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page 1/39 ACOUSTIQUE ACOUSTIQUE PHYSIQUE ......................................

page 1/39 ACOUSTIQUE ACOUSTIQUE PHYSIQUE .......................................................................................................... 4 1) LE SON. ....................................................................................................................................... 4 1-1) FREQUENCE D'UN SON. ........................................................................................................... 4 1-2) PRESSION ACOUSTIQUE. ........................................................................................................ 5 1-3) L'INTENSITE ACOUSTIQUE. .................................................................................................. 5 1-4) LE NIVEAU SONORE (EN DB). ................................................................................................. 5 2) LE BRUIT. ................................................................................................................................... 6 2-1) SPECTRE SONORE. ................................................................................................................... 6 2-2) ANALYSE PAR BANDE D'OCTAVE. ........................................................................................... 6 3) L'OREILLE. ................................................................................................................................. 7 3-1) PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L'OREILLE. .................................................................... 7 3-2) PERCEPTION DES SONS ET SENSIBILITE. ............................................................................. 7 4) TRAITEMENT DES BRUITS. ............................................................................................... 8 4-1) ADDITION DE DB. ................................................................................................................... 8 4-2) UNITE PHYSIOLOGIQUE. ........................................................................................................ 9 5) LA TRANSMISSION DES BRUITS. .................................................................................. 9 5-1) BRUITS AERIENS. .................................................................................................................... 9 5-2) BRUITS SOLIDIENS. ............................................................................................................... 9 5-3) ISOLATION ET CORRECTION ACOUSTIQUE. ......................................................................... 9 ACOUSTIQUE DU BATIMENT ................................................................................................ 11 1) LES BRUITS DANS LE BATIMENT. ............................................................................... 11 1-1) LES TYPES DE BRUITS. ........................................................................................................... 11 1-2) LES BRUITS NORMALISES. .................................................................................................... 11 1-3) LA TRANSMISSION ENTRE LOCAUX. .................................................................................... 12 2) L'INDICE D'AFFAIBLISSEMENT ACOUSTIQUE RW. .............................................. 12 2-1 LES PAROIS SIMPLES : LOI DE MASSE. .................................................................................. 12 2-2) FREQUENCE CRITIQUE D’UNE PAROI. .................................................................................. 13 2-3) LES PAROIS COMPOSITES : SYSTEMES MASSE-RESSORT-MASSE. .................................... 14 2-4) LES PAROIS JUXTAPOSEES. ................................................................................................. 16 page 2/39 3) CORRECTION ACOUSTIQUE. ........................................................................................... 17 3-1) REFLEXION ET ABSORPTION. ............................................................................................... 17 3-2) TEMPS DE REVERBERATION. ................................................................................................. 18 3-3) LE COEFFICIENT D'ABSORPTION DE SABINE. .................................................................... 18 3-4) PREVISION DU TEMPS DE REVERBERATION. FORMULE DE SABINE. ................................... 18 4) LES MESURES D'ISOLEMENT D ET DNT,W. ................................................................ 18 5) LA NORMALISATION EUROPEENNE. ........................................................................... 20 5-1) BATIMENTS D'HABITATION ................................................................................................ 22 5-2) LOCAUX D'ENSEIGNEMENT : JO DU 28 MAI 2003 ........................................................... 23 5-3) HOTELS : JO DU 28 MAI 2003 .......................................................................................... 24 5-4) VALEURS DES TEMPS DE REVERBERATION (ETABLISSEMENTS SCOLAIRES) ...................... 25 5-5) EXEMPLES DE SOLUTIONS ACOUSTIQUES DU CSTB ......................................................... 26 6) CARACTERISTIQUES ACOUSTIQUES DE MATERIAUX COURANTS ................ 27 6-1) COEFFICIENTS D'ABSORPTION αW. ..................................................................................... 27 6-2) INDICES D'AFFAIBLISSEMENT. ........................................................................................... 27 6-3) ATTENTION AUX DOUBLAGES THERMIQUES ...................................................................... 27 BRUITS ET LEGISLATION ...................................................................................................... 28 1) LES BRUITS DE VOISINAGE (DECRET N°95-408 DU 18 AVRIL 1995). ........ 28 2) PROTECTION DES TRAVAILLEURS. .............................................................................. 28 2-1) REFERENCES JURIDIQUES. ................................................................................................... 28 2-2) PREVENTION. ........................................................................................................................ 29 2-3) BRUITS SUPERIEURS AU SEUIL. ........................................................................................... 29 3) LES BRUITS D’INFRASTRUCTURES. ............................................................................. 30 3-1) BRUITS ROUTIERS. ................................................................................................................ 30 3-2) BRUITS FERROVIAIRES. ....................................................................................................... 30 3-3) BRUITS AERONAUTIQUES. ................................................................................................... 31 BAIES VITREES ........................................................................................................................... 32 1) IDENTIFICATION DES FUITES ACOUSTIQUES AU TRAVERS D’UNE PAROI. ............................................................................................................................................. 32 page 3/39 2) PRODUITS VERRIERS. ......................................................................................................... 32 2-1) COMPORTEMENT DES PRODUITS VERRIERS. ......................................................................... 33 2-2) VITRAGE SIMPLE. .................................................................................................................. 33 2-3) VITRAGE FEUILLETE. ............................................................................................................ 33 2-4) VITRAGE FEUILLETE ACOUSTIQUE. ..................................................................................... 33 2-5) DOUBLE VITRAGE. ................................................................................................................. 34 2-6) TABLEAU ET COURBES COMPARATIFS. ................................................................................. 34 3) PERFORMANCES DES FENETRES. .................................................................................. 36 3-1) LE LABEL ACOTHERM. ....................................................................................................... 36 3-2) CLASSEMENT CEKAL. .......................................................................................................... 36 4) CLASSEMENT AU BRUIT D’UNE BAIE. ........................................................................ 36 5) PRISE EN COMPTE DES ENTREES D'AIR ET COFFRES DE VR DANS LES MENUISERIES. ............................................................................................................................ 39 page 4/39 Acoustique physique Préambule : Le bruit est un mélange de sons auquel est généralement associée la notion de gêne parce qu'il est souvent désagréable ou indésirable. Une récente enquête montre que le bruit est ressenti comme une nuisance par 40 % des français. Le bruit peut avoir des effets à long terme sur la santé de l'homme (stress, insomnies, troubles cardio- vasculaires, anxiété, effets psychomoteurs,..). Malheureusement, l'oreille n'a pas de "paupières" et l'on ne peut pas "fermer les yeux" aux bruits. Il faut donc s'en protéger. Pour cela, une bonne compréhension du composant principal du bruit, le son, est nécessaire. 1) Le son. Le son est produit par une variation rapide de la pression de l'air. Cette interprétation ondulatoire du son a été énoncée par Aristote (IVe s. av. J.C.) pour qui le mouvement sonore de l’air est généré par une source « poussant vers l’avant l’air contigu de telle manière que le son voyage ». L'origine de cette variation est typiquement la vibration d'un corps (enceinte, cordes vocales,..etc) qui met en vibration les molécules d'air environnantes. Ainsi est créée une succession de zones de pression et de dépression qui constitue l'onde acoustique. Quand cette onde arrive à l'oreille, le son est alors perçu. Le son a deux caractéristiques : sa fréquence, sa pression acoustique. 1-1) Fréquence d'un son. En un point donné de l'onde acoustique, la pression de l'air oscille autour de la pression atmosphérique un certain nombre de fois par seconde. Ce nombre d'oscillations par seconde définit la fréquence (ou hauteur) d'un son, exprimée en Hertz (Hz) : 1 Hz = 1 s-1. Exemple: fréquence = 2 Hz Pression P(t) Patm Temps Pression acoustique 1 s page 5/39 On classe les fréquences des sons audibles selon trois catégories : 1-2) Pression acoustique. En un point donné de l'onde acoustique, la pression de l'air oscille autour de la pression atmosphérique, on appelle pression acoustique la différence : Pacoustique = P(t) - Patm en Pa 1-3) L'intensité acoustique. La création d’ondes sonores se fait à partir d’une source qui libère une certaine quantité d’énergie. Ramenée à l’unité de temps, cette énergie nous donne la puissance W de la source, exprimée en Watt. Les ondes acoustiques qui en résultent ont une surface qui augmente en s’éloignant de la source (comme les ondes créées par un caillou dans l’eau). Dans un milieu homogène et isotrope (ondes sphériques), on a : L’intensité acoustique I est l’énergie véhiculée par l’onde par unité de surface. 1-4) Le niveau sonore (en dB). L'oreille est sensible à des pressions allant de 0,00002 Pa à 20 Pa, soit un rapport de 1 à 1.000.000. Donc pour ramener cette échelle de pression, exprimée en Pascals, a une échelle plus réduite et donc plus pratique d'utilisation, on a adopté la notation logarithmique et créé le décibel ou dB. On définit ainsi le niveau sonore L, exprimé en dB : L = 10 log( p² p²0 ) en dB où p0 = 2.10-5 Pa. (plus petite pression perceptible par l'oreille) Source Ondes sonores en phase page 6/39 2) Le bruit. C'est un mélange de sons différents, ayant chacun sa fréquence et son niveau sonore. Pour l'analyser, il faut évaluer le niveau sonore à chacune des fréquences qui composent ce bruit. 2-1) Spectre sonore. Le graphique qui représente le niveau sonore (en dB) pour chaque fréquence (en Hz) d’un bruit s'appelle le "spectre sonore". 2-2) Analyse par bande d'octave. Dans le Bâtiment, il n'est pas nécessaire d'effectuer une analyse extrêmement fine du niveau de pression acoustique pour toute la gamme de fréquences. La réglementation ne prend en compte que les fréquences de 100 à 5000 Hz regroupées en six bandes de fréquences (appelées bandes d'octaves) centrées sur 125, 250, 500, 1000, 2000 et 4000 Hz. niveau sonore (dB) f (Hz) niveau sonore ( dB ) f (Hz) échelle log 125 250 500 2000 1000 4000 page 7/39 L’analyse peut alors se faire sur chacune des bandes d’octave, indépendamment les unes des autres. On obtient pour chacune d’entre elles le niveau sonore comme précédemment. On obtient le spectre qui caractérise le son étudié : Fréquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Niveau sonore L (dB) 64 43 70 37 62 55 Le niveau sonore global du son composé de toutes les bandes d’octaves est alors donné par la formule : L = 10.log(Si 10 Li/10 ) en dB Nota: Pour une analyse plus fine (en musique par exemple, on utilisera les 1/3 d’octave). 3) L'oreille. 3-1) Principe de fonctionnement de l'oreille. 3-2) Perception des sons et sensibilité. L'oreille humaine perçoit les sons de 0 à 130 dB, seuil de la douleur. L'oreille humaine transforme les pressions sonores en sensations auditives, mais avec une capacité limitée et variable selon la fréquence et le niveau du son (l’appareil auditif humain est imparfait). La sensibilité de l’oreille ne correspond pas à l’intensité des sons, mais à leur variation relative d’intensité : « la sensation croît à peu prés comme le logarithme de l’excitation » (loi de Fechner). De plus, la perception de l'oreille est différente d'un individu à l'autre. Cependant, pour une population moyenne, on retrouve les généralités suivantes : page 8/39 - l'oreille ne perçoit que les fréquences comprises entre 20 Hz et 15000 Hz (la sensibilité aux aigus diminuant avec l'âge), - l'oreille est beaucoup plus sensible aux sons médiums et aigus qu'aux sons graves (même sensation pour 40 dB à 1000 Hz que pour 47 dB à 125 Hz). 4) Traitement des bruits. 4-1) Addition de dB. Lorsque deux sources de bruits émettent simultanément on doit additionner leurs niveaux afin d'obtenir le niveau global de ce nouveau bruit. Du fait de l'échelle logarithmique, on ne peut pas ajouter arithmétiquement deux bruits simultanés. Illustration : débouchez vous bien les oreilles! Si l'on fait fonctionner simultanément 2 perceuses qui émettent chacune un bruit de 80 dB, le niveau sonore global vaut 83dB. Doubler le niveau sonore d'un bruit revient à rajouter 3 dB Lp1 = Lp2 = 80 dB Lp = "Lp1 + Lp2" = 10log(108 + 108) = 10log(2*108) = 10log2 + 10log(108) = 3 + 80 = 83 dB L’utilisation du graphique ci-dessous permet d’additionner rapidement deux niveaux sonores. Cumul de uploads/Sante/ acoustique-cours-procedes-generaux-de-construction-pdf.pdf