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1 urban.brussels Bruxelles Patrimoines 33 Printemps 2020 urban.brussels Dossier

1 urban.brussels Bruxelles Patrimoines 33 Printemps 2020 urban.brussels Dossier AIR, CHALEUR, LUMIÈRE 11 La gestion de la ventilation et du chauffage dans un bâtiment présente également des enjeux acoustiques non négligeables. Les vibrations sonores se déplacent en effet en partie dans l’air et, dans l’ensemble, l’acoustique est un facteur de confort important. Cette contribution de Sophie Mersch présente la façon dont les bruits aériens et de contact peuvent être atténués dans les bâtiments existants. L’article examine plusieurs mesures et se penche non seulement sur l’amélioration d’une série d’éléments de construction, mais aussi sur l’impact patrimonial des interventions les plus fréquentes.  Sas d'entrée d'une maison bruxelloise (photo de l’auteure). NDLR 157 Acoustics and heritage Applying acoustic improvement and insulation solutions Multiple solutions are available for improving acoustics and minimising or even eliminating noise, thereby promoting the welfare of a building’s occupants. However, as preserving the integrity of a building with heritage value is also important, it is usually necessary to bring in an acoustics expert. Such experts are typically associated with the renovation of theatres and concert halls. All too seldom are they asked to lend their expertise to residential buildings. A traditional family home can become very unpleasant to live in if it is divided into apartments and if modern heating and ventilation systems are installed. Every type of home and every building system has its own specific acoustic challenges that are best tackled by a specialist in the field. This article briefly explains the principles of acoustic insulation and gives an overview of measures that can be taken to improve acoustics in traditional buildings. For each type of measure the impact on the heritage value of the site is considered, with descriptions also given of how acoustic insulation can be incorporated into floors, chimney ducts and windows, as well as plant and equipment. ENG Dossier Acoustique et patrimoine Techniques de correction et d’isolation acoustique et limitation des bruits des équipements SOPHIE MERSCH INGÉNIEUR CIVIL ARCHITECTE ET ACOUSTICIENNE, FORMÉE EN CONSERVATION DU PATRIMOINE AU RLICC 157 urban.brussels urban.brussels L’ acoustique est une préoccupation des bâtisseurs depuis l’Antiquité. Vitruve, dans le cinquième tome de De architectura1 dédié aux théâtres, décrit au Ier siècle avant J.-C. l’utilisation en Grèce de vases en bronze insérés dans des niches afin d’optimiser l’acoustique des lieux. En se basant sur les traités d’harmonie établis par Aristoxène trois siècles plus tôt, il donne avec beaucoup de détails le nombre de vases à placer et leur emplacement en fonction de leur dimensionnement. On retrouve des vases acoustiques en terre cuite scellés dans les murs de nombreuses églises médiévales. Les vases résonateurs pouvaient être « accordés » à la voix que l'on voulait amplifier par un remplis- sage partiel au sable. En Belgique, on en trouve notamment à la cathédrale Saint-Rombaut à Malines. (FIG. 1A ET 1B) Ce principe acoustique a reçu, vers 1850, le nom de résonateur de Helmholtz, par analogie avec un dispositif créé par le physicien Hermann von Helmholtz pour déterminer la hauteur des diffé- rents tons. S’il a été développé à l’origine pour amplifier certains sons à proximité, il peut les réduire à distance et ainsi contrôler l’acoustique d’une salle. Le résonateur est activé par le dé- placement de l’air produit par une onde sonore et émet une onde semblable. S’il est dimension- né pour l’émettre avec un délai de phase appro- prié, l’inversion de phase produit une opposi- tion d’énergie qui annule l’onde sonore initiale. Chaque résonateur a une fréquence propre. Si la salle contient plusieurs fréquences pro- blématiques, autant de résonateurs différents doivent être mis en place. (FIG. 2A ET 2B) LA CORRECTION ACOUSTIQUE, L’ART DE MODIFIER L’AMBIANCE SONORE D’UN LIEU La géométrie de la salle, les riches ornementa- tions des plafonds et des balcons, complétés par les textiles opulents des tapis, fauteuils et 11 FIG. 1A Vase acoustique (extrait de PÉROUSE DE MONTCLOS, Inventaire générale des monuments et des richesses de la France, Paris, 1989, t.II, chap. III, fig. 50-51). FIG. 1B Vase acoustique découvert lors de fouilles archéologiques dans la rue des Bouchers à Bruxelles (© urban.brussels, 2012). 1. VITRUVE, De Architectura, livre V, 5. Bruxelles Patrimoines 33 Printemps 2020 158 murs, dessinent l’ambiance sonore. Il est pos- sible d’optimiser l’ambiance acoustique des salles de spectacle en combinant des résona- teurs, des surfaces absorbantes et des surfaces réfléchissantes. L’enjeu est d’éviter une réverbé- ration excessive qui perturberait l’intelligibilité de la parole et de la musique tout en gardant une rondeur du son agréable à l’oreille, d’évi- ter que les formes concaves ne concentrent le son à certains endroits, et d’obtenir partout le même son quel que soit le taux d’occupation. L’acoustique du Théâtre royal de la Monnaie a été ajustée plusieurs fois depuis sa reconstruc- tion par Joseph Poelaert en 1855, les acousti- ciens s’attachant à conserver les qualités pho- niques du bâtiment tout en en corrigeant les faiblesses. En 2002, la forme de la coupole a été légèrement modifiée pour gommer une concentration de son, et le revêtement mural des loges a été remplacé par un marouflage moins absorbant. Les améliorations de 2017 concernent principalement l’insonorisation des techniques (ventilation, machinerie de scène, ascenseurs). (FIG. 3) L’ISOLATION ACOUSTIQUE, OU COMMENT SE PROTÉGER DES BRUITS ENVIRONNANTS Si le concours d’un acousticien est une évi- dence lorsqu’on rénove une salle de spectacle, il n’en est pas de même quand on intervient sur un immeuble de logement. Ainsi, une maison unifamiliale traditionnelle peut devenir très in- confortable quand elle est divisée en apparte- ments et qu’on lui intègre des techniques de chauffage et de ventilation modernes. Chaque type de logement, chaque système construc- tif apporte des problèmes acoustiques bien spécifiques qui méritent d’être étudiés par un professionnel. ACOUSTIQUE ET PATRIMOINE FIG. 2A ET 2B L’ancienne gare d’Orsay à Paris, convertie en musée, contient dans ses voûtes 40.000 résonateurs acoustiques (FIG.2A © Musée d’Orsay (https://sites.google.com/site/ lartmoderneenfranceetenespagne/ le-musee-d-orsa) ; FIG.2B : photo Gilmanshin, 2017 © Depositphotos). 2A 2B 159 urban.brussels Des planchers légers et manquant parfois de rigidité La structure de la plupart des planchers des maisons bruxelloises est constituée de solives en bois ancrées dans les murs, sur lesquelles sont clouées des planches de bois. Le plafond, constitué d’un lattis recouvert d’un épais enduit au plâtre lissé, est également fixé directement dans les solives. Ces planchers n’ont pas été conçus pour la division de l’immeuble en loge- ment multiples, ils laissent passer les bruits d’un logement à l’autre. La situation est aggravée quand les plans ne tiennent pas compte de cet aspect et qu’une cuisine ou une salle de bains surplombe un espace sensible au bruit, comme une chambre à coucher. La gêne la plus importante est généralement apportée par les bruits solidiens, principale- ment ceux des pas. Pour les affaiblir, la solution couramment mise en œuvre est l’installation d’une chape flottante sur le sol existant2. (FIG. 4) Cette technique présente les inconvénients de surélever le niveau du sol d’au moins 40 mm et de ne guère affaiblir les bruits aériens (voix, mu- sique…). Il est possible d’isoler en même temps des bruits solidiens et aériens si on enlève le plancher existant. On dépose alors un matériau absorbant sur le plafond, entre les solives, et un plancher flottant est posé au-dessus de celles- ci3. Le complexe fonctionne alors comme un système masse-ressort-masse où la première masse est le plafond et la deuxième est le nou- veau plancher flottant. La distance entre les deux masses étant importante, le système est efficace contre les bruits aériens, à condition d’être exécuté correctement. Il est important qu’un acousticien suive un chantier acoustique à toutes ses étapes pour pouvoir repérer toute erreur, le moindre pont acoustique pouvant anéantir les efforts consentis. (FIG. 5) Les deux techniques décrites ne sont adaptées à un contexte patrimonial que si le revêtement de sol existant peut être déposé et reposé sur 11 FIG. 3 Théâtre royal de la Monnaie à Bruxelles (georgesdekinder.com © urban.brussels). FIG. 4 Chape flottante sèche. 1 : plancher existant ; 2 : matériau amortissant ; 3 : panneaux de sol (Infographie Oma Kiwi Design). 1 2 3 2. MERSCH, S., Code de bonnes pratiques, Référentiel technique d’isolation acoustique pour la prime à la rénovation de l’habitat, Bruxelles Environnement, Bruxelles, 2015, fiche 4. http:// document.environnement. brussels/opac_css/ elecfile/GIDS_20140804_ CBPPrimeReno_FR.pdf 3. Idem, fiche 8. Bruxelles Patrimoines 33 Printemps 2020 160 le complexe flottant ou restitué à l’identique. L’une comme l’autre ne sont efficaces que si la rigidité du plancher est suffisante. Si la struc- ture fléchit sous une charge mobile, toute in- tervention d’isolation acoustique risque d’être inefficace, surtout aux basses fréquences qui sont ressenties comme les plus gênantes. Il peut être nécessaire de renforcer la structure, généralement en doublant les solives. Cette opération peut être faite par le haut, après dé- montage du plancher, ou par le bas en enlevant le plafond. (FIG. 6A ET 6B) Le placement d’un faux-plafond acoustique4, sous le plafond existant ou en remplacement de celui-ci, est une technique éprouvée pour s’iso- ler des bruits aériens et permet en même temps de rencontrer les exigences de résistance uploads/Histoire/ bxl-patrimoine-bpeb33-dos11-air-chaleur-lumiere-2020.pdf