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