Le confort acoustique dans les établissements scolaires · Principe constructif mixte :...

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« Cas pratiques : analyse des résultats et constations » - Maud Gehu ([email protected]) Division Acoustique CSTC- 04/12/2014 -

Le confort acoustique dans les

établissements scolaires

« Cas pratiques : analyse des résultats et constatations »

Maud Gehu ([email protected]) – Division Acoustique - Ingénieur responsable d’essais & Conseiller technologique

Avec le soutien de la guidance technologique « Eco-construction » et la collaboration de l’Institut Bruxellois pour la Recherche et l’Innovation « Innoviris ».

mailto:[email protected]


http://www.google.be/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://florian-valois.com/blog/les-conditions-de-travail-du-webmaster/&ei=cDRjVPqDMILyOLGHgKgL&bvm=bv.79189006,d.ZWU&psig=AFQjCNGsE9Q7ZTFERLZPGMhUIIzHxNFB4g&ust=1415873964661995

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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques

Phase I : mesures in-situ

Objectifs : 1. Déterminer les performances in-situ des systèmes constructifs actuels ;

2. Analyser et comparer les résultats obtenus ;

3. Identifier les faiblesses et formuler des constations.

Projet : campagne de mesures dans les bâtiments scolaires. Avec la collaboration de

« Trait Architects »


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Critères de la norme relatifs aux aspects de :

• Isolation aux bruits aériens

• Isolation aux bruits de choc

• Temps de réverbération et absorption acoustique

• Isolation aux bruits aériens des façades

• Bruit des installations

Contexte acoustique selon la NBN S 01-400-2 : 2012




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Phase I : mesures in-situ Cas pratique n°1 : plans, coupes & compositions

Cas n°1 : le collège du Biéreau

• Construction d’une école maternelle (2009) • Option constructive : Standard passif • Située à Louvain-la-Neuve (quartier calme)

• Principe constructif mixte (béton & bois) • Superficie : ± 1500 m²


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Cas pratique n°1 : plans, coupes & compositions

Principe constructif mixte : bois/béton

Enveloppe extérieure : Brique de façade Vide ventilé Panneau isolant en fibres de bois Structure bois + isolation de flocons de cellulose 30 mm Freine vapeur + plaque de finition

Planchers entre étages :

Dalle béton 250 mm Sous-couche acoustique 2 x 5 mm Chape + revêtement souple 140 mm

Murs intérieurs :

Blocs béton 140 et 190 mm non enduits

Cas n°1 : le collège du Biéreau



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Phase II : résultats de mesures Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens

Mesure in-situ de l’isolement acoustique standardisé pondéré entre deux locaux (DnT,w) adapté pour une source de bruit possédant un spectre de bruit rose (terme C) :

DA = DnT,w + C (avec DnT = L1 – L2 + 10 x log (𝑇

𝑇0

))

V

H

L1

L2

T

Local d’émission

Local de réception Local d’émission

L1

NBN S 01-400-2 : 2012


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10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

50

63

80

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

100

0

125

0

160

0

200

0

250

0

315

0

400

0

500

0

Dn

T (

dB

)

Fréquence (Hz)

AIR 4 : Niv. 1 Classe 6 - Niv. 0 Classe 3

AIR 5 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 0 Classe 2

AIR 2 : Niv. 1 Sanitaires - Niv. 1 Classe 6

AIR 1 :Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6

AIR 11 : Niv. 0 Sanitaires - Niv. 0 Classe 3



V

Fuites ?

OK

H


Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens

AIR

1 :N

iv. 1

Sal

le d

e p

rof

- N

iv. 1

Cla

sse

6; 4

4

AIR

2 :

Niv

. 1 S

anit

aire

s -

Niv

. 1 C

lass

e 6

; 53

AIR

4 :

Niv

. 1 C

lass

e 6

- N

iv. 0

Cla

sse

3; 5

2

AIR

5 :

Niv

. 1 S

alle

de

pro

f -

Niv

. 0 C

lass

e 2

; 53

AIR

7 :

Niv

. 0 C

lass

e 3

- N

iv. 0

Cla

sse

2; 2

6

AIR

8 :

Niv

. 0 C

lass

e 1

- N

iv. 0

Cla

sse

2; 2

4

AIR

11

: N

iv. 0

San

itai

res

- N

iv. 0

Cla

sse

3; 3

9

Exig

ence

s N

BN

S 0

1-4

00

-2 :

20

12

; 44

0

10

20

30

40

50

60

Collège du Biéreau

DA (

dB

)

DA ≥ 44 dB (42 dB avec tolérance)

V

Entre classes, salle des profs, sanitaires

Classes, salle des profs, …?

DA = DnT,w + C (avec DnT = L1 – L2 + 10 x log (𝑇

𝑇0

))


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0

10

20

30

40

50

60

70

50

63

80

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

100

0

125

0

160

0

200

0

250

0

315

0

400

0

500

0

Dn

T (

dB

)

Fréquence (Hz)

AIR 1 :Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6



Premières constatations …

44 dB

24 dB

26 dB

Sans porte

Avec porte(s)

Porte(s) entre classes = Performances limitées

Avec porte(s)



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AIR

3 :N

iv. 1

Hal

l - N

iv. 1

Cla

sse

6; 2

9

AIR

6 :

Niv

. 1 S

alle

de

pro

f -

Niv

. 1 H

all;

27

AIR

9 :

Niv

. 0 H

all -

Niv

. 0 C

lass

e 2

; 30

AIR

10

: N

iv. 0

Hal

l - N

iv. 0

Cla

sse

3; 3

3

Exig

ence

s N

BN

S 0

1-4

00

-2 :

20

12

; 36

0

5

10

15

20

25

30

35

40


DA (

dB

)

29 dB 27 dB

30 dB 33 dB

Premières constatations … Couloirs…?


Entre couloirs et classes, salle des profs, sanitaires,…

DA ≥ 38 dB (Confidentialité)


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Cas pratique n°1: Isolation aux bruits de choc

Mesure in-situ du niveau de pression du bruit de choc standardisé pondéré (L’nT,w ) augmenté du terme d’adaptation pour le bruit des pas (CI) :

L’I = L’nT,w + CI (avec L’nT = L2 + 10 x log (𝑇0

𝑇))

V

H

L2

T

Local d’émission

Local de réception Local d’émission


Phase II : résultats de mesures

NBN S 01-400-2 : 2012


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Cas pratique n°1: Isolation aux bruits de choc

IMP

1 :

Niv

. 1 S

alle

de

pro

f -

Niv

. 1 C

lass

e 6

; 43

IMP

2 :

Niv

. 1 C

lass

e 6

- N

iv. 0

Cla

sse

3;

50

IMP

3 :

Niv

. 1 S

alle

de

pro

f -

Niv

. 0 C

lass

e 2

; 50

IMP

4 :

Niv

. 0 C

lass

e 3

- N

iv. 0

Cla

sse

2;

58

IMP

5 :

Niv

. 0 C

lass

e 1

- N

iv. 0

Cla

sse

2;

61

IMP

6 :

Niv

. 0 E

scal

ier

- N

iv. 0

Cla

sse

3; 5

2

IMP

7 :

Niv

. 1 H

all -

Niv

. 0 C

lass

e 2

; 38

Exig

ence

s N

BN

S 0

1-4

00

-2 :

20

12

; 60

0

10

20

30

40

50

60

70


L’I (

dB

)

L’I ≤ 60 dB (62 dB avec tolérance)

50

63

80

10

0

12

5

16

0

20

0

25

0

31

5

40

0

50

0

63

0

80

0

10

00

12

50

16

00

20

00

25

00

31

50

40

00

50

00

L'nT (dB)

Fréquence (Hz)

IMP 1 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6

IMP 4 : Niv. 0 Classe 3 - Niv. 0 Classe 2

IMP 5 : Niv. 0 Classe 1 - Niv. 0 Classe 2

IMP 6 : Niv. 0 Escalier - Niv. 0 Classe 3

61 dB

58 dB

Sans porte = 43 dB

Avec porte(s)

Premières constatations …

Entre classes maternelles : L’I ≤ 55 dB (57 dB avec tolérance)

Double contrainte !

60 dB

H V

V

V

H

H

H

Entre classes, salle des profs, halls, sanitaires


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Cas n°2 : l’école IMMI « Bâtiment exemplaire 2007 »

• Construction d’une école primaire (2010) • Option constructive : Standard passif • Située à Anderlecht (quartier calme)

• Principe constructif mixte : béton & bois

Et dans les autres bâtiments ? Cas pratique n°2 : plans, coupes & compositions


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Cas n°3 : Collège St François d’Assise

• Extension d’une école existante (2010) • Option constructive : très basse énergie • Située à Tubize (centre ville) • Principe constructif : Ossature bois & cloisons légères


Et dans les autres bâtiments ? Cas pratique n°3 : plans, coupes & compositions


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Comparaison des résultats : Isolation aux bruits aériens

52

26 24

45

39 39

47

51

55 53

41

44 42 43

65

44

60

41

64

43 44 42

0

10

20

30

40

50

60

70

Entre classes

DA (dB) AIR 4 : Niv. 1 Classe 6 - Niv. 0 Classe 3



AIR 1 : Niv.2 Classe H27 - Niv.2 Classe H26









AIR 1 : Niv. 3 Classe A33 - Niv. 3 Classe A34








Exigence NBN S 01-400-2 (2008)

Exigence avec tolérance de 2 dB


Entre classes, salle des profs, sanitaires

V

Avec portes

Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas.

Entre classes ?

Phase III : constatations

Blocs béton Cloisons légères

Fuites ?

V V


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29

27

30

33

28

32

34

31

29

34

36

34

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Entre un hall et un autre local

DA (dB)

AIR 3 :Niv. 1 Hall - Niv. 1 Classe 6

AIR 6 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Hall

AIR 9 : Niv. 0 Hall - Niv. 0 Classe 2

AIR 10 : Niv. 0 Hall - Niv. 0 Classe 3

AIR 3 : Niv.2 Hall - Niv.2 Classe H26

AIR 6 : Niv.2 Hall - Niv.2 Classe H24

AIR 12 :Niv.1 Hall - Niv.1 Classe H12

AIR 6 : Niv. 3 Hall - Niv. 3 classe A34

AIR 7 : Niv. 3 Hall - Niv. 3 Classe A32

AIR 11 : Niv. 2 Hall - Niv. 2 Classe A23

Exigence NBN S 01-400-2 (2008)

Exigence avec tolérance de 2 dB


Comparaison des résultats : Isolation aux bruits aériens

DA ≥ 36 dB (34 dB avec tolérance) Bilan ? Performances limitées par la porte Exigences difficiles à atteindre

Couloirs ?

Entre couloirs et classes, salle des profs, sanitaires,… - Performances de la feuille de porte - Etanchéité limitée : ouvertures de transfert - Performances des allèges et parties vitrées



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50

58

61

52

48 50

46

53 51

53

48 48

52 52

41

52

41

48

42

60 62

0

10

20

30

40

50

60

70

Entre classes

L’I (dB)


Comparaison des résultats : Isolation aux bruits de choc

Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas. L’I ≤ 60 dB (62 dB avec tolérance)

Avec portes Mesure du bruit aérien de la machine.

43

50 52

38

44 45

48 49

60 62

0

10

20

30

40

50

60

70

Autres

L’I (dB)


Couloirs & escaliers ?

Classes ?

Blocs béton Cloisons légères


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Voies de transmissions : directes & latérales

- Dimensionnement des murs de séparation = OK - Transmissions latérales importantes (murs latéraux, dalles et

poutres béton continues + fuites via les portes et couloirs)



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Comparaison des résultats : Temps de réverbération


0,7

9

0,7

8

0,7

8

0,7

8

0,7

9

0,8

0,8

0,7

8

0,7

8

0,7

9

0,7

7

0,7

8

0,7

8

0,5

9

0,5

7

0,5

6

0,9

4

0,9

5

0,6

4

0,5

8

0,8

5

0,7

6 0

,82

0,7

1

0,5

8

0,7

8

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

T (s)

T0 Tnom

Dans les classes

Plafonds absorbants

Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas.

Classes ?

Influence du volume, de l’ameublement et du type d’ameublement, type de revêtement mural (choix des matériaux)

T = 0,16 𝑉

𝐴


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1,6

0

1,5

6

1,0

0

1,0

0

3,4

9

2,9

9

0,9

8

0,9

6

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00T (s)

T0

Tnom


Comparaison des résultats : Temps de réverbération

Phase III : constatations Dans les réfectoires & salles de sports

Bilan ? Mitigé… Réfectoires ?

Salles de sports ?

V = ± 800 m³ V = ± 200 m³

V = ± 2000 m³

V = ± 1800 m³

Valeurs limites Traitement acoustique indispensable

Exemple :

α = 1 Ajouter ± 100 m²

α = 0,5 Ajouter ± 200 m²

T = 0,16 𝑉

𝐴


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Conclusion

Performances atteintes de manière générale :

Isolation aux bruits de choc (L’I) entre ≠ locaux (mur de séparation sans ouverture)

Isolation aux bruits aériens (DA) entre classes (mur de séparation sans ouverture)

(Isolation aux bruits aériens des façades (DAtr) (2 cas mesurés))

Temps de réverbération nominal (Tnom) dans les classes et réfectoires

Performances limitées :

X Isolation aux bruits aériens (DA) et aux bruits de choc (L’I) entre classes lorsque le mur de

séparation comprend une porte (performances limitées de la porte, ouverture de transfert, étanchéités,…)

X Isolation aux bruits aériens (DA) entre un hall et un local

X Temps de réverbération nominal (Tnom) dans les salles de sports


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Merci pour votre attention !

Bedankt voor uw aandacht !

Maud Gehu ([email protected]) – Division Acoustique - Ingénieur responsable d’essais & Conseiller technologique

Avec le soutien de la guidance technologique « Eco-construction » et la collaboration de l’Institut Bruxellois pour la Recherche et l’Innovation « Innoviris ».

Avec la collaboration du bureau d’architecture « Trait Architects ».



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