Principe généraux d’acoustique

Principe généraux d’acoustique

Définition de l’acoustique :C’est le domaine de la physique qui étudie le son, donc tout phénomène sonore implique des phénomènes ondulatoires et des mécanismes vibratoires.

Il s’agit de l’étude des phénomènes qui affectent l’audition, ces phénomènes sont appelés «bruit» ou son.

Définition du son : Le son est une sensation auditive, consistant à une variation de pression, cette variation de pression est sinusoïdale. Le son donc est un phénomène physique d’origine mécanique.
Tout objet susceptible de vibrer peut produire un son créant ainsi une onde sonore longitudinale produite par une vibration des molécules qui se transmet de proche en proche autour de leur position d’équilibre et qui se propage à la suite de la perturbation du milieu.

Le son ne se propage pas dans le vide : il faut de la matière pour que sa vibration puisse se propager en ondes sonores. Dans les fluides, l’onde sonore est longitudinale, c’est-à-dire que les particules vibrent parallèlement à la direction de déplacement de l’onde. Il peut par contre se propager dans les liquides ou les solides, le son est ensuite perçu par des récepteurs situés dans l’oreille (humaine ou animale) puis transmise au cerveau et déchiffrée par celui-ci. La fréquence du son se mesure et s’exprime en hertz (Hz). Son intensité, quant à elle, s’exprime en décibels.

Isolation acoustique des parois

Indice d’affaiblissement RW

L’indice d’affaiblissement Rw représente le niveau d’insonorisation des murs ou des matériaux isolants (en dB). Par exemple, lorsque 65 dB de son sont émis dans une pièce et que l’indice Rw du mur est de 35 dB, la perception dans la pièce voisine sera de 30 dB.

Si on souhaite simplement éviter la réverbération du bruit, on doit recouvrir le mur d’une couche de matériau très absorbant (le coefficient d’absorption alpha est proche de 1 et le coefficient de réflexion de surface R est proche de 0).
Par exemple, en termes de bruit aérien, l’indice d’affaiblissement de bruit Rw (C, Ctr) représente la quantité de bruit neutralisé par les murs du bâtiment (murs, sols, sols, plafonds, fenêtres, portes, etc.). Il est mesuré en laboratoire et ne considère que la propagation directe du bruit (propagation à travers le mur sans tenir compte de la propagation à travers les parois latérales). Plus le Rw est grand, plus l’isolation du mur est meilleure.

Réverbération

Le son est ce que l’oreille ressent de cette fluctuation. Si l’onde générée par la source sonore passe directement à travers le support pour atteindre le public, alors on dira son direct ou son sec. Cependant, dans la plupart des cas, l’onde sonore ne se propage pas directement vers le public, en fait elle sera réfléchie par différents murs (murs, sols, plafonds, objets, etc.). Ce phénomène est appelé écho. De plus, si les ondes sonores sont réfléchies plusieurs fois, nous parlerons de réverbération avant d’atteindre les oreilles. Une partie de l’énergie sonore est absorbée et le reste est réfléchi.

LES DIFFERENTS BRUITS DANS LE BATIMENT

Bruit d’impact : Il s’agit d’un bruit qui provient d’un choc sur une paroi. Typiquement le bruit d’impact regroupe les bruits de pas, de déplacement de meubles, de chute d’objet, enfoncement d’un clou dans un mur.

Bruit aérien : Les bruits aériens sont des bruits qui sont générés par des sources qui n’ont aucun contact avec la structure du bâtiment. Les vibrations sonores naissent dans l’air et se propagent par voie aérienne (en utilisant l’air comme support) : ce sont les bruits de voix, télévision, téléphone, les  bruits de trafic routier, etc.

Le bruit solidien : Il s’agit du bruit qui se propage dans un environnement à l’état solide, y compris (bruit d’impact, bruit des équipements (chaufferie, ascenseur, etc.).

Bruit rose : Le bruit rose est un bruit normalisé, il a la même énergie dans la bande d’octave de 125 à 4000 Hz. Le bruit rose est une référence pour caractériser la qualité structurelle des bâtiments. Pour des fréquences croissantes, le niveau diminue à un taux de 3 dB / octave.

Bruit de fond : Le bruit de fond est le bruit total qui existe à un certain moment à une certaine période de temps. Il contient tous les sons émis par la source sonore qui affectent le point de mesure : dialogue, bruit de ventilation, bruit de machine ou d’équipement, bruits de couloir, autres bruits de pièce ou bruit de trafic.

Bruit routier : C’est la référence pour le bruit du trafic routier et ferroviaire. Comparé au bruit rose, Son spectre est enrichi en basses fréquences et appauvri dans les aiguës par rapport à un bruit rose.

Bruit ambiant : Bruit total existant dans une situation donnée pendant un intervalle de temps donné. Il est composé de l’ensemble des bruits émis par toutes les sources proches et éloignées.

Bruit particulier : Composante du bruit ambiant qui peut être identifiée spécifiquement et que l’on désire distinguer du bruit ambiant notamment parce qu’il est l’objet d’une requête.

Bruit résiduel : Bruit mesuré, en l’absence du bruit particulier.

Pour une carrière, le bruit particulier correspond au bruit émis par tous les équipements de la carrière, et l’élaboration des matériaux. Par exemple : Du matériel d’extraction dans la carrière proprement dite : chargeurs, pelles ; Du matériel fixe d’élaboration : concasseurs, cribles; Équipements mobiles : chargeurs, camions bennes. Le bruit des avertisseurs de recul des engins font bien partie du bruit particulier.

Isolation intérieure

Principe de l’isolation acoustique:
L’Acoustique architecturale : L’acoustique architecturale étudie la transmission du son à l’intérieur du bâtiment afin de bien entendre les sons et se protéger des bruits gênants.

Isolation acoustique : Il s’agit d’une série de mesures prises afin de réduire le transfert d’énergie entre la source et le lieu à protéger.

En d’autres termes, la correction concerne la pièce où le bruit est émis, et le matériau d’isolation concerne la pièce où le bruit est reçu. La solution à mettre en œuvre doit être parfaitement adaptée au type de problème ou à l’exigence fixée (peut varier selon le type d’utilisation de la pièce, les performances, les exigences d’intégration ou les choix esthétiques).

Les aspects concernés par l’isolation acoustique peuvent être de deux types : l’isolation aux bruits aériens, et l’isolation aux bruits solidiens (ou bruits de choc). Pour chacun, une solution existe, qui peut être choisie à la conception, ou a posteriori, mais dans ce dernier cas, l’intervention est souvent plus complexe.

Pour être efficace, cela doit être pris en considération : Le contexte architectural du local à isoler (la jonction entre les murs et les matériaux de structure) ; Produits et systèmes d’isolation thermique avec des propriétés acoustiques pour atteindre l’objectif souhaité ; Une mise en œuvre minutieuse est essentielle pour atteindre les performances attendues de la solution acoustique.

Isolation phonique du sol : L’isolation phonique du sol ou du plancher vise généralement à limiter les bruits d’impact (bruits de pas, chaises, etc.) et / ou les bruits aériens (musique, télévision, son, etc.). En fonction de la nuisance sonore des étages inférieurs, l’une des solutions suivantes sera retenue : Installation de tapis ou de moquette : Un tapis ou une moquette plus épaisse peut réduire le bruit d’impact, mais ne peut pas résoudre le problème causé par le bruit aérien.

Pose de chape flottante : Cette technique consiste à poser une couche d’isolant surmontée d’un revêtement de sol (parquet par exemple), ce dernier ne touchant pas les murs. La couche isolante peut mesurer quelques millimètres à quelques centimètres. S’il fait plusieurs centimètres d’épaisseur, il diminuera le niveau sonore du bruit aérien.

Isolation phonique des fenêtres : Le choix du niveau d’isolation acoustique des fenêtres doit tenir compte du volume du bruit extérieur.

Afin d’aider à trouver le verre qui répond aux besoins d’isolation phonique, le label CEKAL classe le verre en 6 catégories en fonction de sa capacité à limiter le bruit, de AR1 à AR6. Le type AR1 peut réduire le bruit d’au moins 25 dB, tandis que le type AR6 peut réduire le bruit d’au moins 37 dB.

Par conséquent, si l’environnement extérieur d’une maison est très bruyant (trafic aérien, voies ferrées, autoroutes, etc.) – c’est-à-dire 80 à 110 dB de son externe – un vitrage de type AR6 10/18/44.2 (10 mm de verre, 18 mm d’air ou de gaz argon, 2 verres de 4 mm d’épaisseur, 2 films PVB) pour obtenir un confort acoustique correct.

A l’inverse, si une maison est située dans un quartier très calme avec un niveau sonore extérieur maximum de 45 dB, il faut prévoir au moins un verre de type AR1 4/6/4 (verre 4 mm, 6 mm air ou argon et verre 4 mm).

Isolation phonique des portes : Afin de garantir une bonne isolation phonique d’une pièce, veuillez ne pas ignorer la porte ! En effet, sachant si l’air passe à travers la porte, le bruit passera aussi. Par conséquent, il est préférable d’utiliser une porte pleine (donc pas de verre) et de s’assurer que le joint extérieur de la porte (notamment le bas de la porte) soit suffisamment étanche. De plus, la qualité de la porte joue également un rôle important dans l’isolation acoustique : plus la porte est lourde, plus elle peut limiter les vibrations sonores. Enfin, la qualité de l’installation de la porte joue également un rôle déterminant : si la porte est mal installée, l’étanchéité à l’air et le bruit seront réduits.

Isolation phonique des équipements : Les équipements d’une maison ou de d’un immeuble résidentiel engendreront des nuisances sonores et pollueront notre quotidien. Cela concerne non seulement le bruit émis par les appareils ménagers tels que les machines à laver, mais également le bruit émis par les tuyaux, les chaudières, les équipements de ventilation et même les ascenseurs. En fonctionnement, cet appareil fera vibrer le sol et les murs du bâtiment. Afin d’isoler acoustiquement les dispositifs et donc de réduire le bruit qu’ils émettent, ils doivent être séparés de la structure du châssis.

Isolation acoustique extérieur

Si on est constamment dérangé par les bruits extérieurs, il y a une explication simple à cela : l’insonorisation des murs de façade n’existe pas ou est inefficace. Comment faire une bonne isolation acoustique des murs de façade ? Pourquoi utiliser un isolant phonique en extérieur ?

La grande majorité de l’isolation acoustique produite aujourd’hui concerne les environnements intérieurs, tels que les salles de concert, les espaces ouverts, les studios d’enregistrement, les restaurants ou l’isolation acoustique des machines-outils bruyantes. Cependant, dans certains cas très particuliers, il peut être nécessaire d’isoler l’extérieur, ce qui pose bien entendu un problème de conditions climatiques (froid, chaleur) et de précipitations (neige, pluie, glace) .

Nous avons listé ci-dessous les trois cas les plus fréquemment rencontrés :

Ventilation industrielle : L’industrie utilise souvent des systèmes de soufflerie pour ventiler ses locaux ou créer des échanges de chaleur pour le bon fonctionnement de ses machines. Des systèmes de soufflerie, parfois puissants, sont installés sur le toit, ce qui génère automatiquement du bruit dans la zone. Les services de santé et de sécurité sont souvent invités à trouver des solutions aux plaintes légitimes des personnes vivant à proximité. Il sera nécessaire de placer des mousses acoustiques sur les écrans acoustiques, qui devront être résistantes aux conditions extérieures.

Pompe à chaleur : Les pompes à chaleur (PAC) ont envahi notre vie quotidienne. Ils permettent la production d’énergie thermique avec un excellent rendement, c’est-à-dire en utilisant moins d’électricité que dans d’autres systèmes plus conventionnels. Leur nombre a augmenté depuis l’existence de l’aide gouvernementale et depuis qu’elle a été reconnue comme respectueuse de l’environnement.

Mousses Polyuréthane partiellement utilisables en extérieur : La mousse acoustique, également appelée face lisse, est une mousse de polyuréthane dont les cellules ouvertes permettent une excellente absorption des ondes sonores. D’un côté, il est recouvert d’un film 100% étanche qui permet une utilisation en extérieur (mais est protégé des intempéries, par exemple sous une bâche ou un auvent).

Mousse phonique agglomérée pour extérieur : La mousse composite est une mousse de polyuréthane agglomérée, très dense (150 kg / m3), qui se caractérise par des performances acoustiques élevées et une grande polyvalence : solide, imputrescible et protégée d’un côté par un film étanche. C’est la référence parfaite pour l’isolation extérieure. Il peut être posé directement quand c’est mauvais temps, mais il est conseillé de recouvrir les bords des carreaux avec un mastic silicone pour éviter que trop d’eau ne pénètre à l’intérieur de la mousse (et détériore la capacité phonique…).

Mousse caoutchouc étanche spéciale extérieur : La mousse de caoutchouc est une mousse 100% étanche, car constituée d’une multitude de cellules fermées. Obtenue à partir d’un mélange de caoutchouc néoprène et EPDM, elle pourra être utilisée en extérieur et soumise aux rayons du soleil sans avoir à craindre de vieillissement prématuré. Du fait de sa constitution intérieure, elle sera sans doute un peu moins efficace sur le plan acoustique qu’une mousse composite, mais elle aura l’énorme avantage d’être totalement insensible aux intempéries, avec des propriétés constantes au cours du temps. De nombreux clients l’utilisent en combinaison de panneaux bois ou de grillage comme matériau acoustique pour créer des écrans anti-bruit entre deux propriétés.

Panneau acoustique extérieur : Le panneau acoustique extérieur est un panneau résistant aux intempéries qui nous permet d’augmenter l’isolation contre le bruit ambiant, surtout si on est à proximité de routes à fort trafic.

Le principe de la brique à isolation intégrée

La brique à isolation intégrée, une véritable innovation 

Ce type de brique est entièrement constitué de matières premières naturelles inoffensives pour la santé. C’est donc un matériau écologique et économique. Les briques à isolation intégrée sont en terre cuite entièrement en Argile. Son utilisation remontant à plusieurs siècles, elle constitue un matériau ancestral. Les briques apparaissent sous la forme de nombreuses unités. Ceux-ci sont de laine de roche, qui est également un minéral naturel. Il est connu pour ses propriétés acoustique et thermique, il est souvent utilisé dans le domaine de la construction.

Les avantages de l’utilisation d’une brique à isolation intégrée 

Grâce à sa construction solide, cette brique est robuste. La terre cuite a l’avantage d’être incombustible tout en offrant une bonne résistance aux parasites et à l’humidité. Les caractéristiques de ce matériau ont également un impact sur le fonctionnement de la brique avec isolation intégrée. Il est donc certain qu’il offre une bonne durabilité pour la postérité. Quant à la laine de roche, elle est emprisonnée dans les cellules de la brique. C’est un isolant thermique puissant, assurant la fonctionnalité de la brique isolante intégrée. Cela aide à maintenir une température ambiante dans toutes les pièces de la maison et également contre les nuisances sonores de l’environnement extérieur. La brique avec isolation intégrée atténue ainsi le bruit afin d’offrir un maximum de confort aux occupants de la maison.

Les différentes utilisations de la brique à isolation intégrée

Ce matériau se retrouve facilement sur les chantiers. Pour les nouveaux bâtiments, il peut être utilisé pour tous les murs. D’autant plus qu’il est disponible en plusieurs tailles différentes pour répondre aux besoins et exigences individuels. Par conséquent, les briques peuvent être utilisées pour créer des murs porteurs. Il est également possible de l’utiliser pour la conformité énergétique ou la rénovation. Pour cela, il est possible d’utiliser la brique avec isolant intégrée pour chauffer la maison en hiver et l’aérer en été. Il fonctionne efficacement comme un climatiseur mais est respectueux de l’environnement.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 : L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT
1.1 Introduction
1.2 Nécessité de l’isolation Acoustique des bâtiments
1.3 Principe généraux d’acoustique
1.3.1 Définition de l’acoustique
1.3.2 Caractéristique du son
1.3.3 Quelle est la différence entre le son et le bruit ?
1.4 Isolation acoustique des parois
1.4.1 Indice d’affaiblissement RW
1.4.2 Réverbération
1.4.3 La loi de masse
1.4.4 La loi masse-ressort-masse
1.4.5 La loi de l’étanchéité
1.4.6 Propagation du bruit
1.4.7 Transmission du son
1.4.8 LES DIFFERENTS BRUITS DANS LE BATIMENT
1.5 Isolation intérieure
1.5.1 Principe de l’isolation acoustique
1.5.2 Qu’est-ce que le confort acoustique ?
1.6 Isolation acoustique extérieur
1.7 Isolation intégré aux matériaux porteurs
1.7.1 Qu’est-ce que l’isolation phonique répartie ?
1.7.2 Le principe de la brique à isolation intégrée
1.8 Conclusion 
Chapitre 2 : Traitement d’un bâtiment près d’une voie ferrée
2.1 Introduction
2.2 Présentation de la société
2.3 Etude détaillée d’impact vibratoire d’un bâtiment
2.3.1 Problématique des vibrations dans le bâtiment
2.4 Solutions utilisées pour l’isolation de la structure d’un bâtiment 
2.5 Etude de cas : PROJET DE CONSTRUCTION DE LOGEMENTS AU 16- 20 AVENUE DE LA DEFENSE DU BOURGET AU BLANC-MESNIL (93) 
2.5.1 Objet
2.5.2 Présentation du site
2.5.3 Les indicateurs de vibrations
2.5.4 Exposition des individus – perception tactile des vibrations
2.5.5 Exposition des individus – perception auditive des vibrations
2.5.6 Objectifs spécifiques au projet
2.6 Etude d’impact vibratoire
2.6.1 Méthodologie générale de l’étude d’impact
2.6.2 Données d’entrée
2.6.3 Evaluation du risque vibratoire dans les futurs bâtiments
2.6.4 Evaluation du risque de perception du bruit solidien dans les futurs bâtiments
2.6.5 Traitement anti-vibratiles
2.6.6 Résultats de calculs << Projet sans traitement >>
2.7 Analyse des résultats
2.8 Description des matériaux CDM utilisés pour ce projet
2.8.1 Description du matériau CDM-SEB
2.8.2 Description du matériau CDM-VHS
2.8.3 CDM 83-Fiche technique matériaux
2.9 Calculs nécessaires au dimensionnement des matériaux 
2.10 Photos du chantier 
2.11 Conclusion 
Chapitre 3 : Traitement d’une SALLE DE FITNESS BASIC FIT
3.1 Introduction
3.2 Plancher flottant
3.3 Les trois fonctions d’un plancher flottant
3.3.1 Construction typique d’un plancher flottant
3.3.2 Les isolants résilients élastomères
3.4 Etude de cas : Traitement d’une SALLE DE SPORT BASIC FIT
3.4.1 Objet
3.4.2 Présentation du site.
3.4.3 Résultats en situation réelle dans un logement mitoyen
3.4.4 Résultats avec lâchers de poids
3.5 Mesures après travaux –Bruits équipements
3.5.1 Bruits d’équipement émis vers l’extérieur
3.6 Analyse des résultats
3.7 Description des produits CDM utilisés pour ce projet
3.7.1 Description du produit CDM-GYM-HP
3.7.2 Description du produit CDM-GYM-XP
3.7.3 Sous couches amortissantes MTX
3.8 Calculs nécessaires au dimensionnement des matériaux 
3.9 Conclusion
Conclusion générale
Références Bibliographies

Télécharger le rapport complet