EXIGENCES ACOUSTIQUES

ACOUSTIQUE

applique au btiment

GENERALITES

Le son

Onde produite par la vibration mcanique dun support fluide ou solide et propage grce llasticit du milieu environnant sous formes dondes. Par extension, physiologique, le son dsigne la sensation auditive laquelle cette vibration est susceptible de donner naissance.Propagation du son

Le son se propage, dans lair, sous forme dune variation de pression cre par la source sonore. Seule la compression se dplace et non les molcules dair ( limage des ronds dans leau qui reprsentent le dplacement des vagues et non celui de leau. Dailleurs, un bouchon plac sur leau ne se dplace pas mais monte et descend).

Une lame dacier, fixe une de ces extrmits, en oscillant va engendrer des variations de pression et de dpression de lair.

Le son se propage dans les solides sous forme de vibrations des atomes.

La vitesse de propagation du son dpend de la nature, de la temprature et de la pression du milieu. Le son se propage mieux sous des angles montants, qua lhorizontale, cause de la pression de lair qui diminue proportionnellement laltitude. (cette proprit est prise en compte dans la conception des thtres et amphithtres, en plein air, depuis lantiquit).

Vitesse (clrit) du son dans lair: 340m/s; dans leau: 1500 m/s; dans le bton: 3500 m/s; dans le bois: 3300 m/s; dans lacier: 5000 6000 m/s; dans le caoutchouc: 40 150 m/set dans le lige: 450 500 m/s.Caractristiques dun son: la frquence

La frquence dun son est exprime en hertz( Hz), elle est directement lie la hauteur du son peru: une frquence faible correspond un son grave, une frquence leve correspond un son aiguLoreille humaine ne peroit les sons que dans une certaine plage de frquence situe environ entre 20 Hz ( au de, les sons sont qualifis dinfrasons) et 20000 Hz ( au-del, les sons sont qualifis dultrasons).

Caractristiques dun son: lIntensit (ou lamplitude)

LIntensit est une autre caractristique importante dun son. Le son peut tre fort ou doux (les musiciens disent fortissimo ou piano). Dans lair, lamplitude correspond aux variations de pression de londe acoustique.L o habituellement la pression est mesure en Pascals (Pa), en acoustique lintensit se mesure en Dcibels (dB). Cest une unit qui utilise le logarithme du rapport de la pression produite sur la pression de rfrence, exprime en pascals (P0= 2. 10-5 Pa). Elle a t choisie ainsi parce que cela permet davoir des chiffres aisment manipulables, qui ne deviennent pas extrmement grands ou petits, et parce que cette approche correspond mieux ce que peroit loreille humaine externe de sensation sonore.Niveau de bruit en pression : Lw = 10 log ( P/P0) soit Lw = 20 log ( P/P0)

La notion de niveau sonore ne donne quune ide vague de la sensation perue. Il faut prendre en compte la sensibilit de loreille qui varie principalement selon la frquence du son. Une meilleur approche du volume peru est donn en dcibel pondr A (dBA).0 dB (2. 10-5 Pa) correspond au minimum que loreille humaine peut percevoir (seuil daudibilit), et pas au silence absolu. Cette valeur a t choisie par exprimentation pour un frquence de 1000 Hz et vaut 10-12 W.m-2. Le seuil de la douleur est de 120 dB (20 Pa) mais loreille humaine peut subir des dommages irrversibles partir de 85 dB.

Niveaux de bruit reprables:

Le bruit

Cest un mlange de sons de frquences diffrentes. Le bruit est associ la notion (subjective) de gne. Ils sont reconnaissables par la particularit des frquences des sons qui les composent.Les frquences sont classs par bandes doctave:De 90 Hz 180 Hz

centre sur 125 Hz

De 180 Hz 400 Hz

centre sur 250 Hz

De 400 Hz 720 Hz

centre sur 500 Hz

De 720 Hz 1600 Hz

centre sur 1000 Hz

De 1600 Hz 2800 Hzcentre sur 2000 Hz

De 2800 Hz 5600 Hzcentre sur 4000 Hz

On a donc caractris le bruit dune bande de frquence par une seule frquence servant de rfrence. On a encore simplifi les choses en prenant en compte, au niveau des contraintes acoustiques dans le btiment, le niveau global du bruit qui reprsente la somme logarithmique des niveaux sonores relevs par bandes doctaves. (On a donc caractris le bruit par un seul nombre, mais on perd des informations quant la richesse en frquences graves, moyennes et aigues.)

RAPPELsur les logarithmes

log (A.B) = Log A + Log B

log A/B = Log A Log B

log An = n.Log A

log(1/An = - n. log A

log nA = 1/n Log A

log 1 = 0 ; log 10 = 1 ; log 100 = 2 ; log 1000 = 3; NB: si on crit les puissance de 10, on saperoit que la valeur du logarithme correspond la valeur de lexposant: 100 = 1; 101 =10 ; 102 = 100; 103 = 1000;

Passer du Pascal au DcibelNiveau (dB) = 10 log Pa/P0

Exemple: soit dfinir, en dB, un son ayant une pression acoustique de 2 . 10-2 Pasoit dfinir, en dB, un son ayant une pression acoustique de 2 . 10-1 PaAdditionner 2 niveaux sonores laide dune abaque

soit additionner 2 niveaux sonores de 60 dB et de 70 dB

soit additionner 2 niveaux sonores de 80 dB chacun

soit additionner les niveaux sonores de 64, 71, 74, 80 et 81 dB

Soustraire 2 niveaux sonores laide dune abaque

Quel est le bruit dun quipement, dans un btiment collectif, sachant que le niveau global est de 29 dB et le bruit de fond de 25 dB

PRINCIPES GENERAUXEn matire dacoustique, la rglementation impose de protger les occupants dun btiment contre: Les bruits ariens intrieurs (autres logements, circulation communes, autres locaux communs), Les bruits ariens extrieurs (trafic terrestre, trafic arien),

Les bruits solidiens appels galement bruits dimpact,

Les bruits dquipements.Affaiblissement acoustique ( R ou Rw+ C)Qualit qua une paroi empcher la transmission des bruits. La mesure se fait en laboratoire.

Isolement acoustique(DnAT ou DnTa)Qualit qua une paroi empcher la transmission des bruits. La mesure se fait in situ. Aux transmissions directes viennent sajouter les transmissions latrales et les transmissions parasites.

Dans les catalogues fabricants, on trouve les valeurs de laffaiblissement acoustique dun produit simple ou composite.

La rglementation impose des valeurs disolement acoustique.

Le Technicien, charg de vrifier la conformit dun projet par rapport la rglementation,devra, pour passer de lun lautre, mettre en oeuvre quelques calculs simples et adaptations.Le Bruit rose simule les bruits ariens mis dans un btiment (utilis galement pour la reprsentation des bruits davions)Le bruit route simule les bruits ariens mis par le trafic routier.Le bruit dimpact (LnAT ou LnTw) normalis est produit par une machine chocs qui comprend 5 marteaux de 500 grammes tombant de 4 cm au rythme de 10 coups par secondes.Temps de rverbration (Tr): temps, exprim en secondes, que met un bruit diminuer de 60dB compter de larrt de la source sonore.Loi de massePour les parois homognes(bton) ou considres comme telles en acoustique (agglomrs de bton ou briques porteuses), la quantit dnergie transmise est dautant plus faible que la paroi est lourde. Autrement dit, lindice daffaiblissement acoustique dune paroi est dautant plus lev que sa masse surfacique est grande.

Loi de masse-ressort-masse des parois compositesLes parois composites, constitues de parois simples spares par une lame dair, permet datteindre des isolements trs largement suprieurs une paroi simple de mme masse surfacique.Frquence de rsonance ( ou frquence critique)Frquence laquelle la paroi se met elle-mme en vibration et amplifie les ondes sonores qui la traversent.

Frquence critique de diffrents matriaux (pour 1 cm dp.):Lige

18000 HzPolystyrne expans

14000 Hz

Acier

1000 Hz

Aluminium

1300 Hz

Verre

1200 HZ

Brique pleine

5000 Hz

Bton

1800 Hz

Pltre

4000 HzDispersion de lnergie acoustique au travers dune paroi

EXIGENCES ACOUSTIQUESEn matire d'acoustique, les textes franais crent des exigences de rsultats. Il s'ensuit que la conformit aux exigences n'est tablie qu'aprs essais, en fin de travaux.

Aux termes de la loi du 31 dcembre 1992, le vendeur ou le promoteur immobilier est garant, l'gard du premier occupant de chaque logement, de la conformit aux exigences acoustiques pendant un an compter de la prise de possession.

1- Immeubles d'habitation

Les rgles gnrales de construction des btiments d'habitation sont dfinies notamment par les textes relatifs l'acoustique. Ancienne rglementation acoustique

Elle concerne les immeubles d'habitation dont le permis de construire a t dpos avant le 31 dcembre 1995. Elle comprend :

le dcret du 14 juin 1969 ;

l'arrt du 14 juin 1969, modifi le 22 dcembre 1975 ;

la circulaire du 17 novembre 1988.Nouvelle rglementation acoustique (NRA)

Elle concerne les immeubles d'habitation dont le permis de construire a t dpos entre le 1er janvier 1996 et le 31 dcembre 1999. Elle comprend :

les arrts du 28 octobre 1994 ; la circulaire du 6 mai 1998.Nouvelle rglementation acoustique exprime l'aide des critres acoustiques europens

Elle concerne les immeubles d'habitation dont le permis de construire a t dpos partir du 1er janvier 2000. Elle comprend :

les arrts du 30 juin 1999;

la circulaire d'application du 28 janvier 2000.Classement acoustique des faades

Arrt du 6 octobre 1978, modifi le 23 fvrier 1983.

Arrt du 30 mai 1996.

Arrts prfectoraux.Dfinition des locaux en btiments d'habitation

Dfinition des locaux selon l'arrt du 30 juin 1994, art. 1

LogementPices principalesSjour, chambre et local destin l'exercice d'une profession librale dans un logement

Pices de servicePices humides : cuisine, salle d'eau, WC.

Autres pices de service : dbarras, schoir, cellier et buanderie.

DgagementsCirculations horizontales et verticales intrieures au logement.

DpendancesCombles amnageables, local vide-ordures, local poubelles, garage individuel, serre, vranda, local bicyclettes ou voitures d'enfant, cave.

Circulations communesCirculations horizontales ou verticalesdesservant l'ensemble des locaux privatifs, collectifs et de service : hall, couloir, escalier, palier, coursives.

Locaux techniquesLocaux renfermant des quipements techniques ncessaires au fonctionnement de la construction et accessibles uniquement aux personnes assurant leur entretien (installations d'ascenseur, de ventilation, de chauffage...).

Locaux d'activitsTous les locaux d'un btiment autres que ceux dfinis dans les catgories "logements", "circulations communes" et "locaux techniques".

Remarque :

Les foyers, tels que les foyers de jeunes travailleurs et les foyers pour personnes ges, constituent des btiments d'habitation.

Niveaux acoustiques respecter en habitation

Ils concernent les oprations de btiments d'habitation, les surlvations de btiments anciens et les additions de tels btiments, dont le permis de construire a t dpos aprs le 1er janvier 1996.1-1 Isolement aux bruits ariens intrieurs au btiment

Pour les isolements aux bruits ariens intrieurs aux btiments, le critre utilis est le suivant : DnAT, exprim en dB(A), pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 1999 ; (NRA) DnTA, exprim en dB, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose aprs le 1er janvier 2000 (valeurs en gras dans le tableau ci-aprs). (Critres europens)Isolement aux bruits ariens intrieurs au btiment

Emplacement du local d'missionEmplacement du local de rceptionIsolement minimal DnAT en dB(A) / DnTA en dB

NRA / Critres europens

Local d'un logement autre que le logement de rception, l'exclusion des garages individuelsPice principale54 / 53

Cuisine et salle d'eau51 / 50

Circulation commune intrieure au btimentLocal d'mission et local de rception spars par une porte palire ou par une porte palire et une porte de distributionPice principale41 / 40

Cuisine et salle d'eau38 / 37

Dans les autres casPice principale54 / 53

Cuisine et salle d'eau51 / 50

Garage individuel d'un logement autre que le logement de rception ou garage collectifPice principale56 / 55

Cuisine et salle d'eau53 / 52

Local d'activit l'exclusion des garages collectifsPice principale59 / 58

Remarques:

1. Toutes ces exigences sont donnes pour des locaux de rception ayant un temps de rverbration (Tr) de rfrence de 0,5 seconde toutes les frquences.2. L'cart de 1 dB entre les valeurs de DnAT en dB(A), et de DnTA, en dB, est d au fait que pour le calcul du critre europen DnTA on ne prend pas en compte la bande d'octave 4000Hz1-2 Bruits d'impactLes niveaux de bruit d'impact ne pas dpasser sont dfinis avec le critre acoustique suivant :

LnAT, exprim en dB(A), pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 1999; (NRA) L'nTw, exprim en dB, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose aprs le 1er janvier 2000 (valeurs en gras dans le tableau ci-dessous).(Critres europens)Bruits d'impact

Emplacement du local d'missionEmplacement du local de rceptionNiveau ne pas dpasser (LnAT) en dB(A) / (L'nTw) en dB

NRA/ Critres europens

Locaux extrieurs au logement test, l'exception :

de balcons et loggias non situs au-dessus d'une pice principale;

des escaliers dans le cas o un ascenseur dessert le btiment;

des locaux techniques;

des dpendances sauf combles amnags.Pice principale65 / 58

Dpendances sauf combles amnagsPice principale65 / 58

Remarque :

Toutes les exigences relatives aux bruits d'impact et aux bruits des quipements (tableau ci-aprs) sont donnes pour des locaux de rception ayant un temps de rverbration (Tr) de rfrence de 0,5 seconde toutes les frquences.Traitement absorbant des circulations communes

EmplacementAire d'absorption quivalente (A) (1)

Circulations communes intrieures au btiment (2)A EQ \F(Surface du sol de la circulation commune;4)

(1) L'aire d'absorption quivalente (A) d'un revtement absorbant est donne par la formule :

A = S x w, o S dsigne la surface du revtement absorbant et w, l'indice caractrisant son absorption acoustique.

(2) Ne sont pas considrs comme des circulations communes intrieures au btiment : les halls d'entre et les circulations communes sur lesquels ne donne ni logement ni loge de gardien, les circulations ayant une face l'air libre, les escaliers encloisonns et les ascenseurs.

Remarque :

Sont considrs comme des revtements absorbants les produits dont l'indice (w est 0,1.1-3 Bruits des quipementsBruits des quipements

quipementEmplacement du Local de rceptionNiveau ne pas dpasser (LnAT) en dB(A)

NRA

Appareil individuel de chauffage du logement Pice principale ferme35

Pice principale ouverte sur une cuisine par baie libre45 (1)

Cuisine50

Appareil individuel de climatisation du logementPice principale35 (2)

Cuisine50

quipement individuel extrieur au logement de rception, VMC individuellePice principale30

Cuisine35

quipement collectifPice principale30

Cuisine35

(1) Cette exigence tait de 45 dB(A) pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 2000.

(2) Cette exigence tait de 40 dB(A) pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 1998.

Remarques :

1. Les quipements individuels extrieurs au logement sont les appareils individuels de chauffage, de climatisation, les cabinets d'aisances, les viers, lavabos, douches, bidets, les baignoires, les portes r motorises de garages individuels des autres logements.

2. Les quipements collectifs sont les installations de chauffage collectif, les installations de surpression, les ascenseurs et monte-charge, les vide-ordures, les ventilations mcaniques (caissons de ventilation), les portes de garages motorises.

3. Pour les chaudires mixtes assurant la fois la fonction chauffage et la fonction de production d'eau chaude sanitaire, seul le fonctionnement de l'appareil en mode chauffage est pris en considration.

1-4 Isolement par rapport l'espace extrieur au btiment

Pour les isolements vis--vis des bruits ariens extrieurs au btiment, le critre utilis est le suivant :

Pour les oprations exposes des bruits de transport terrestre (voies routires ou ferroviaires) : DnAT, exprim en dB(A) route, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 1999 ; (NRA) DnTAtr, exprim en dB, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose aprs le 1er janvier 2000. (Critres europens) Pour les oprations exposes des bruits de transport arien : DnAT, exprim en dB(A) rose, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose avant le 31 dcembre 1999, (NRA) DnTA, exprim en dB, pour les oprations dont la demande de permis de construire a t dpose aprs le 1er janvier 2000. (Critres europens)Isolement par rapport l'espace extrieur au btiment

Emplacement de l'missionEmplacement du local de rceptionIsolement minimal

Arrt du 28 octobre 1994Arrt du 6 octobre 1978 (1)Arrt du 30 mai 1996 (2)

2 mtres devant la faadePice principale et cuisineDnAT 30 dB(A) route DnTAtr 30 dBDnAT 30, 35, 40, 45 dB(A) routeDAT de 30 45 dB(A) route DnTAtr 30 45 dB

DnAT 35 dB(A) rose en zone C (3)

DnTA 33 dB en zone C

(1) Le classement acoustique des faades est dtermin selon le type et le nombre de files de circulation de la voie, la distance et l'exposition du btiment par rapport la voie.

(2) L'isolement acoustique minimal des faades est dtermin soit par mthode forfaitaire partir du classement de la voie par arrt prfectoral (catgories 1 5), soit par une estimation prcise du niveau sonore en faade du btiment.

(3) La zone C est dfinie par les plans d'exposition au bruit des arodromes.

Arrt du 30 Mai 1996 (extrait) relatif aux modalits de classement des infrastructures de_ transports terrestres et l'isolement acoustique des btiments d'habitation dans les secteurs affects par le bruit.Comment dterminer l'isolement des faades relatif aux transports terrestres ?

On appelle "rue en U" l'ensemble constitu par une infrastructure de transport et des btiments disposs de part et d'autre de faon quasi continue et de hauteur homognes On appelle site "tissu ouvert" l'ensemble constitu par une infrastructure de transport et des espaces ou des btiments dont la configuration ne correspond pas la dfinition de la "rue en U". C'est donc le cas des infrastructures:-En zones non bties ;

-En zones pavillonnaires ;

-Bordes de btiments d'un seul ct,

-Bordes de btiments de part et d'autre et ne remplissant pas les conditions de la "rue en U".

Selon la mthode forfaitaire, la valeur d'isolement acoustique minimal des pices principales et cuisines des logements contre les bruits extrieurs est dtermine de la faon suivante: dans les rues en U

en tissu ouvertLe tableau suivant donne, par catgorie dinfrastructure, la valeur de lisolement minimal des pices en fonction de la distance entre le btiment construire et :Pour les infrastructures routires, le bord extrieur de la chausse la plus proche;

Pour les infrastructures ferroviaires, le bord du rail extrieur de la voie la plus proche.

Elles peuvent tre diminues de faon prendre en compte l'orientation de la faade par rapport l'infrastructure, la prsence d'obstacles tels qu'un cran ou un btiment entre l'infrastructure et la faade pour laquelle on cherche dterminer l'isolement, conformment aux indications du tableau suivant :La valeur obtenue aprs correction ne peut en aucun cas tre infrieure 30 dB (A).

GRAVES

MEDIUM

AIGUS

Traite en correction acoustique

Traite en isolement acoustique

Traite en isolement acoustique

AFPA TOULOUSE PALAYS TSBEC/ Acoustique210/01/2012