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Bruxelles Environnement
Réverbération et absorption acoustique
Solutions pratiques et matériaux
Manuel VAN DAMME
Acoustical Expert – VK Group
Formation Bâtiment Durable :
ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT
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Objectif(s) de la présentation
● Comprendre et appliquer correctement les
différents types d’absorbants acoustiques en vue
de diminuer le temps de réverbération
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● Mécanismes de l’absorption acoustique,
● Absorbants poreux,
● Membranes,
● Résonateurs,
● Systèmes mixtes.
Plan de l’exposé
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10 100 1000 10000 f[Hz]
a
0.0
0.5
1.0
C
B
A
A. ABSORPTION POREUSE
Matériaux poreux non recouverts
HAUTES FRÉQUENCES : ≥ 1400 Hz
B. RÉSONATEURS PERFORÉS
Matériaux poreux derrière des panneaux perforés
MOYENNES FRÉQUENCES : 300 Hz – 1500 Hz
C. DIAPHRAGMES - RÉSONATEURS
MEMBRANES
Matériaux poreux derrière des panneaux non
perforés (p.ex. multiplex)
BASSES FRÉQUENCES : < 300 Hz
A B C
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Principe des mécanismes d’absorption
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A Les laines
laine minérale 5
Absorbants poreux
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A Les mousses (à cellules ouvertes)
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Absorbants poreux
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Tous les absorbants acoustiques sont
des isolants thermiques, mais l’inverse
n’est pas vrai: les isolants à cellules
fermées n’absorbent pas le son.
Attention ! Il n’est pas toujours facile
de distinguer les mousses à cellules
ouvertes et à cellules fermées.
Isolants thermiques vs. absorbants acoustiques A
polystyrène PIR EPDM polyéthylène
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Absorbants poreux
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les matériaux poreux écologiques Tous les matériaux naturels fibreux fonctionnent également en absorption acoustique
A
www.lamaisonnature.ch
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Absorbants poreux
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Pour être efficace, la couche de matériau
poreux doit être égale au moins à un
quart de la longueur d’onde l (l = 340/f).
Très efficace pour les hautes fréquences.
Problème pour les basses fréquences :
à 100 Hz il faudrait donc 85 cm
d’épaisseur d’absorbant…
plus le matériau sera épais, plus il sera efficace dans les basses fréquences
Au-delà de 5000 Hz : absorption possible par les revêtements de sol poreux (moquette, tapis…), les
vêtements, les tentures…
Influence de l’épaisseur du matériau A
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Absorbants poreux
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(a)
(b)
Faux-plafonds en matériaux poreux : intérêt d’avoir un plenum derrière ceux-ci pour permettre une meilleure
absorption des basses fréquences.
Influence d’un plenum derrière l’absorbant A
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Absorbants poreux
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Les plafonds absorbants A
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Absorbants poreux
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13
Les plafonds absorbants
Absorbants poreux
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Les « ciels » acoustiques A
Ecophon
Ecophon JCW
Texaa 14
Absorbants poreux
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Les « ciels » acoustiques A
Texaa
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Absorbants poreux
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Les baffles acoustiques A
Rockfon DNV
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Absorbants poreux
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Les baffles acoustiques A
Texaa
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Absorbants poreux
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Revêtements muraux absorbants A
Wenger
Troldtekt
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Absorbants poreux
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Revêtements muraux absorbants A
Simone Pheulpin
Anne Kyyrö Quinn
Ronan et Erwan
Bouroullec
Anne Kyyrö Quinn
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Absorbants poreux
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Ecrans de séparation absorbants A
Attention: dans les grands espaces, si le plafond est
réfléchissant, des écrans absorbants ne suffisent pas
traiter aussi le plafond
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Absorbants poreux
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Enduits absorbants
A
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Absorbants poreux
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Sur support rigide: αw = 0.4 (1 cm) à 0.7 (3 cm)
Sur support souple : αw = 0.6 à 0.9 (en fonction de l’ép.)
Sur plaques de plâtre suspendues : gains 125 Hz - 250 Hz
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Enduits absorbants
Absorbants poreux
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Finitions de sol absorbantes
Les moquettes et tapis…
A
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Absorbants poreux
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10 100 1000 10000 f[Hz]
a
0.0
0.5
1.0
C
B
A
A. ABSORPTION POREUSE
Matériaux poreux non recouverts
HAUTES FRÉQUENCES : ≥ 1400 Hz
B. RÉSONATEURS PERFORÉS
Matériaux poreux derrière des panneaux perforés
MOYENNES FRÉQUENCES : 300 Hz – 1500 Hz
C. DIAPHRAGMES - RÉSONATEURS
MEMBRANES
Matériaux poreux derrière des panneaux non
perforés (p.ex. multiplex)
BASSES FRÉQUENCES : < 300 Hz
A B C
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Principe des mécanismes d’absorption
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Coefficient d’absorption des diaphragmes
Diaphragmes ou panneaux acoustiques
= panneaux placés à une distance d’un mur.
Vibrations sonores vibration du panneau + de la lame d’air
masse lourde, vibre en basses fréquences.
Domaine d’action : BASSES FREQUENCES,
surtout à la fréquence propre du panneau :
Avec : d : distance par rapport au mur (m),
ρs : masse par unité de surface du panneau (kg/m²).
Exemple :
Soit un panneau de contreplaqué tel que ρs = 5 kg/m², à 8 cm du mur sa fréquence propre = 95 Hz.
Si on place un matériau absorbant entre le panneau et le mur absorption sur une zone fréquentielle plus large.
df
s
60
0
C
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Membranes
Réverbération à l’intérieur des locaux
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Panel resonators
Suspended ceilings
Access floors
Wall linings
Mostly combined with other absorption mechanisms
Covered with porous material to add high frequency absorption
No influence from paint, varnish, wallpaper, …
C
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Réverbération à l’intérieur des locaux
Applications
Membranes
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Diaphragmes ou panneaux acoustiques = panneaux placés à une distance d’un mur.
Coefficient d’absorption pour des matelas de
laine minérale habillés avec une membrane
(0.15 kg/m²) en chambre réverbérante.
Pointillés …. Membrane directement placée
sur 1.5 cm de laine minérale, directement sur la
paroi de béton;
Ligne pointillée ------ Membrane directement
placée sur 3 cm de laine minérale, directement
sur la paroi de béton;
Ligne pleine ____ Membrane directement
placée sur 7 cm de laine minérale, directement
sur la paroi de béton.
C
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Coefficient d’absorption des diaphragmes
Membranes
Réverbération à l’intérieur des locaux
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Résonateur ponctuel (de Helmholtz) = élément formé d’un goulot et
d’une cavité (exemple : bouteille)
Vibrations sonores vibration à la fréquence propre Amplification à courte distance, Atténuation à une distance plus éloignée.
Principe : il “prend” de l’énergie dans la salle pour réaliser l’amplification
à proximité du goulot. Bilan énergétique total de la salle : moins
d’énergie à cette fréquence dans le reste de la salle.
On peut l’assimiler à une masse sur ressort.
Domaine d’action : FREQUENCE PROPRE DU SYSTEME :
Avec : S : surface du goulot,
l : longueur du goulot,
P0 : pression atmosphérique statique (101 325 Pa),
V : volume de la cavité (hors goulot),
ρ0 : masse volumique de l’air (1.2 kg/m³ à 20°C),
γ : constante thermodynamique = 1.4.
lV
SPf
0
0
0
2
1
B
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Coefficient d’absorption des résonateurs
Résonateurs
Réverbération à l’intérieur des locaux
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Résonateur de Helmholtz
B
40 000 résonateurs acoustiques pour limiter les
effets de résonance dans la nef du musée d’Orsay
Vase de Vitruve
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Réverbération à l’intérieur des locaux
Coefficient d’absorption des résonateurs
Résonateurs
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Résonateur de Helmholtz
On peut le combiner à un absorbant
B
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Coefficient d’absorption des résonateurs
Résonateurs
Réverbération à l’intérieur des locaux
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(a)
(b)
B
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Combinaison d’un matériau poreux avec un
résonateur
Systèmes mixtes
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(a)
(b)
Intérêt d’un matériau
poreux dans le creux
B
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Combinaison d’un matériau poreux avec un
résonateur
Systèmes mixtes
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B
36
Résonateurs – plafonds perforés tendus
Systèmes mixtes
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B
37
Combinaison d’un matériau
poreux avec un résonateur
Systèmes mixtes
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B
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Combinaison d’un matériau poreux avec un
résonateur
Systèmes mixtes
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B
41
Combinaison d’un matériau poreux avec un
résonateur
Systèmes mixtes
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B
brique perforée - Terreal
tôle perforée 42
Combinaison d’un matériau poreux avec un
résonateur
Systèmes mixtes
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Le traitement d’un local peut faire appel à une combinaison des trois techniques :
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Coefficient d’absorption des matériaux
Systèmes mixtes
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Le traitement d’un local peut faire appel à une combinaison des trois techniques :
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Coefficient d’absorption des matériaux
Systèmes mixtes
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http://www.ruaud.com/
http://www.doxacoustics.com/
http://www.bruynzeelmultipanel.com/
http://www.abbarrisol.com/
http://www.sto.at/
http://www.rockfon.be
http://www.decoustics.com
www.ecophon.com
www.doxacoustics.be
www.caldic.be
http://www.texaa.com
45
Informations sur les produits absorbants (liste non exhaustive)
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Guide du bâtiment durable www.ibgebim.be
Accès direct via : guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be
Outils, sites internet, etc… intéressants :
46
· FR :
Guide Bâtiment durable, Fiche: G_WEL01 assurer le confort
acoustique
http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be/fr/g-wel01-
assurer-le-confort-acoustique.html?IDC=1048&IDD=6179
· NL :
GIDS DUURZAME GEBOUWEN, Fiche: G_WEL01 Het akoestisch
comfort verzekeren
http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be/nl/g-wel01-het-
akoestisch-comfort-verzekeren.html?IDC=1048&IDD=6179
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ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.
L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT PAR L’EXEMPLE – M. Meisser
– Le Moniteur, Paris – 1994.
ACOUSTIQUE PRATIQUE – J. Desmons – EDIPA, Paris – 2004.
BOUWAKOESTIEK – G. Vermeir – Faculteit Toegepaste
Wetenschappen, K.U. Leuven – 2003.
CORRECTION ET ISOLATION ACOUSTIQUE – J. Boeckstael /
M. Van Damme – Institut Supérieur Industriel de la Communauté
Française, Mons – 1999.
LA PRATIQUE DE L’ISOLATION ACOUSTIQUE DES
BÂTIMENTS – J. Pujolle – Editions du Moniteur, Paris – 1978.
ZAALAKOESTIEK – D. De Vries – Hogere Cursus Akoestiek,
Antwerpen – 2002.
Articles et conférences du CSTC 2001-2014 – www.cstc.be –
www.normes.be
Outils, sites internet, etc… intéressants :
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