LE CONFORT ACOUSTIQUE

le confort acoustique

1. LE CONFORT ACOUSTIQUE Université Badji Mokhtar -Annaba – Faculté des Sciences de la Terre Département d’Architecture Réalisé par: HECHIM Roufaida Année universitaire : 2015-2016 Enseignant : Mr.GRAIRIA

2. INTRODUCTION : En architecture tout doit être minutieusement étudier en terme de confort, car l’âme produit et innove que lorsqu’elle est à l’aise ; on constate que la concentration urbaine s’accroît de plus en plus et nuis d’une façon directe au confort de l’homme et à son développement . Un bon confort acoustique a une influence positive sur la qualités de vie quotidienne et sur les relations entre les usagers d’un même bâtiment ,contrairement a un mauvais confort acoustique nuis sur l’ etat de santé ( nervosité , stress ; trouble de sommeil ; fatigue ) .

3. 1- Définition de l’acoustique : C’est la Science qui étudie les propriétés des vibrations des particules d'un milieu susceptible d'engendrer des sons, infrasons ou ultrasons, de les propager et de les faire percevoir . L’acoustique architecturale vise la maitrise et compréhension de la qualité sonore des bâtiments. Les trois phases que comprend n’importe que phénomène sonore sont : La production du son: quand la source sonore émet des vibrations appelées « ondes sonores » La propagation du son: de la source jusqu’a l’oreille pour se faire il doit exister entre les deux milieu un milieu matériel (aire le plus souvent ou liquide ou gaz ou solide ) La réception du son: quand l’oreille perçois le son

4. 2-Définition du son : Le son est une sensation auditive provoquée par une vibration ,trois éléments sont nécessaires a son existence : - une source qui produit le son - un milieu qui transmet la vibration - un récepteur : l’oreille et l’ouïe un son se caractérise par : - son niveau (faible ou fort qui se mesure en décibel dB) - sa fréquence (aigue ou grave qui se mesure en hertz Hz) - sa durée

5. A partie de la fréquence on peut classer les sons en trois catégories : Les sons graves : leur fréquence est basse et inférieure a 100Hz Les sons moyens: leur fréquence est moyenne et de 100 Hz a 2KHz Les sons aigus: leur fréquence est haute et supérieure a 2KHz Dans le domaine de l’acoustique du bâtiment l’intervalle de fréquences est comprises entre 100 Hz jusqu’a 20KHz tandis que la sensibilité de l’oreille humaine moyenne varie entre 20 Hz et 20KHz.

6. 3-Mesure du son : En acoustique, la pression sonore et l’intensité se mesurent en décibels (dB). C’est une grandeur sans dimensions, logarithme du rapport entre la pression acoustique produite par le bruit mesuré et celle d’un bruit juste audible , le niveau sonore exprimé en dB est directement relié à l’amplitude de la variation de pression . Les décibels ne s’additionnent donc pas de façon arithmétique, mais selon une progression logarithmique. C’est pourquoi lorsque l‘intensité d’une source sonore est multipliée par deux, le niveau sonore n’augmente lui que de 3 dB.

7. Quand d eux bruits ont des niveaux sonores différents d’au moins 10 dB, le plus élevé masque le plus faible, effet de masque. Autre conséquence de la progression logarithmique des décibels : pour avoir l’impression que le son est 2 fois plus fort, il faut ajouter 10 dB au volume initial.

8. Autre exemple:

9. 4-Définition du bruit : Le bruit est une vibration de l’air qui se caractérisé par sa fréquence, son intensité et sa durée d’émission , C’est un mélange complexe de sons purs a de multiples fréquences et amplitudes différentes. On associe le bruit a toute sensation désagréable, gênante ou non voulue (par exemple : bruit d’avion, de machine, parole, etc ).

10. 5- Le comportement du bruit: On observe les transmissions du bruit suivantes : - Transmissions directes au travers des parois (façade, plancher.) - Transmissions indirectes par les parois latérales - Transmissions parasites dues au défaut de la paroi (fissure, manque d’étanchéité, etc.)

11. 6-La propagation du bruit : C’est le parcoure des ondes sonores qui furent émis d’une source sonores quelconque et atteigne l’oreille. La vitesse de propagation dépend du lieu ou le son est émis elle est dans l’air de 340m/s. Dans un espace acoustiquement ouvert, un bruit ne rencontre pas d’obstacle et son intensité diminue avec l’éloignement de la source sonore, donc il se propage librement. Dans un environnement urbain, le bruit est sujetté a de nombreux obstacles qui par fois l’absorbent et par fois le réfléchissent a une distance déterminée des parois, le niveau sonore peut être presque le même en tous points, dans ce cas on aborde la propagation en champ diffus. Exemple :

12. 7-Types de bruits en présence dans le bâtiment : Les bruits aériens intérieurs et extérieurs: ils concernent bien évidement toute les sources de sonorités issues de l’extérieur de l’habitation et de l’intérieur (sons qui naissent et se propagent dans l’air) :voix , musique, voitures, avions, etc . Les bruits d’impact: ils concernent l’ensemble des sources interne à une habitation susceptible d’émettre une sonorité (sons qui naissent au contact d’un élément constitutif du bâtiment et se propage au travers de celui-ci) : pas, outils, saut ,chute etc. Les bruits générés par les équipements: ventilation , chaudière, ascenseur etc.

13. 8- Les critères acoustiques : Temps de réverbération : agencement des systèmes absorbants a un impact significatif sur la propagation et réduction des sons.

14. Intensité sonore (niveau) : il est déterminé par la quantité d’absorption acoustique des matériaux dans une pièce , plus l’absorption est importante plus le niveau sonore de la pièce sera bas. La fréquence: quand on réduit la réverbération dans une pièce , les plafond suspendus ont un effet positif sur la compréhension de la parole , il est essentiel qu’il offre une excellente absorption acoustique qui recouvre toute les fréquences du son.

15. 9- les solutions: l’Isolation acoustique : C’est l'action qui consiste a isoler, elle est constituée par l'ensemble des moyens pris pour réduire la transmission d'énergie acoustique émise par des sources aux endroits à protéger. Les moyens mis en œuvre sont variés et leur efficacité dépend du type de bruits dont on veut se prémunir . la correction acoustique : Opération consistant à améliorer les caractéristiques acoustiques d'un local d'écoute en matière de réflexion, absorption, diffusion, pour optimiser sa réponse en fréquence.

16. 10-Isolation contre les bruits aériens extérieurs : L’isolement acoustique de la maison aux bruits aériens est assuré par son enveloppe : les murs, le toit, les fenêtres, les portes. Le principe de base est que plus une paroi est épaisse et dense, plus elle est isolante. Murs massifs simple : -Matériaux de maçonnerie - Briques creuses en terre cuite - Blocs de silico-calcaire - Blocs de plâtre - Blocs d’argile expansé - Blocs de béton cellulaire - Blocs de béton Suivant la loi de masse, plus un mur est lourd, meilleure isolant.

17. Mur massif double : A - Briques creuses en terre cuite - Blocs de silico-calcaire - Blocs de plâtre - Blocs d’argile expansée - Blocs de béton cellulaire Blocs de béton B - Laine de mouton - Laine de plume - Laines de chanvre et lin - Laines en fibres de bois - Polyester recyclé - Cellulose soufflée - Laine de verre ou laine de roche

18. Cloison ossature simple : - Plaques en terre - Plaques en fibres de bois - Plaques en fibre-plâtre - Plaques en carton-plâtre Cloison de doublage pour mur massif: Ce type de solution est pratique et facile a mettre en œuvre en rénovation et permet une augmentation de l’indice d’affaiblissement acoustique.

19. Comme les fenêtres, les portes doivent être aussi lourdes et étanches que possible. On veillera au joint périphérique de la feuille . Deux grandes faiblesses : - Les joints. - Le raccord avec la structure.

20. • Pour renforcer l’isolation acoustique des fenêtres : - calfeutrer le pourtour pour empêcher le passage de l’air. - remplacer le vitrage simple (en général un verre de 3 mm d’épaisseur) par un vitrage épais (une glace de 6 ou 8 mm d’épaisseur). • Pour la cheminée : l’équiper d’une trappe qui obstrue le conduit de fumée quand il n’est pas utilisé. Exemple :

21. 12-Isolation contre les bruits de choc : Il est facile de réduire la transmission des bruits de choc du côté où ils sont produits, mais il est presque impossible d’avoir une intervention efficace du côté où ils sont perçus ; ce qui signifie que si le voisin du dessus fait du bruit en marchant, il faut intervenir chez lui. On améliore (assez peu) l’isolation d’un plafond par un plafond suspendu avec un matelas de laine de roche au-dessus

22. On améliore l’isolation d’un plancher en posant : - un revêtement de sol plastique souple épais ou une moquette - un carrelage sur une sous couche souple, - un parquet flottant sur une sous-couche résiliente

23. 13-Isolation contre les bruits d’équipements : • Supprimer les bruits de canalisation en posant des joints souples à l’intérieur de leurs colliers de fixation. • Éviter les bruits de baignoire en posant la baignoire sur des joints souples . Une pièce peut être plus ou moins sonore selon les capacités d’absorption de ses parois et de son ameublement (une pièce meublée est toujours plus “sourde” qu’une pièce vide). Le confort acoustique consiste à éviter tout effet de réverbération gênant, aussi bien pour une conversation que pour écouter de la musique, la radio ou la télévision.

24. Une pièce étant composée classiquement de six parois (un sol, quatre murs et un plafond), on considère généralement que l’acoustique est idéale lorsque la piècea trois faces absorbantes (éventuellement en partie) en vis-à-vis avec trois faces réfléchissantes. Certains revêtements sont absorbants : • la moquette, • les revêtements textiles muraux • le liège. Différents éléments participent à la correction acoustique par absorption du bruit : • les tapis, • les meubles (leur volume “casse” le bruit) et objets • les rideaux.

25. 14-STRATEGIES DE PERFORMANCE DES ELEMENTS D’ISOLATION ACOUSTIQUE : Créer de la masse: Principe connu sous le nom de « loi de masse » qui démontre l’impact bénéfique des matériaux massifs dans l’acoustique architecturale. Plus un matériau est dense, plus il isole. La présence de masse est particulièrement efficace dans l’atténuation des bruits aériens, puisque les ondes se propageant dans l’air auront plus de difficulté à faire vibrer un élément lourd.

26. Déphaser les ondes Le spectre des ondes sonores comporte toute une série de fréquences et de longueurs d’ondes différentes. Chaque matériau, par ses propriétés physiques et sa masse, absorbe ces ondes de façon sélective La création d’un complexe de couches hétérogènes est donc particulièrement efficace dans le captage de la globalité des phases du son. Il s’agit de varier l’épaisseur et la densité volumique des matériaux employés dans l’élément d’isolation acoustique. C’est le principe Masse/Ressort/Masse. Il importe ici de respecter l’ordre de disposition des matériaux. Placer le ressort avant la masse n’aura pas du tout le même effet acoustique et réduira de beaucoup l’efficacité de la paroi.

27. Étanchéifier Cette stratégie est la plus importante d’entre toutes. Une mauvaise étanchéifiassions peut ruiner les efforts acoustiques de toute une paroi. Une très grande attention est nécessaire afin de limiter les transmissions parasites en rebouchant les fissures, passages de gaines, joints et châssis. Il suffit de très peu. C’est simple : là où l'air passe, le bruit passe. Un bon isolement aux bruits aériens suppose nécessairement une bonne étanchéité à l'air, étanchéité qui ne doit pas s’opérer aux dépens d’une ventilation saine des espaces.

28. Désolidariser: Afin d’empêcher que le bruit se propage par vibration dans une structure, il faut s’assurer de désolidariser les éléments. Par exemple, un mauvais raccord d’un châssis à la maçonnerie occultera ses performances acoustiques de beaucoup. Ces coupures peuvent par exemple être réalisées à l’aide de bandes résilientes au périmètre des cloisons, par des joints de dilatation et par des suspentes antivibratoires. Les liaisons mécaniques rigides sont source de propagation du bruit.

29. 15-Les matériaux isolants : les isolants organiques: Sont des matériaux à base de pétroles, tels les mousses de polyuréthane et le polystyrène sont gazéifié pour obtenir une musse rigide consomment beaucoup d’ énèrgie . Les masses polyuréthanes dégagent du formol, un gaz qui irrite la gorge, les yeux et la peau. Le polystyrène: renferme du benzène (substance cancérigène, en cas d’incendie il rejet du système, et du phénol hautement toxique. Les isolants inorganiques: Sont des matériaux fibreux tels les laines minérales ou non fibreux tel le verre cellulaire, ces matériaux sont écus de mater quasi illimité dans la nature (sables, roches volcaniques) leur principales émission polluantes ont lieu lors du procédé de fabrication.

30. Conclusion: L’hors de la conception architecturale le confort acoustique doit être pris en considération . L’isolation et la correction acoustique sont des éléments qui limite les effets négatifs des nuisance sonores et permettent ainsi le bien être a l’occupant