Exem ple concret : Compor tement acoustique de doublage ther mique e t de doublage
ther mo-acoustique.
Paroi RA Gain
Béton 16 cm 56 dB
Béton 16 cm + doublage 1 coté 53 dB - 3 dB
Béton 16 cm + doublage 2 cotés 45 dB - 11 dB
Paroi RA Gain
Béton 16 cm 56 dB
Béton 16 cm + doublage 1 coté 65 dB 9 dB
Béton 16 cm + doublage 2 cotés 70 dB 14 dB
31
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
Bien entendu, chaque variante comporte son lot d’avantages et d’inconvénients, dans des
domaines aussi variés que la structure, la thermique, l’architecture, sans oublier les
aspects économiques, tant à l’investissement qu’à l’exploitation. Dans ces conditions,
l’optimisation du parti constructif ne peut s’envisager qu’à travers une collaboration très
étroite entre l’architecte e t les ingénieur s str ucture, t her miq ue e t acoustiq ue.
32
Chaque opération présentant ses spécificités propres, il n’est pas question ici de dresser
une liste complète des partis constructifs, ni de présenter des « solutions types ». L’objectif
poursuivi est d’illustrer, à travers des exemples, les principes qui ont été évoqués
précédemment.
Les résultats des simulations acoustiques présentés correspondent à des locaux adjacents
et superposés de 4 m x 3 m x 2,5 m. Pour des locaux de taille et/ou de disposition différente(s),
les résultats peuvent varier, et ainsi passer de « conforme » à « non conforme », et vice versa.
Enfin, la mise en œuvre joue un rôle décisif sur l’obtention du résultat final. Ainsi, seule
l’intervention d’un bureau d’études acoustique, de l’esquisse à la réception des travaux,
permettra d’optimiser et de garantir le résultat.
33
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
L’isolation thermique par l’intérieur constitue un parti constructif classique en France, qui
garde toute sa justification pour les constructions en rez-de-chaussée ou d’un étage. Cette
isolation thermique peut être obtenue avec des isolants rigides, uniquement thermiques,
ou par des isolants souples thermo-acoustiques, par exemple de type PSEE. Ce sont ces
derniers que l’on a considérés dans ce qui suit.
a ❙ Dalle BA18, voile BA15 en façade, isolation intérieure (PSEE), refend en BA18 :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 53 dB 66 dB 75 dB
Cette disposition basique est économique, elle ne pose aucun problème de structure et permet
de répondre, sous réserve de certaines précautions, aux exigences de la RT 2005. La dalle et les
refends confèrent au bâtiment une inertie thermique appréciable. Le revêtement de sol,
nécessaire pour l’isolement aux bruits d’impacts, limite cependant la mobilisation de l’inertie
thermique de la partie supérieure de la dalle. Enfin, les ponts thermiques sont le point faible du
dispositif et ne permettront pas de répondre à des exigences thermiques supérieures à la RT 2005.
34
b ❙ Dalle BA18 et rupteur, voile BA15 en façade, isolation intérieure (PSEE),
refend en BA18 et rupteur :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 53 dB 66 dB 75 dB
Pour éviter les ponts thermiques de la précédente disposition (a), et ainsi répondre à des
exigences supérieures à celles de la RT 2005, on peut faire appel à des rupteurs
thermiques, tant en dalle qu’en refend. Cette disposition suppose une étude spécifique
pour éviter des problèmes de structure. La dalle et les refends confèrent au bâtiment une
inertie thermique appréciable. Le revêtement de sol, nécessaire pour l’isolement aux
bruits d’impacts, limite cependant la mobilisation de l’inertie thermique de la partie
supérieure de la dalle.
35
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
54 dB 56 dB 42 dB 51 dB
En variante du cas (a), l’usage d’une dalle flottante sur sous-couche acoustique présente de
nombreux avantages, tant sur le plan thermique qu’acoustique.
36
d ❙ Dalle flottante sur sous-couche acoustique, dalle BA18 et rupteur, voile
BA15 en façade, isolation intérieure (PSEE), refend en BA18 et rupteur :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
54 dB 56 dB 42 dB 51 dB
En variante du cas (b), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages, tant
sur le plan thermique qu’acoustique.
37
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 51 dB (!) 67 dB 77 dB
Cette disposition s’appuie sur une technologie traditionnelle, elle ne pose aucun problème
de structure et permet, sous réserve de certaines précautions, de répondre aux exigences
de la RT 2005. La dalle et les refends confèrent au bâtiment une inertie thermique
appréciable. Le revêtement de sol, nécessaire pour l’isolement aux bruits d’impacts, limite
cependant la mobilisation de l’inertie thermique de la partie supérieure de la dalle. Enfin, les
ponts thermiques sont le point faible du dispositif et méritent une attention particulière.
Du fait de la non conformité aux bruits aériens en vertical, cette disposition est à réserver
aux « maisons en bande » ou à étudier en détail en fonction des dimensions et dispositions
des pièces (par exemple en prévoyant une superposition des pièces de services et non des
pièces principales ou en suspendant un faux plafond à dimensionner en conséquence).
38
f ❙ Dalle poutrelles + hourdis (8+13+5) + dalle flottante sur sous-couche acoustique,
façade en blocs creux 20 cm, isolation intérieure (PSEE), refend en blocs à
bancher 20 cm :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
54 dB 54 dB 39 dB 49 dB
En variante du cas (e), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages tant
sur le plan thermique qu’acoustique.
39
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
g ❙ Dalle BA18, voile BA15 en façade, isolation extérieure (PSE), refend en BA18 :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 53 dB 66 dB 75 dB
Cette disposition ne pose aucun problème de structure et permet, en supprimant les ponts
thermiques, de répondre à des exigences supérieures à celles de la RT 2005. La dalle et les
refends confèrent au bâtiment une inertie thermique appréciable. Le revêtement de sol,
nécessaire pour l’isolement aux bruits d’impacts, limite cependant la mobilisation de l’inertie
de la partie supérieure de la dalle. Enfin, les transmissions acoustiques latérales ne peuvent
être ni améliorées, ni dégradées par l’isolation thermique, puisque celle-ci est extérieure.
40
h ❙ Dalle flottante sur sous-couche acoustique, dalle BA18, voile BA15 en
façade, isolation extérieure (PSE), refend en BA18 :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 55 dB 42 dB 51dB
En variante du cas (g), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages tant
sur le plan thermique qu’acoustique.
41
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 51 dB (!) 67 dB 77 dB
Cette disposition basique est économique, elle ne pose aucun problème de structure et
permet, en supprimant les ponts thermiques, de répondre à des exigences supérieures à
celles de la RT 2005. La dalle et les refends confèrent au bâtiment une inertie thermique
appréciable. Le revêtement de sol, nécessaire pour l’isolement aux bruits d’impacts, limite
cependant la mobilisation de l’inertie thermique de la partie supérieure de la dalle. Enfin,
les transmissions acoustiques latérales ne peuvent être ni améliorées, ni dégradées par
l’isolation thermique, puisque celle-ci est extérieure.
Du fait de la non conformité aux bruits aériens en vertical, cette disposition est à réserver
aux « maisons en bande » ou à étudier en détail en fonction des dimensions et dispositions
des pièces (par exemple en prévoyant une superposition des pièces de services et non des
pièces principales ou en suspendant un faux plafond à dimensionner en conséquence).
42
j ❙ Dalle poutrelles + hourdis (8+13+5) + dalle flottante sur sous-couche
acoustique, façade en bloc creux 20 cm, isolation extérieure (PSE), refend
en blocs à bancher 20 cm :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 53 dB 39 dB 49 dB
En variante du cas (i), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages tant sur
le plan thermique qu’acoustique.
43
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
L’isolation thermique répartie constitue un parti constructif qui tend à se développer. Cette
isolation thermique peut par exemple être obtenue avec des bétons cellulaires autoclavés
(BCA). Ce sont ces derniers que l’on a considérés dans ce qui suit.
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 53 dB 65 dB 74 dB
Pour éviter les ponts thermiques, et ainsi répondre aux exigences de la RT 2005, il est
possible de faire appel à une isolation répartie. Cette disposition permet de rester dans des
solutions classiques en structure. La dalle et les refends confèrent au bâtiment une inertie
thermique appréciable. Le revêtement de sol, nécessaire pour l’isolement aux bruits d’impacts,
limite cependant la mobilisation de l’inertie thermique de la partie supérieure de la dalle.
44
l ❙ Dalle BA 20 cm + dalle flottante, BCA 30 cm en façade, refend en BA 18 cm :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
53 dB 55 dB 40 dB 49 dB
En variante du cas (k), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages tant
sur le plan thermique qu’acoustique.
45
Chapitre 3 • Acoustique et thermique
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
54 dB 54 dB 64 dB 73 dB
Cette disposition s’appuie, sur le plan dimensionnel et structurel, sur un grand classique :
« bloc de 20 cm + isolation thermique par l’intérieur ». L’originalité vient du remplacement
du bloc béton traditionnel par des blocs en béton cellulaire. On obtient ainsi une solution
très performante en isolation thermique et acoustique.
46
n ❙ Dalle BA 20 cm + dalle flottante sur-sous couche acoustique, voile BCA
20 cm en façade, isolation intérieure (PSEE), refend en BA 18 cm :
Résultats
DnT,A L'nT,w
Horizontal Vertical Horizontal Vertical
54 dB 56 dB 40 dB 49 dB
En variante du cas (m), l’usage d’une dalle flottante présente de nombreux avantages tant
sur le plan thermique qu’acoustique.
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Conclusion
Pour optimiser le confort acoustique de l'intérieur d'un bâtiment, c’est au niveau de la phase
de conception même qu’il faut s’en préoccuper, toute intervention ultérieure posant des problèmes
techniques et donc de coût parfois insurmontables. Comme pour le confort thermique, c’est une
approche globale de la construction qui permet d’optimiser la performance du bâti évitant ainsi les
modifications in situ toujours plus complexes et onéreuses. Les solutions bétons issues de la
maçonnerie traditionnelle ou de la préfabrication permettent de résoudre facilement bon nombre des
exigences posées par la réglementation acoustique. Bien entendu, cela suppose d’étudier la question
à l’aide des bons outils et de prévoir l’intervention de spécialistes.
Les nouvelles approches de l’habitat et de l’urbanisme, soutenues par une évolution du contexte
normatif, ont permis aux entreprises d’acquérir les bons réflexes en matière d’acoustique. Les
réalisations actuelles s’inscrivent pour une grande majorité dans cette optimisation du confort
acoustique. Reste cependant le problème de la rénovation acoustique du parc existant. Gageons que
les travaux entrepris à grande échelle pour la thermique (économie d’énergie) intégreront de facto
un cahier des charges acoustique.
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