Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 1 1 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseigneme

1 1 1 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université Mohamed Khider-Biskra Faculté des Sciences et de la technologie Département : Architecture 1 ère année master : Architecture Année universitaire : 2019—2020 Matière : Equipement II Acoustique du bâtiment Enceignant : Dr MEZERDI Toufik Laboratoire LACOMOFA Cour N° 08 : Propagation des sons en espace clos CHAPITRE : PROPAGATION DU SON EN ESPACE CLOS Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 29/04/2021 2 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos Plan du cour Cour N° 08 1- Champs réverbère 1-1 coefficient d'absorption d‘un matériau « α » 1-2 Aire d’absorption équivalente A [m²] 1-3 Différents types de matériaux absorbants 1-3-1 Les matériaux fibreux 1-3-2 Les panneaux fléchissant 1-3-3 Le résonateur 2- intensité sonore globale 2-1 Intensité rayonnée Id 2-2 Intensité réverbéré Ir 3- Niveau de pression acoustique 4- Théorie de la réverbération 4-1 Temps de réverbération [Tr] 4-2 La Formule de Sabine 4-2-1 Exemple d’application sur le logiciel ECOTECT 29/04/2021 3 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 1- Champs réverbère Lorsqu'une source sonore S de puissance W est disposée à l'intérieur d'un milieu fermé (local par exemple), en plus de l’énergie rayonné directement vers un point d’observation R, vient s’ajouter une énergie réfléchie une ou plusieurs fois par les parois [1]. Fig 1 Fig 1: Réflexions en espace clos [1] 1-1 coefficient d'absorption d‘un matériau « α » Lorsqu'une onde sonore rencontre un matériau, une partie en général importante de son intensité (ou de son énergie) est réfléchie (donc si le matériau est une paroi, dans le même local où se trouve la source sonore); une partie en général très faible est transmise à travers le matériau, et une dernière partie est absorbée. Cette absorption est une transformation de l'énergie acoustique en énergie mécanique (des mouvements, déplacements, vibrations) et parfois calorifique, et a lieu essentiellement en surface du matériau. 4 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos Le coefficient d’absorption α d’un matériau représente la fraction de la puissance acoustique incidente absorbé par ce matériau : c’est donc le rapport de l’énergie absorbée à l’énergie incidente : Par exemple si a une certaine fréquence le matériau Absorbe 60% de l'énergie on dit que α=0,6 Fig 2: Comportement d’une onde sonore sur une paroi (Source: http://asm- acoustics.be/fr/notions-acoustiques/comportement-d-une-onde-sonore-sur-une-paroi Lorsque l’onde acoustique atteint une paroi, il se produit principalement trois phénomènes : 1.Une réflexion sur la paroi d’une partie de l’énergie acoustique 2.Une absorption de l’énergie par le matériau se trouvant à la surface de la paroi 3.Une transmission d’énergie dans le local voisin par la mise en vibration de la paroi. 29/04/2021 5 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos α étant sans dimension. α dépend de la nature du matériau et de la fréquence de l’onde incidente sur la paroi. - Si α est égal à 1, cela signifie que la paroi a absorbé la totalité de l’énergie et que rien n’est réfléchi : le matériau est absorbant. - Si α est égal à 0, cela signifie que la paroi a réfléchi la totalité de l’énergie et que rien n’est absorbé : le matériau est réverbérant. Le coefficient d’absorption α dépend de la nature des matériaux et de l’angle d’incidence ainsi que de la fréquence Le tableau suivant donne les valeurs du coefficient α de quelques revêtements de surfaces courants : Fig 3: Caractéristiques de mur selon la valeur de α [2] 29/04/2021 6 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos Tab 1: Valeurs des coefficients d’absorption α pour différents matériaux et à différentes fréquence (Source: http://www.grenoble.archi.fr/cours-en- ligne/atenzia/RA05-Correction-acoustique.pdf) 29/04/2021 7 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 1-2 Aire d’absorption équivalente A [m²] L'aire d'absorption équivalente A est définie comme la valeur de la surface fictive d'une paroi (ou d'un matériau) parfaitement absorbante, ayant la même absorption que la paroi ( ou le matériau) considérée. Ainsi : A=S. α, où : - A, aire d'absorption équivalente de la paroi (ou du matériau) en m² - S, surface de la paroi (ou du matériau) en m² - α, coefficient d'absorption de la paroi (ou du matériau) Dans un local, les parois peuvent être de différentes natures. Pour calculer l'aire d'absorption équivalente A, à une fréquence, il faut faire la somme des produits des surfaces élémentaires par leurs coefficients d'absorption α à cette fréquence : 29/04/2021 8 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 1-3 Différents types de matériaux absorbants La qualité du traitement de la salle dépend du choix des matériaux des diverses parois. Si l’on prend différents types de matériaux, dont les absorptions se complètent, le traitement sera plus facile à trouver et l’absorption sera plus régulière à toutes les fréquences audibles. On classe les matériaux en trois catégories : - matériaux fibreux,- panneaux fléchissant,- résonateur. 1-3-1 Les matériaux fibreux Les matériaux fibreux rencontrés dans des applications liées au transport ou au bâtiment sont constitués généralement de laines minérales. Les trois principales variétés de laines minérales utilisées sont : – les laines de verre fabriquées généralement à partir de sable et de verre recyclé (calcin), – les laines de roche produites à partir de roches volcaniques, – les laines de laitier réalisées à partir de matières recyclées en provenance de hauts fourneaux. Ils absorbent préférentiellement aux fréquences élevées, les aigus (f > 1000 Hz).[3] Fig 3: Fréquences en relation avec le coefficient d’absorption (Source: https://docplayer.fr/18381673- Cours-d-acoustique-du-du-batiment-chapitre-4-acoustique- des-locaux-correction-acoustique.html 29/04/2021 9 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos Fig 6:laines de verre (Source: https://www.deco.fr/bricolagetravaux/isolation / actualite-779446-dossier-laine-roche.html Fig 4: laines de roche (Source: https://www.deco.fr/bricolage -travaux/isolation/a ctualite-779446-dossier-laine-roche.html ) Fig 5: Feutre de chanvre (Source: https://www.eco-logis.com/ isolation-phonique- acoustique/ 1-3-2 Les panneaux fléchissant sont des plaques de faible épaisseur montées en membrane sur des liteaux fixés sur un support rigide et massif, un mur porteur par exemple. Lorsqu’une onde heurte la membrane à une fréquence voisine de la résonance, il se produit une absorption par l’intermédiaire de la lame d’air jouant le rôle de ressort. Ils sont utilisés pour les basses fréquences, les graves (< 300Hz). Fig 7: Fréquences en relation avec le coefficient d’absorption ,paneaux fléchissant (Source: https://docplayer.fr/18381673- Cours-d-acoustique-du-du-batiment-chapitre-4-acoustique-des- locaux-correction-acoustique.html 10 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 1-3-3 Le résonateur un dispositif composé d’un goulot de section S et de longueur L lié à un corps de volume d’air V. Lorsqu’une onde met en vibration l’air contenu dans le goulot, il y a dissipation d’énergie par frottement dans le col du goulot, ce qui se traduit par une absorption d’autant plus importante que la fréquence de l’onde est voisine de la fréquence de résonance. Ce dispositif absorbe préférentiellement les fréquences médianes, les médiums (300Hz < f < 1000 Hz). Fig 8: Fréquences en relation avec le coefficient d’absorption ,Resonateur(Source: https://docplayer.fr/18381673-Cours-d- acoustique-du-du-batiment-chapitre-4-acoustique-des-locaux- correction-acoustique.html Fig9:resonateurmural(Source: http://www.ciffreobona.fr/ userfiles/file/PDF/19/254/1035/12925/ft_knauf_delta_4_quadril.pdf Fig10: Resonateurmural(Source: https://www.homecinema- fr.com/forum/acoustique-correction-passive/l-acoustique-du-home-cinema- pour-les-neophytes-t29929274-2055.html 29/04/2021 11 L'alpha Sabine d’un matériau dépend donc de la fréquence, et sa valeur est comprise entre 0 et 1. Les qualités d’absorption d’un matériau dépendent donc de sa matière et de sa mise en œuvre. On peut ainsi combiner les propriétés d’absorption. Un panneau va absorber les basses fréquences. Si on le perfore de trous sur toute sa surface, il va absorber les médiums. Si on couvre les panneaux de matériaux poreux, les aigus seront alors absorbés. Il est ainsi possible d’obtenir un coefficient d’absorption de bonne qualité à toutes les fréquences. Isolation acoustique et thermique même combat ! Pas tout a 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 , les bruit sont plus difficiles à maitriser que les degrés 2- intensité sonore globale Dans une salle clos ou le son est en partie absorbé et en partie réfléchi par les parois, l’intensité sonore globale I est la somme des deux intensités sonores : Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 2-1 Intensité rayonnée Id : Elle est rayonnée directement par la source de directivité Q elle est égale : 29/04/2021 12 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos 2-2 Intensité réverbéré Ir : Elle est calculée par la relation suivante : ►L’intensité sonore globale I est la somme des deux intensités sonores : 3- Niveau de pression acoustique Le niveau de pression acoustique à la distance r de la source s’exprime par la relation : R = CL (constante du local m2 Le facteur de directivité a pour valeur : •1 si la source se trouve au milieu du local , 2 si la source se situe au milieu d’une, paroi 4 si la source se situe à l’intersection de deux parois 8 si la source se trouve au point de rencontre des trois parois formant trièdre rectangle 29/04/2021 13 Cour N° 08 : Propagation du son en espace clos Tab 2:le facteur de directivité uploads/Ingenierie_Lourd/ cour-08-propagation-des-sons-en-espace-clos.pdf