L’acoustique et l’isolation phonique

Programme sommaire de l’exposé• Partie acoustique:• Historique• Définition de l’acoustique• Pourquoi étudier le son?• Définition du son• Caractéristique du son fréquence intensité propagation vitesse de propagationQu’est-ce que le bruit?Comment circule-t-il?Droles de calculs!Quels sont les impacts du bruit sur la santé?Définition de l’acoustique architecturaleCritère de la qualité acoustique d’une salle

Partie isolationDéfinition de l’isolation

Pourquoi s’isoler

Quels sont les grands principes de l’isolation acoustique?

Qu’est-ce qu’un pont phonique?

La propagation des bruits

Les matériaux isolants

Différents procédés d’isolation

Les clés de la réussite

Isolation acoustique et isolation thermique même combat?

L’acoustique du futur

Exemple:

Théâtre d’ORAN.

L’Aérogare Kansai à Osaka (Japon)

introduction

Votre voisin vous impose sa musique , les bruits de la rue troublent votre sommeil,….

Il va falloir mieux vous isoler……. Pas du reste du monde mais uniquement des bruits

historique

• Depuis les temps préhistorique les hommes s’intéressent aux phénomènes acoustique mais il fallu attendre leVe siecle av J_C pour qu’ils étudient le son d’un point de vue scientifique

• C’est quelques siécle plus tard qu’on decouvrit le caractére ONDULATOIRE du son, on observant les ondes qui se forment a la surface de l’eau , en énon,çant qu’une onde acoustique se propageant dans l’air provient d’une source.

• Grace a GALILIEE, l’acoustique devient enfin une véritable science, et non plus une branche de l’art musical.

• Le francais MARIN MERSENNE entreprit aussi la premiere détermination absolue de la fréquance d’un son pur audible de hauteur donnée

• ISAAC NEWTON démontra que la propagation du son dans un fluide ne dépond que de certaines propriétés physiques du fluide, tels que l’elasticité et la densité

• WALLACE SABINE fut le prmier a definir le temp de réverbération, c’est ainsi qu’il fut connu comme etant le père de l’acoustique architecturale

Définition de l’acoustique

• C’est un domaine de la physique qui étudie le son, donc tout phénomène sonore, elle fait appel aux phénomènes ondulatoires et à la mécanique vibratoire.

• C’est l'étude des phénomènes qui impressionnent le sens de l'ouïe et que l'on appelle "bruits" ou "sons" .

Pourquoi étudier le son?

• Des mesures permettent de définir et de quantifier les sons. C’est grâce à elles que l’acoustique des salles peut être améliorée .

• Mais ces mesures permettent également de faire une analyse scientifique et précise de la gêne causée par le bruit en général.

• Cependant ,le degré de gène n’est pas le même d’une personne à une autre et cela en raison des différences physiologiques et psychologiques qui caractérisent chaque individu .ce degré n’est donc pas mesurable de manière scientifique.

• En revanche, les mesures acoustiques permettent de comparer la gène causée par le bruit dans différentes situations et conditions.

Définition du son

• Le son est une sensation auditive due à une vibration acoustique

• Le son est une vibration acoustique qui se propage dans l’air ou milieu liquide ou solide

• Exemple:• Une corde de guitare écartée de sa position

d'équilibre, puis abandonnée se met à vibrer : il y a production d'un son.

• Si on frappe un verre avec une fourchette : il y a production d'un son.

• Notre oreille n'est pas sensible de la même manière aux sons de toutes les fréquences. Nous n'entendons que les sons compris entre grosso modo 15 et 20 000 Hz. En dessous de 20 Hz, ce sont des infrasons et au dessus de 20 000 Hz, des ultrasons. La sensibilité de notre oreille est à son maximum pour les fréquences comprises entre 500 Hz et 5000 Hz.

• L'unité de fréquence du son, le hertz (Hz), représente un cycle par seconde

Infra - sonsNon perceptibles

par l’homme

Ultra - sonsNon perceptibles

par l’homme.

Ondes sonores Perceptibles par l’homme.

15 20 000 Fréquence Hz

Caractéristique du son

• 1-fréquence• La fréquence s’exprime en

Hertz(Hz) et représente le nombre de vibrations par seconde de la pression acoustique.

• Elle permet de distinguer les sons graves, mediums et aigus.

• La plage de perception de l’oreille humaine se situe de 20hz à 20000hz.

• La plage de fréquence normalisée utilisée dans le bâtiment est de 100hz à 4000hz.

Amplitude d'ondes acoustiques• Le volume d'un son correspond à l'amplitude de son

onde acoustique. Sur ce graphe, sont représentées trois ondes acoustiques de même fréquence mais d'amplitude différente

Nota Bene

Se rappeler que la longueur d’onde Lambda = vitesse du son / fréquence

• A partir de cette équation on peut obtenir les longueurs d’onde des différentes fréquences.

• Par exemple : à 20 Hz la longueur d’onde est d’un peu plus de 17 mètres, tandis qu’à 20 KHz la longueurs d’onde est de seulement 1,7 cm.

• 2-intensité• L’intensité s’apparente au niveau sonore: plus le nombre

de décibels est important, plus le son est « fort ». Ainsi, l’oreille percoit un son à partir de 20dB(chuchotement), souffre à partir de 90dB(moto, marteau-piqueur) et atteint son seuil de douleur à 120dB(réacteur d’avion)

Échelle des intensités sonores

L'intensité d'un son correspond à la puissance

avec laquelle ce son est émis. Elle se mesure généralement

en décibels

• Remarques : Il y’a une relation d’inversement proportionnel entre la fréquence et le niveau du son :

• Exemples : 128 Hz = 71 dB, 4000 Hz = 57 dB.

• Enfin la durée de son importance, car elle peut rendre un sens d’intensité moyenne insupportable. Cependant, malgré des caractéristiques définies avec précision, le bruit est percu de facon très subjective selon le contexte et la personne .ainsi, la siréne tonitruante d’un camion de pompier agresse les oreilles des passants, mais rassure ceux qui l’attendent dans

l’inquiétude.

3-propagation l'onde sonore dans un milieu

gazeux est une onde progressive longitudinale. Le son, lui, ne se propage pas que dans une direction, l'onde provenant d'une source sonore peut être représentée par une multitude de sphères concentriques dont le centre est cette source dans le cas où la source est ponctuelle (un point).

La propagation du son se fait de manière omnidirectionnelle et commence a perdre son intensité dés qu’il s’éloigne de sa source.

Vitesse de propagation du son:

Milieu de propagation des ondes Célérité en m/s

Air sec à 0° C 331

15° C 340

20° C 343

Acier 5000

Bois 1000 à 4000

Caoutchouc 50

Liége 500

Maçonnerie 3000

Béton 4000

Plomb 1300

Verre 4000 à 6000

Transmission,réflexion et absorption du son

• Quand les ondes sonores tombent sur la surface d’une paroi, elles lui envoient une quantité définie d’énergie acoustique. Cette énergie s’appelle « énergie incidente .

Qu’est-ce que le bruit?

• Le bruit est définis comme un ensemble de sons(son complexe)

• Le bruit peut nuire au confort, perturber le sommeil, créer des pertes de productivité et pet également effectuer la santé et la sécurité

• Le son est caractérisé par son niveau(fort ou faible) et sa fréquence(grave ou aigue)

• Le bruit est mélange de sons différents ayant chaqu’un leur fréquence et leur niveau sonore

• Le niveau sonore d’un son se mesure en decibels (Db°). Notre confort journalier correspond a un niveau sonore limité de 45Db (trouble de sommeil) alors que la vie quotidienne nous assaille de bruits souvent beaucoup plus forts.

Comment circule-t-il?

• On distingue deux types de bruits: les bruits aériens et solidiens. Comme leur nom l’indique, les premiers sont transmis par l’air et circulent aussi librement que lui tant qu’ils ne sont pas interrompus dans leur course.

• A l’extérieur, les plus dérangeants sont surtout générés par les moyens de transport( voiture, moto, train, avion…), les travaux urbains ou les aboiements d’un chien.

• A l’intérieur, il peut s'agir du son de la télévision? De la musique ou de conversation.

• S’éloigner d’un bruit aérien ne suffit pas à s’en isoler, car l’affaiblissement sonore n’est pas proportionnel à la distance est doublée : le bruit d’une voiture évalué à 80dB à 20m de distance est encore de 74dB à 40m, et de 68dB à 80m.

• En toute logique, les bruits solidiens sont transmis par le « solide » c’est-à dire les matériaux.

• On les appelle aussi bruit d’impact. Ce sont eux que produisent les talons de la voisine du dessus en marchant sur le carrelage, les rebons du ballon de son fils ou les coups de marteau de son mari dans le mur.

• Chaque fois, l’impact génère une vibration du matériau qui se propage également au cœur de tous ceux avec lesquels celui-ci est en contact direct( murs, cloisons).

• C’est ainsi qu’un bruit d’impact peut facilement déranger les occupants des appartements situés plusieurs étages en dessous.

Drôles de calculs!

• Heureusement pour nos oreilles, les bruits ne s’additionnent pas comme les bonbons.

• Ainsi, deux bébés hurlant avec la même énergie, c’est-à-dire avec le même niveau sonore, ne produisent pas deux fois plus de bruit mais seulement une augmentation de 3dB par rapport à leur niveau sonore individuel. Multipliés par dix, les mêmes bébés ne produisent qu’une augmentation de 10dB . Si l’un des deux y met d’avantage d’énergie, c’est son niveau sonore qui prend le dessus et couvre celui du second, mais les deux niveaux sonores ne s’additionnent pas.

• Enfin le calme de l’un ne réduit en rien le niveau sonore de l’autre, car les bruits ne se soustraient pas les uns au autres!

Quels sont les impacts du bruit sur la santé? Générateur de stress ,le bruit est responsable de troubles du sommeil et

directement d’états dépressifs. À la différence des yeux protégés par des paupiéres closes, les oreilles sont sans cesse soumises aux agressions sonores. Ainsi 50dB (conversation animée ) suffisent à provoquer une accélération cardiaque immédiate chez un enfant qui dort. L’exposition à une situation très bruyante( un concert, par exemple) provoque des effets immédiats mais passagers comme une perte d’audition, une augmentation de la tension artérielle, une diminution de l’attention et de la mémorisation, mais aussi une réduction du champ visuel, une moins bonne appréciation des profondeurs et des couleurs comme une altération de la vision nocturne. Le renouvellement d’une telle situation produit exactement les memes effets car contrairement à une idée communément répandue, l’organisme ne s’habitue jamais au bruit. Avec la répétition, s’installe une fatigue physique et un état dépressif, voir une perte d’audition définitive cette fois

Enfin, il est important de savoir que la valeur  « positive » ou « naturelle » d’un bruit ne réduit en rien son impact sur l’organisme :un fond sonore permanent de 85dB peut rendre sourd, qu’il s’agisse d’une cascade ou

d’un carrefour animé.

Définition de 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

• Mais nous ne pouvons comprendre l’acoustique architecturale que si l’on comprend l’acoustique physiologique donc le système auditif (l’oreille)

fonctionnement de l’oreille humaine

• L’oreille est l’organe d’audition et d’équilibre au corps humain

Critères de la qualité acoustique dans une salle :

• Répartition d’énergie sonore dans la salle.

• Échos.

• Flutter d’écho.

• Temps de réverbération.

• Focalisations des sons.

• Intelligibilité.• Structure des premières réflexions.

La répartition d’énergie dans la salle :

• Peu importe sa place un auditeur dans une salle reçoit deux sortes de sons :

• Sons directs arrivant directement de la source sonore (l’orateur, chanteur, orchestre…)

• Sons réfléchis arrivant des surfaces réfléchissantes.

• L’objectif premier est que les auditeurs reçoivent un maximum d’énergie sonore. Ensuite, en fonction des places ou l’énergie directe ne serait pas suffisante seule , cette dernière sera renforcée grâce à l’énergie réfléchie .

• La vision doit être aussi, dégagée entre les spectateurs et la source. le rayon de vision de l’auditeur arrière doit être élevé au – dessus du niveau des yeux de l’auditeur avant de 10 à 15 cm.

Pour assurer l’arrivée d’un son réfléchi à une place prévue on utilise les principes de l’acoustique géométrique à savoir :

Angle d’incidence

Angle de réflexion

α α

Rayon incident

Rayon réfléchi

Surface réfléchissante

L’écho:• Parmi les caractéristiques physiologique de l’oreille humaine ,le fait que si

deux sons parviennent l’un après l’autre avec un retard inférieur à une valeur approximative de 40 milliseconde, elle les perçoit comme un seul son renforcé et prolongé, mais si ce retard dépasse la valeur mentionnée que l’on nomme retard critique, elle les perçoit comme deux sons séparés, le deuxième s’appelle écho.

mais la perception ou la non perception de deux sons brefs ne dépend pas seulement du paramètre différence du temps mais aussi des intensités relatives et des directions d’où proviennent les sons.

Il est important de savoir également que le seuil de gêne retenu par Hass débute avec une différence de marche de 50 millisecondes.

On sait aussi qu'une sonorisation mal conçue peut créer le phénomène de façon artificielle alors que le local lui-même et démuni d’échos .

C'est ainsi qu’on peut rencontrer fréquemment une salle acoustiquement bonne, dans laquelle aucun écho n'est créé par une ou plusieurs réflexions sur les parois mais où des haut-parleurs trop éloignés les uns des autres provoquent des différences de marche génératrice de gêne.

Les flutters d’écho :

• Si il y’a un son émis dans une enceinte entourée par des surfaces réfléchissantes, il peut être transmis très loin sans atténuation de son intensité avec des retards variables.

• Ce phénomène s’appelle flutter d’écho. Il se produit surtout quand la source sonore se trouve entre deux murs longs et parallèles tels que les couloirs. Il peut aussi se produire dans les enceintes entourées par un mur réfléchissant courbé ou circulaire tel que le cas du Monument du Culte du Ciel à Pékin.

• Les flutters d’écho sont généralement nuisibles à la qualité acoustique des salles, donc si l’on est obligé d’utiliser des parois circulaires ou parallèles on doit les vérifier minutieusement pour éliminer ce phénomène .

Le temps de réverbération

• On appelle temps de réverbérations la durée comptée depuis le moment d’arrêt de la source jusqu'au moment où le niveau physique du son diminue de 60 dB par rapport au niveau stable initial. Il se distingue par T et se mesure en secondes.

0

1 2 3

4

5Temps en secondes

Temps de réverbération

Intensité du son en dB

60 dB

1 : Moment où le niveau physique du son atteint la valeur stable initiale.2 : Moment d'arrêt de la source.3 : Moment où le niveau physique du son commence à diminuer.4 : Moment où le niveau du son diminue de 60 décibels par rapport au niveau stable initial.5 : Moment où le son devient complètement imperceptible.

Focalisation des sons: taches sourdes:

Si la zone de focalisation se trouve hors des zones de présence des auditeurs, c’est bon ; mais si la zone de focalisation se trouve dans la zone de présence des auditeurs elle influe négativement sur la qualité acoustique de la salle.

• La focalisation n’est qu’une question de forme. Pour l’éviter on peut soit éviter d’utiliser les parois courbes (paraboloïde notamment) soit les utiliser de telle manière que leur point focal se trouve hors de la zone de présence des auditeurs.

Dans le plan Dans la coupe

Intelligibilité • Par l’intelligibilité on entend bien évidemment l’intelligibilité de la parole.• Cette dernière est composée de voyelles et de consonnes ; les voyelles

présentant le gros de l’énergie contenue dans la parole, ce sont les permanents, les consonnes étant les transitoires.

• L’intelligibilité de la parole augmente avec le niveau sonore de celle-ci et cela jusqu’à un certain niveau à partir duquel elle diminue.

• Si l’on crie trop fort l’intelligibilité est plus faible que si on parle à un niveau naturel normal.

• La notion intelligibilité avait paru en 1900 aux résultats des études de Sabine sur la qualité acoustique d'un grand amphithéâtre de l'université Harvard à Cambridge dans lequel les étudiants comprenaient très mal ce que disait le professeur en chaire.

• De nombreuses études montrent que l'intelligibilité dépend des quatre facteurs suivants :

• Niveaux physiques du son : l'intelligibilité de la parole et maximale quand le niveau physique du son est d'environ 60 ou 70 décibels.

• Temps de réverbération de la salle : l'intelligibilité diminue avec l'augmentation du temps de réverbération de la salle.

• Le rapport du niveau physique du son sur celui de sons utiles : l'intelligibilité diminue avec l'augmentation de ce rapport.

• La forme architecturale de la salle : Coefficient K :qui varie de 0,075 pour une salle de conférence à 0,09 pour une salle de concert, et atteint 0,1 pour un édifice religieux.

Intelligibilité:

• Méthode de mesure :

• Les tests subjectifs :• On émet dans un local à tester et à l’aide d’une chaîne d’amplification

de haute qualité une suite de phrases, de mots pris au hasard dans la langue des observateurs, des mots dont la répartition des sons est phonétiquement équilibrée ; ou des syllabes n’ayant pas de sens et composées d’une consonne de début, d’une voyelle et d’une consonne finale (logatomes).

• Un ensemble d’observateurs écrit au fur et à mesure ce qu’ils entendent et à la fin de l’expérience on calcule la moyenne des pourcentages de bonnes réponses.

• Remarque : résultat paradoxal : le port de boules Quiès améliore l’intelligibilité de la parole dans le bruit ! bien entendu cela n’est vrai que pour une parole très bruyante dans un bruit de niveau élevé.

Structure des premières réflexions

• Initialement en accepteraient que le temps de réverbération soit le critère unique pour évaluer la qualité acoustique d'une salle. De temps en temps, encore date que ce n'est pas vrai parce qu'en réalité deux salles de même temps de réverbération ( et de même destination bien sur)peuvent avoir de différentes qualités acoustiques.

• À la suite, on a trouvé l’explication dans le fait que la qualité acoustique d'une salle,outre le temps de réverbération, dépend aussi de la forme de réverbération.

• Il y a généralement six formes possibles de réverbération :

Dans la forme A, le niveau physique du son commence à diminuer dés le moment d’arrêt de la source et diminue linéairement avec le temps. La salle ayant cette forme de réverbération sonore assez « sec »

• Dans les formes B et C, le niveau physique du son commence à diminuer dés le moment d’arrêt de la source, mais la diminution n’est pas linéaire avec le temps, elle est brusque dés le début et lente après un certain moment, la salle ayant une des ses formes sonne trop « sec »

• Dans la forme D il y a une interruption entre le son direct et le premier son réfléchi. Cette forme doit être considérée comme mauvaise. (Écho)

• Dans la forme E et F, il y’a une prolongation plus ou moins durable sans réduction du son initial après l’arrêt de la source. Ces formes doivent être considérées comme optimales.

Temps en S

Temps en S

B C

D E F

Détermination du volume ou des dimensions initiales de la salle:

destination de la salle Volume par auditeurs m³ /aud

Salle de conférencethéâtre dramatique

théâtre lyriquesalle de concert (sans grand choeur)

4

57-9

6

source sonore Volume maximal de la salle m³

Orateur moyenorateur entraîné

grand orchestre symphoniquechoeur

30006000

20 00050 000

Détermination du volume ou des dimensions initiales de la salle:

• la forme de la salle doit être conçue de telle manière que les auditeurs de toutes les places voient et entendent bien les sources sonores placées sur la scène, cela veut dire en même temps qu’il n’y ait pas dans la salle d'écho et de focalisation. Pour cela, il faut assurer les facteurs suivants :

• la distance maximale de la source à la place la plus éloignée ne dépasse pas la valeur critique prise habituellement 25 mètres pour les salles de parole et 40 mètres pour les salles de musique.

• Jusqu'en 1998, l'exception consiste dans les trois cas suivants :• -- le cas du palais des congrès à Moscou 50 000 < V <60 000 m³ ;

capacité 6000 places pour la parole.• -- le cas de radio City Music hall de New York 50 000< V <60 000

m³ ; capacité 6000 places pour cinéma.• -- le cas du palais des congrès de Paris V = 53 000 m³ ; capacité

3700 places pour concert et 4300 places pour congrès ; distance de la salle au rang le plus éloigné 50 mètres.

Projections acoustiques d'une salle:

• La projection acoustique d'une salle se déroule selon les pas suivants :

• détermination du volume, de la forme et des dimensions initiales de la salle.

• vérification de l'absence d'écho, de focalisations et de tache sourde.

• vérification de la coïncidence du temps de réverbération conçu avec celui optimal.

• vérification de la coïncidence de la structure des premières réflexions conçues avec celle optimale.

• vérification de la satisfaction de l'intelligibilité conçue par rapport à celle optimale.

• disposition des matériaux et éléments réfléchissants absorbants et diffusant dans la salle.

Partie isolation

• Définition de l’isolation

• La fonction de l’isolation acoustique est d’empêcher la propagation du son d’un milieu à un autre.

• Les problèmes d’isolations sont de deux ordres :

1- La protection contre les bruit extérieurs.

2- La protection contre les bruits internes.

• Quels sont les grands principes de l’isolation acoustique?

En distingue correction et isolation acoustique .

• La correction acoustique consiste à améliorer la qualité phonique d’un lieu en maitrisant le phénomène de réverbération, c’est-à dire de résonance.

La correction acoustique consiste à temporiser ces deux extrêmes pour obtenir un juste milieu

• En effet, telle une balle, un son rebondit sur les parois qu’il rencontre, d’autant plus facilement que celles-ci sont lisses et dures. Le bruit réellement perçu est en fait l’addition du bruit initial et de ses multiples « rebonds ». Quand aucun matériau n’est capable d’absorber une partie des ondes sonores, on dit que la pièce est « sonore », comme le sont les pièces vides. A l’inverse, on dit qu’elle est « sourde » lorsque les sons sont complètement absorbés par les parois .

• Quand il s’agit d’isolation acoustique, la démarche consiste à interrompre la propagation des sons: par des matériaux « lourds » (on parle de « loi de masse ») ou par l’intégration d’un isolant entre deux parois pour créer un panneau « sandwich » ( on parle de loi de masse-ressort-masse ») . La présence de l’isolant « intercepte  » le son au même titre que l’interruption de la route oblige une voiture à s’arrêter .

• enfin, la désolidarisation consiste a créer des ruptures dans le cheminement des sons come c’est le cas avec les chapes flottantes désolidarisées de la structure grâce à un isolant

Qu’est-ce qu’un pont phonique?

• Comme son nom l’indique, Un pont phonique offre un passage aux sons, en générale accidentel et involontaire. Il s’agit d’interstices mal rebouchés, de points de contact entre des éléments censés être désolidarisés, d’interrupteurs installes dos à dos dans une paroi dont ils entament ainsi l’épaisseur, de tout ce qui met deux pièces en communication (tuyauteries, grille de ventilation…)

• La protection contre le bruit comprend trois volets fondamentaux selon l’origine des bruits relativement au bâtiment à protéger :

• · la protection contre les bruits extérieurs, c’est-à-dire dont l’origine ou la source sont à l’extérieur du bâtiment et traversent l’enveloppe; par exemple le bruit du trafic routier, les dispositions de protection concernent les éléments de l’enveloppe, façades, fenêtres, etc.

• · la protection contre les bruits intérieurs, c’est-à-dire dont l’origine ou la source sont dans le bâtiment considéré et traversent les éléments de construction intérieurs, parois, planchers, portes, …etc.

• · la protection contre les bruits des installations techniques des immeubles, c’est-à-dire des équipements tels que chauffage, ventilation, équipements sanitaires, etc.; en fait ce sont des bruits intérieurs puisque leur origine est dans le bâtiment à protéger.

L’isolation acoustique

Protections contre les bruits extérieurs:

Avant de recourir aux différents concepts, il est primordial de s’en tenir a quelques règles de bon sens et d’urbanisme:

• L’éloignement des voies mécaniques• Entourer le bâti en question de végétations qui jouent le rôle des

écrans absorbants.• Avoir une bonne disposition interne : séparer les espaces

nécessitant le calme des sources de bruit ( ascenseurs, vides ordures, canalisations…)

• Les façades.• Les murs, les planchers.• Les portes et les fenêtres qui sont le point faible de toute isolation.

Éléments à isoler dans une construction :

Se protéger des bruits extérieurs:Se protéger des bruits extérieurs:• En raison des nécessités d’un éclairage naturel, les parois, les

locaux peuvent devoir présenter une grande proportion de surfaces vitrées. Or les vitrages offrent des performances d’isolement contre le bruit extérieur nettement moindres que celles des parties pleines (c’est-à-dire maçonnerie, béton, etc.). Il est donc très important de considérer la protection contre le bruit déjà au niveau de l’avant-projet et même dans le choix du site et l’implantation générale du (ou des) bâtiment(s) concerné(s).

• Les performances d’isolement requises dépendent aussi de la sensibilité au bruit du local à protéger: faible, moyenne et élevée. Pour une utilisation en salle de gymnastique, on peut admettre une sensibilité faible ou moyenne. Pour une utilisation polyvalente (manifestations sportives et culturelles), il faut prévoir une sensibilité moyenne ou élevée. Pour une utilisation d’habitat il faut prévoir une sensibilité élevée

• A partir du degré du nuisance du bruit extérieur et de la sensibilité au bruit, la norme indique les performances de protection requises par la valeur de l’isolation acoustique normalisée pondérée DnT,w en décibels (dB).

• En fait, il y a une valeur d’exigences minimales (obligatoires) et une d’accrues (facultatives), plus sévères de 5dB.

Protection contre les bruits intérieursProtection contre les bruits intérieurs

• Les dispositions à prendre contre le bruit à l’intérieur étant différents selon la nature des

• bruits, il faut distinguer séparément celles contre:

• Conduction aérienne: les sons aériens, par exemple cris et éclats de voix en provenance

des couloirs, cages d’escaliers, vestiaires, etc.

• Conduction solidienne: les bruits de chocs, par exemple bruits de pas, claquements de

portes, etc.

• Conduction par effet de vibration: les bruits des installations techniques d’immeuble, par exemple

chauffage et ventilation.

Les matériaux isolants

Si l’architecte désire modifier la réverbération d’une salle, il dispose de deux types de matériaux pour en recouvrir le plafond, les murs et le plancher :

• les matériaux absorbants • qui sont généralement des matériaux mous comme le liège ou le

feutre, absorbent la majeure partie des ondes sonores incidentes, même s’ils réfléchissent quelques ondes de basse fréquence.

-Liège

• les matériaux réfléchissants ,

• tels que la pierre et le métal, réfléchissent la plus grande partie des ondes acoustiques émises. C’est pourquoi un grand auditorium peut présenter une acoustique très différente selon qu’il est comble ou vide, car les sièges vides réfléchissent les ondes sonores alors que les spectateurs les absorbent. En général, une salle est dotée d’une bonne acoustique si elle est constituée de matériaux absorbants et réfléchissants dans les mêmes

proportions.

1-Fibre de laine

2-Liége

3-Laine de roche

CaoutchoucCaoutchouc

5-Vermiculite5-Vermiculite

4-Caoutchouc

6-Panneaux isolant en laine de bois

8-Le feutre destiné à l’isolation de canalisation d’eau, d’air et conduit de chauffage.

7-Un rouleau de laine de verre

• la laine de roche :• Constituée de fibres de divers

minéraux enchevêtrées λ≈0.035W/m.°C. Elle est présentée en rouleaux ou en vrac, il est mis-en œuvre par flocage : procédé par lequel on réalise un revêtement par projection de fibres sur une surface préalablement enduite d’une colle spéciale ; ou par déversement : dans l’épaisseur d’un plancher en bois.

• la laine de verre :

• Elle est constituée d’un enchevêtrement de fibres de verre filé très fin, λ≈0.04W /m. °C. Elle est présentée soit en panneaux, nu et contrecollé à un papier kraft enduit formant un pare-vapeur, soit en rouleaux sous forme de matelas pris entre deux feuilles de papier kraft dont l’une

forme un pare-vapeur.

Les mousses acoustiques

• La mousse polyuréthanne Avantages :

• Elle peut être colorée et devient un élément de décoration.

• Elle est moins chère que la mousse de mélamine.

• Inconvénients :• Les cellules sont assez grosses et

offrent moins de surface d'absorption.

• Même avec une mousse teintée dans la masse, les couleurs sont sensibles à la lumière naturelle ou artificielle. Quoiqu'en disent certaines publicités, toutes les mousses polyuréthanne brunissent tôt ou tard sans exception

• La mousse de mélamine• Avantages :• Les cellules plus petites sont plus

nombreuses.Le coefficient d'absorption s'en trouve considérablement augmenté.Un panneau de mousse de mélamine sera 50% plus absorbant qu'un panneau de mousse polyuréthanne de même épaisseur, (mais aussi 50% plus onéreux).

• Elle ne brûle pas, classement au feu M0.

• Insensible aux ultraviolets, elle ne jaunit pas et résiste au vieillissement.

• Inconvénients :• Elle est blanche et ne peut être

teintée.Moins • souple, elle se casse dans les

faibles épaisseurs.

Différents matériaux isolants et leur coefficient d’absorption:Différents matériaux isolants et leur coefficient d’absorption:

• La disposition des matériaux d’isolation:

Ecorubber

Isolation acoustique et Isolation thermique

même combat

• Pas tout à fait, car l’acoustique est plus compliquée et sophistiquée que la thermique. Une bonne isolation acoustique est donc souvent synonyme de bonne isolation thermique, mais l’inverse n’est pas forcément vrai. En clair, les bruits sont plus difficiles à maitriser que les degrés.

Les clés de la réussite

• Il est essentiel de de traiter le bruit aussi prés que possible de la source, d’éliminer les ponts phoniques, de privilégier les matériaux et revêtements absorbants(poreux, souples, a relief), d’éviter les matériaux lisses et durs (réfléchissez avant de remplacer la moquette par du carrelage, d’autant plus que les bruits d’impact seront amplifiés), de prévoir des doubles vitrages… et d’être très précis et respectueux des mises en œuvre proposées par les fabricants car si 10%, un seul petit pourcentage d’erreur suffit à remettre toute l’isolation acoustique en question. Gardez en tète que plus c’est lourd, plus ca isole, et ou l’air passe, le bruit passe. En clair, à épaisseur égale, un mur de béton isole mieux qu’une cloison en briques creuses, et les entrées d’air laissent aussi rentrer les bruits (mauvaise étanchéité de fenêtres, de portes, de coffres de volets roulants… )

L’acoustique du futur• L’acoustique active va se développer dans les logements de

demain. Utilisant les techniques de réduction active de bruits étudiées depuis plus de 10 ans, le futur logement pourra moduler son ambiance sonore et procéder à une acoustique qualitative. Le principe de l’acoustique qualitative est de rendre les bruits agréables. Ainsi grâce à un logiciel et à l’ordinateur familial, il sera possible de régler l’ambiance sonore de chaque pièce du logement. Tout comme les variateurs de lumière permettent de modifier l’ambiance lumineuse, les variateurs acoustiques moduleront l’ambiance sonore.

• Pour procéder à une acoustique qualitative, il faut rendre les bruitsd’équipements du logement plus agréables. Il faut donc les travailler.

Ainsi le ronronnement d’une chaudière est rassurant mais le son qu’elle produit à chaque démarrage est gênant.

Le bruit sera donc «sculpté» pour être plus harmonieux. Il sera alors installé sur la chaudière de petits hauts parleurs intégrés qui diffuseront un contre-bruit pour neutraliser, ou atténuer, les bruits indésirables.

(le logement a l’horizon du 3eme millénaire)

Le Théâtre d’ORAN

Le théâtre d’Oran

-A était inaugure en 1907

-Conçut par l’architecte:

louis hainez

Originaire de Lille

-l’entrepreneur : j.HOPITAL

• Situation et implantation:

• Le théâtre Abdelkader Alloula se situe au centre ville d’Oran à proximité de la kasbah d’Oran

• Sa façade principale donne sur la place du 1er novembre.

• La place d’arme est caractérisée par une circulation piétonne et mécanique très forte , c’est-à dire une source de bruit très importante.

Orientation des façades par rapport aux

sources de bruits

La façade principale donne sur la place d’arme et les deux façades latérales donnent sur deux rues à moyenne circulation, enfin la façade arrière donne sur une rue à faible circulation.

Le théâtre

Circulation faible

Circu-lationMoye-

nne

Circu-lationMoye-nne

Circulation forte

PLACE D’ARME

Organisation spatiale(distribution)

1.Sous-sol

• c’est une machine qui permet le renouvellement d’air.

• Le mécanisme qui permet de changer le décors facilement et sans faire du bruit: déplacement à l’aide des rails(coulissant)

1er niveau

Salle de spectacleLes rails qui permettent de faire coulisser les décors

Au dessous de la scène

L’entrée

La porte qui donne sur

l’mardjadjou

Porte de secoursSAS

• Pente Pente

une légère pente au niveau du RDC pour avoir une hauteur entre les rangées qui permet aux sons directes d’arriver a tous les spectateurs

Salle de spectacle

Plancher de la scène en bois permet d’absorber les sons qui vont dans sa direction et cela permet d’éviter l’écho

2eme niveau:1er balcon

Les box du 2eme balcon

3éme balcon

2éme balcon

1er balcon

La régie(lumière et son)

Les sources sonores se trouvent sur la scène

Une coupole au centre de la toiture focalise les sons et aussi considérée comme paroi réfléchissante

Escaliers et ascenseurs

• En remarque l’absence des ascenseur parce que le théâtre est ancien

• Ce qui concerne les escaliers, en remarque qu’il y a une multitude

• Dans l’escalier qui se situe en face l’entrée principale en remarque la présence de la moquette qui joue un rôle d’amplifier les bruits d’impacts.

L’escalier qui mène au 2ème étage

La disposition des escaliers dans le plan

• Porte capitonnée:relient les sasses des différents étages a la salle de spectacle sont faites d’ une fine plaque de bois avec de la mousse recouverte de ski.

• MEUBLES• Siéges capitonnés en mousse

recouverts de tissus synthétique

L’Aérogare Kansai à Osaka(Japon)

• Un projet déjà relativement

ancien (1990) mais remarquable quant à ses spécifications

• Bâtiment et pistes sur une île artificielle en zone sismique

• Aérogare de 1500 m de longueur

• Equipe de conception implantée à Gênes, Paris, Osaka, et Londres (Renzo

Piano Architecte, Ove Arup

Structure et Fluides, Peutz acoustique)

Identification des problèmes

• Permettre une bonne intelligibilité

des messages parlés à voix naturelle (conversations, enregistrement, etc.) ou sonorisés

• Maîtriser le bruit de fond pouvant provenir du bruit extérieur, du bruit des équipements techniques, des

activités humaines, et de la sonorisation

• Maîtriser la réverbération dansles espaces Aménagements

techniques et commerciaux non totalement définis lors du projet

Objectifs acoustiques du projet

• Objectif principal : assurer l ’intelligibilité des messages de parole (perte d ’articulation de consonnes Alc <15%

• Objectifs « secondaires » :• Niveau de bruit de fond des

équipements techniques 38 dB(A) et NR35

• Isolement vis à vis de l ’extérieur STC35 en façade et STC40 en toiture

• Durée de réverbération dans les grands espaces 1,5 s

Approches (isolement)

• Calcul des niveaux de pression acoustique à l’extérieur du bâtiment sur la base d’hypothèses d’exploitation de l ’aérogare

• puis, calcul des niveaux de pression acoustique transmis à l’intérieur de l’aérogare sur la base de premières hypothèses de constitution de l’enveloppe

• Définition (en première approche) d ’une masse surfacique telle que l ’affaiblissement requis pour satisfaire les critères de bruit de fond soit satisfait

Approches(réverbération)

• Calcul de la durée de réverbération dans les espaces au moyen de modèles et de l’expérience (Note : en 1990, la durée de calcul avec des modèles sophistiqués était prohibitive pour un tel projet) sur la base d’hypothèses de traitement et d’aménagement

• Identification des surfaces absorbantes effectivement disponibles

• Définition (en première approche) d’une nature de matériau (et donc incidemment d’une masse surfacique) compatible avec la ventilation par Open Air Duct

Approches(bruit de fond)

• Identification des sources sonores et définition (en première approche) du niveau de puissance acoustique correspondant

• Calcul des niveaux de pression acoustique sur la base d’hypothèses de fonctionnement prenant en compte la présence humaine, la sonorisation, les équipements, ainsi que les niveaux transmis

• Définition (en première approche) d’un niveau de puissance acoustique maximal admissible pour les équipements concernés

Approches (intelligibilité)

• Calculs menés sur la base des résultats précédents (bruit defond et durée de réverbération) pour une conversation à voix normale ainsi que pour des messages sonorisés (conduisant à une première définition de la puissance acoustique et de la localisation des sources)

• Calculs orientés sur la base de la Perte d ’Articulation de Consonnes ALc

• Nécessité de disposer d ’une méthode de calcul facile à mettre en oeuvre permettant d’appréhender rapidement l ’intelligibilité dans une situation donnée

Solutions retenues (enveloppe)

• La masse surfacique totale initialement définie n’était pas compatible avec les exigences liées aux aspects sismiques et a donc conduit à une révision

• Toiture en panneaux sandwich

• Façades vitrées avec portes en sas

Solutions retenues (traitement)

• Principe du traitement acoustique interne développé en collaboration avec des industriels pour limiter la masse surfacique tout en respectant les contraintes de l’Open Air Duct

• Principe de sonorisation adapté (localisation, directivité des sources, et puissance acoustique réduite)

• Spécifications relatives au niveau de puissance acoustique admissible pour les équipements techniques

conclsion

• Nécessité de prendre en compte tous les éléments

• Difficulté de disposer des éléments nécessaires (niveaux de puissance acoustique, emplacements des activités et équipements, etc.) au moment du déroulement de l’étude

• Aujourd’hui l’étude d’un tel projet ferait plus largement appel à des techniques numériques qui peuvent être assez rapides pour satisfaire les impératifs d’avancement du projet

• Beaucoup de fermeté et de pédagogie requises pour faire comprendre la nécessité des principes à mettre en oeuvre