Acoustique et isolation phonique

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  • 1. Lacoustique et lisolationphonique

2. Programme sommaire de lexpos Partie acoustique: Historique Dfinition de lacoustique Pourquoi tudier le son? Dfinition du son Caractristique du sonfrquenceintensitpropagationvitesse de propagationQuest-ce que le bruit?Comment circule-t-il?Droles de calculs!Quels sont les impacts du bruit sur la sant?Dfinition de lacoustique architecturaleCritre de la qualit acoustique dune salle 3. Partie isolationDfinition de lisolationPourquoi sisolerQuels sont les grands principes de lisolation acoustique?Quest-ce quun pont phonique?La propagation des bruitsLes matriaux isolantsDiffrents procds disolationLes cls de la russiteIsolation acoustique et isolation thermique mme combat?Lacoustique du futur 4. Exemple:Thtre dORAN.LArogare Kansai Osaka (Japon) 5. introductionVotre voisin vous impose sa musique , les bruits de la rue troublentvotre sommeil,.Il va falloir mieux vous isoler. Pas du reste du monde maisuniquement des bruits 6. historique Depuis les temps prhistorique les hommes sintressent auxphnomnes acoustique mais il fallu attendre leVe siecle av J_Cpour quils tudient le son dun point de vue scientifique Cest quelques sicle plus tard quon decouvrit le caractreONDULATOIRE du son, on observant les ondes qui se forment a lasurface de leau , en non,ant quune onde acoustique sepropageant dans lair provient dune source. Grace a GALILIEE, lacoustique devient enfin une vritable science,et non plus une branche de lart musical. Le francais MARIN MERSENNE entreprit aussi la premieredtermination absolue de la frquance dun son pur audible dehauteur donne ISAAC NEWTON dmontra que la propagation du son dans unfluide ne dpond que de certaines proprits physiques du fluide,tels que lelasticit et la densit WALLACE SABINE fut le prmier a definir le temp de rverbration,cest ainsi quil fut connu comme etant le pre de lacoustiquearchitecturale 7. Dfinition de lacoustique Cest un domaine de la physique qui tudie le son, donc toutphnomne sonore, elle fait appel aux phnomnes ondulatoires et la mcanique vibratoire. Cest ltude des phnomnes qui impressionnent le sens de loueet que lon appelle "bruits" ou "sons" . 8. Pourquoi tudier le son? Des mesures permettent de dfinir et de quantifier les sons. Cestgrce elles que lacoustique des salles peut tre amliore . Mais ces mesures permettent galement de faire une analysescientifique et prcise de la gne cause par le bruit en gnral. Cependant ,le degr de gne nest pas le mme dune personne une autre et cela en raison des diffrences physiologiques etpsychologiques qui caractrisent chaque individu .ce degr nestdonc pas mesurable de manire scientifique. En revanche, les mesures acoustiques permettent de comparer lagne cause par le bruit dans diffrentes situations et conditions. 9. Dfinition du son Le son est unesensation auditive due unevibration acoustique Le son est une vibrationacoustique qui se propagedans lair ou milieu liquide ousolide Exemple: Une corde de guitare carte de sa positiondquilibre, puis abandonne se met vibrer : il y aproduction dun son. Si on frappe un verre avec une fourchette : il y aproduction dun son. 10. Notre oreille nest pas sensible de la mme manire aux sons detoutes les frquences. Nous nentendons que les sons comprisentre grosso modo 15 et 20 000 Hz. En dessous de 20 Hz, ce sontdes infrasons et au dessus de 20 000 Hz, des ultrasons. Lasensibilit de notre oreille est son maximum pour les frquencescomprises entre 500 Hz et 5000 Hz. Lunit de frquence du son, le hertz (Hz), reprsente un cycle parsecondeInfra - sonsNon perceptiblesparlhommeUltra - sonsNon perceptiblespar lhomme.Ondes sonoresPerceptibles par lhomme.15 20 000 FrquenceHz 11. Caractristique du son 1-frquence La frquence sexprime enHertz(Hz) et reprsente lenombre de vibrations parseconde de la pressionacoustique. Elle permet de distinguer lessons graves, mediums etaigus. La plage de perception deloreille humaine se situe de20hz 20000hz. La plage de frquencenormalise utilise dans lebtiment est de 100hz 4000hz. 12. Amplitude dondes acoustiques Le volume dun son correspond lamplitude de sononde acoustique. Sur ce graphe, sont reprsentestrois ondes acoustiques de mme frquence maisdamplitude diffrente 13. Nota BeneSe rappeler que la longueur donde Lambda = vitesse du son /frquence A partir de cette quation on peut obtenir les longueurs donde desdiffrentes frquences. Par exemple : 20 Hz la longueur donde est dun peu plus de 17mtres, tandis qu 20 KHz la longueurs donde est de seulement1,7 cm. 14. 2-intensit Lintensit sapparente au niveau sonore: plus le nombrede dcibels est important, plus le son est fort . Ainsi,loreille percoit un son partir de 20dB(chuchotement),souffre partir de 90dB(moto, marteau-piqueur) et atteintson seuil de douleur 120dB(racteur davion)chelle desintensitssonoresLintensit dun soncorrespond la puissanceavec laquelle ceson est mis.Elle se mesuregnralementen dcibels 15. Remarques : Il ya une relation dinversement proportionnel entrela frquence et le niveau du son : Exemples : 128 Hz = 71 dB, 4000 Hz = 57 dB. Enfin la dure de son importance, car elle peut rendre un sensdintensit moyenne insupportable. Cependant, malgr descaractristiques dfinies avec prcision, le bruit est percu defacon trs subjective selon le contexte et la personne .ainsi, lasirne tonitruante dun camion de pompier agresse les oreillesdes passants, mais rassure ceux qui lattendent danslinquitude. 16. 3-propagation londe sonore dans un milieugazeux est une ondeprogressive longitudinale. Leson, lui, ne se propage pasque dans une direction, londeprovenant dune source sonorepeut tre reprsente par unemultitude de sphresconcentriques dont le centreest cette source dans le cas ola source est ponctuelle (unpoint).La propagation du son se faitde manire omnidirectionnelleet commence a perdre sonintensit ds quil sloigne desa source. 17. Vitesse de propagation du son:Milieu de propagation des ondes Clrit en m/sAir sec 0 C 33115 C 34020 C 343Acier 5000Bois 1000 4000Caoutchouc 50Lige 500Maonnerie 3000Bton 4000Plomb 1300Verre 4000 6000 18. Transmission,rflexion et absorption du son Quand les ondes sonores tombent sur la surface dune paroi, elleslui envoient une quantit dfinie dnergie acoustique. Cettenergie sappelle nergie incidente . 19. Quest-ce que le bruit? Le bruit est dfinis comme un ensemble de sons(son complexe) Le bruit peut nuire au confort, perturber le sommeil, crer des pertesde productivit et pet galement effectuer la sant et la scurit Le son est caractris par son niveau(fort ou faible) et safrquence(grave ou aigue) Le bruit est mlange de sons diffrents ayant chaquun leurfrquence et leur niveau sonore Le niveau sonore dun son se mesure en decibels (Db). Notreconfort journalier correspond a un niveau sonore limit de 45Db(trouble de sommeil) alors que la vie quotidienne nous assaille debruits souvent beaucoup plus forts. 20. Comment circule-t-il? On distingue deux types de bruits: les bruits ariens et solidiens.Comme leur nom lindique, les premiers sont transmis par lair etcirculent aussi librement que lui tant quils ne sont pas interrompusdans leur course. A lextrieur, les plus drangeants sont surtout gnrs par lesmoyens de transport( voiture, moto, train, avion), les travauxurbains ou les aboiements dun chien. A lintrieur, il peut sagir du son de la tlvision? De la musique oude conversation. Sloigner dun bruit arien ne suffit pas sen isoler, carlaffaiblissement sonore nest pas proportionnel la distance estdouble : le bruit dune voiture valu 80dB 20m de distance estencore de 74dB 40m, et de 68dB 80m. En toute logique, les bruits solidiens sont transmis par le solide cest- dire les matriaux. 21. On les appelle aussi bruit dimpact. Ce sont eux que produisent lestalons de la voisine du dessus en marchant sur le carrelage, lesrebons du ballon de son fils ou les coups de marteau de son maridans le mur. Chaque fois, limpact gnre une vibration du matriau qui sepropage galement au cur de tous ceux avec lesquels celui-ci esten contact direct( murs, cloisons). Cest ainsi quun bruit dimpact peut facilement dranger lesoccupants des appartements situs plusieurs tages en dessous. 22. Drles de calculs! Heureusement pour nos oreilles, les bruits ne sadditionnent pascomme les bonbons. Ainsi, deux bbs hurlant avec la mme nergie, cest--dire avecle mme niveau sonore, ne produisent pas deux fois plus de bruitmais seulement une augmentation de 3dB par rapport leur niveausonore individuel. Multiplis par dix, les mmes bbs ne produisentquune augmentation de 10dB . Si lun des deux y met davantagednergie, cest son niveau sonore qui prend le dessus et couvrecelui du second, mais les deux niveaux sonores ne sadditionnentpas. Enfin le calme de lun ne rduit en rien le niveau sonore de lautre,car les bruits ne se soustraient pas les uns au autres! 23. Quels sont les impacts du bruit sur la sant?Gnrateur de stress ,le bruit est responsable de troubles du sommeil etdirectement dtats dpressifs. la diffrence des yeux protgs par despaupires closes, les oreilles sont sans cesse soumises aux agressionssonores. Ainsi 50dB (conversation anime ) suffisent provoquer uneacclration cardiaque immdiate chez un enfant qui dort. Lexposition une situation trs bruyante( un concert, par exemple) provoque des effetsimmdiats mais passagers comme une perte daudition, une augmentationde la tension artrielle, une diminution de lattention et de la mmorisation,mais aussi une rduction du champ visuel, une moins bonne apprciationdes profondeurs et des couleurs comme une altration de la visionnocturne. Le renouvellement dune telle situation produit exactement lesmemes effets car contrairement une ide communment rpandue,lorganisme ne shabitue jamais au bruit. Avec la rptition, sinstalle unefatigue physique et un tat dpressif, voir une perte daudition dfinitivecette foisEnfin, il est important de savoir que la valeur positive ou naturelle dun bruit