Jean-Marie Rapin L’acoustique du bâtiment Manuel professionnel d’entretien et d

Jean-Marie Rapin L’acoustique du bâtiment Manuel professionnel d’entretien et de réhabilitation ÉDITIONS EYROLLES 61, bd Saint-Germain 75240 Paris Cedex 05 www.editions-eyrolles.com Le code de la propriété intellectuelle du 1er juillet 1992 interdit en effet expressément la photocopie à usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or, cette pratique s’est généralisée notamment dans les établissements d’enseignement, provoquant une baisse brutale des achats de livres, au point que la possibilité même pour les auteurs de créer des œuvres nouvelles et de les faire éditer correctement est aujourd’hui menacée. En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris. © Groupe Eyrolles, 2017 ISBN Eyrolles : 978-2-212-67371-5 Table des matières VII TABLE DES MATIÈRES PRÉFACE XIII QUELQUES NOTIONS THÉORIQUES 1 1. LE SON, SA DESCRIPTION, SA PROPAGATION DANS L’AIR 3 1.1. LE SON 3 1.1.1. Sa nature 3 1.1.2. Sa fréquence 3 1.1.3. L’oreille 3 1.1.4. La propagation du son 4 1.1.5. La longueur d’onde 4 1.2. LE DÉCIBEL (UN CASSE-TÊTE !) 5 1.2.1. L’échelle du décibel 5 1.2.2. Le niveau de pression acoustique (ou niveau sonore) 5 1.2.3. Le niveau d’exposition acoustique 6 1.2.4. Le niveau de puissance acoustique 6 1.2.5. Les isolements 7 1.2.6. L’addition des niveaux sonores en décibels 7 1.3.  LA DESCRIPTION DU SON EN FONCTION DE LA FRÉQUENCE : LE SPECTRE 8 1.4.  LES SOURCES DE BRUIT ET LA PROPAGATION À L’EXTÉRIEUR DES BÂTIMENTS 10 1.4.1. Calcul du niveau Lp en fonction de Lw à l’extérieur des bâtiments 10 1.4.2. La réflexion sonore 12 1.4.3. L’ombre apportée par un écran 13 1.5. LA PROPAGATION DU SON DANS UNE SALLE 14 1.5.1. La durée de réverbération 14 1.5.2. Le facteur d’absorption alpha 15 1.5.3.  Niveau de pression acoustique dans une salle en fonction du niveau de puissance acoustique d’une source 17 2. LE SON DANS LA STRUCTURE DU BÂTIMENT 19 2.1.  COMMENT LE SON SE TRANSMET D’UNE PIÈCE À UNE AUTRE, LES DIFFÉRENTS CHEMINS DE PROPAGATION 19 2.1.1. La voie aérienne 19 2.1.2. Les parois 19 2.1.3. Les transmissions indirectes 19 2.2. PRINCIPES DE L’ISOLATION ACOUSTIQUE 21 2.2.1. L’étanchéité 21 2.2.2. La masse 21 2.2.3. La désolidarisation 22 I VIII Table des matières 2.3. RÉSONANCE MÉCANIQUE 24 2.3.1. Fréquence critique 24 2.3.2. Résonance de système masse-ressort 25 2.3.3. Résonance d’une double paroi 26 2.3.4. Effet de la lame d’air 28 2.3.5. Amortissement 28 2.4. DÉFINITION DE L’ISOLEMENT ACOUSTIQUE 29 2.4.1. Isolement brut entre locaux 29 2.4.2. Isolement brut pondéré entre locaux 30 2.4.3. Isolement standardisé pondéré entre locaux 30 2.5. LES BRUITS DE CHOC ET LES BRUITS SOLIDIENS 31 2.6.  DIFFÉRENCE ENTRE ISOLATION ACOUSTIQUE ET ISOLATION THERMIQUE 32 3. LES MATÉRIAUX ACOUSTIQUES ET LEUR QUALIFICATION 33 3.1. LES ISOLANTS : QUALIFICATION ACOUSTIQUE DES PAROIS 33 3.1.1. L’indice d’affaiblissement acoustique d’une paroi 33 3.2.  LA QUALIFICATION DES PLANCHERS ET DES REVÊTEMENTS DE SOL AU BRUIT DE CHOC 34 3.3. LES ABSORBANTS 35 3.4. AUTRES MATÉRIAUX 37 3.4.1. Les ressorts et matelas élastiques 37 3.4.2. Les amortisseurs 38 3.4.3. Les fixations élastiques 38 3.4.4. Les joints d’étanchéité 38 3.4.5. Classement ESA des composants industrialisés 38 4. L’ESTIMATION DE L’ISOLEMENT ENTRE DEUX LOCAUX ET DU NIVEAU DE BRUIT DE CHOC 41 4.1. ISOLEMENT STANDARDISÉ DÛ À LA SEULE PAROI SÉPARATIVE 41 4.2. COMPOSITION DES ISOLEMENTS PARTIELS 42 4.3. ESTIMATION DES TRANSMISSIONS INDIRECTES 43 4.4. ESTIMATION DU NIVEAU DE BRUIT DE CHOC 43 LA RECHERCHE DE SOLUTIONS POUR AMÉLIORER LA QUALITÉ ACOUSTIQUE D’UN BÂTIMENT ET LEUR MISE EN ŒUVRE 45 5. LA CONCEPTION DES MURS ET DES AUTRES PAROIS 47 5.1.  CHOISIR UNE PAROI AU MOYEN DE SA QUALIFICATION ACOUSTIQUE 47 5.1.1. Critères de choix 47 5.1.2. La feuille de résultats d’essais type (fournie par le fabricant) 47 II Table des matières IX 5.2.  CHOISIR UNE PAROI EN FONCTION DE SA NATURE, SA MASSE, SON ÉPAISSEUR 49 5.2.1. Murs en maçonnerie lourde 49 5.2.2. Cloisons simples traditionnelles 50 5.2.3. Les cloisons sèches à simple ossature 51 5.2.4. Les parois sèches à double ossature 53 5.3. ISOLEMENTS RÉGLEMENTAIRES 55 5.3.1. Pour les logements neufs et les hôtels 55 5.3.2. Pour les hôpitaux 56 5.3.3. Pour les écoles 56 5.4.  LA POSE DES DOUBLES PAROIS : PRÉCAUTIONS À PRENDRE POUR ÉVITER LES TRANSMISSIONS INDIRECTES 57 5.4.1. Cas des simples parois (par où ça passe ?) 57 5.4.2. Cas d’une double paroi 57 5.5. CAS GÉNÉRAL DE LA POSE DES CLOISONS RIGIDES 59 5.5.1.  Classement ESA (exemples de solutions dédiées aux constructions neuves dont on peut s’inspirer) 60 5.6. LE DOUBLAGE ACOUSTIQUE DES PAROIS 60 5.6.1. Amélioration d’un isolement acoustique 60 5.6.2. Doublage thermique 61 5.6.3. Doublages en plafond 62 6. LA PROTECTION DES PLANCHERS ET AUTRES PAROIS CONTRE LES BRUITS D’IMPACT 65 6.1. LE RÔLE DE LA STRUCTURE DU PLANCHER 65 6.2. LE RÔLE DES REVÊTEMENTS DE SOL, MODE DE POSE, EXEMPLES 66 6.2.1. Les revêtements de sol élastiques 66 6.2.2. Les revêtements de sol durs sur sous-couches élastiques 67 6.2.2.1. Les parquets et revêtements stratifiés sur sous-couches élastiques 67 6.2.2.2. Les carrelages et revêtements durs sur sous-couches élastiques 68 6.2.3. Les dalles et chapes flottantes 70 6.3. RÉHABILITATION DES PLANCHERS ANCIENS 72 6.4. CAS PARTICULIER DES ESCALIERS 73 7. LES MENUISERIES 75 7.1. LES FENÊTRES 75 7.2. LES ENTRÉES D’AIR ET LES COFFRES DE VOLET ROULANT 76 7.3. L’ISOLATION ACOUSTIQUE D’UNE FAÇADE 79 7.3.1. Définition 79 7.3.2. Isolement en zone de bruit 80 7.3.3. Cas particulier des toitures 80 7.4. LES PORTES 81 X Table des matières LA RÉALISATION D’ÉQUIPEMENTS SILENCIEUX 83 8. LES ÉQUIPEMENTS HYDRAULIQUES 85 8.1. L’ORIGINE DU BRUIT HYDRAULIQUE 85 8.2. LA QUALIFICATION ACOUSTIQUE DES ROBINETS 86 8.3.  LA PROPAGATION PAR LES CANALISATIONS, PRÉCAUTIONS DE POSE 87 8.3.1. Choix de la robinetterie 87 8.3.1.1. Marque NF et classe 1 minimum obligatoire 87 8.3.2. Réducteur de pression 87 8.3.3. Diamètre intérieur de raccordement minimum 87 8.3.4. Pose des canalisations 87 8.4. APPAREILS SANITAIRES ET CANALISATIONS D’ÉVACUATION 88 8.5. CHAUDIÈRES ET POMPES 90 8.5.1. Les chaudières individuelles 90 8.5.2. Les chaudières collectives et les pompes 91 8.5.3.  Les vibrations transmises à la structure et aux canalisations par la chaudière et les pompes de circulation de l’eau 92 9. LES ÉQUIPEMENTS AÉRAULIQUES 95 9.1. LA CARACTÉRISATION ACOUSTIQUE DES PRODUITS 95 9.1.1. Les ventilateurs et aéroréfrigérants 95 9.1.2. Bouches d’extraction et bouches de soufflage 96 9.2. LES SILENCIEUX 97 9.3.  LA CONCEPTION ACOUSTIQUE DES INSTALLATIONS DE VENTILATION 101 9.4. LES CLIMATISEURS (BRUIT À L’INTÉRIEUR DU BÂTIMENT) 103 LOCAUX PUBLICS, LIEUX DE TRAVAIL ET CIRCULATIONS COMMUNES DES HABITATIONS 105 10. LE TRAITEMENT ACOUSTIQUE DES LOCAUX 107 10.1. UTILITÉ D’UN TRAITEMENT ACOUSTIQUE 107 10.2. CAGES D’ESCALIER ET AUTRES PARTIES COMMUNES 110 10.3. LOCAUX TECHNIQUES 111 10.4. BUREAUX 111 10.5. SALLES DE CLASSE ET SALLES DE CONFÉRENCE 112 10.6. SALLES DE RESTAURATION ET CANTINES SCOLAIRES 113 10.7. LES ATELIERS ET LA PROTECTION DE L’OUÏE DES TRAVAILLEURS 114 10.8. SALLES DE SPORT ET SALLES POLYVALENTES 116 10.9. HOME CINÉMA 118 III IV Table des matières XI ENVIRONNEMENT 119 11. LA PROTECTION DU VOISINAGE 121 11.1.  RÈGLES CONCERNANT LES SOURCES DE BRUIT RAYONNANT À L’EXTÉRIEUR 121 11.2. LES RÈGLES D’ÉMERGENCE 121 11.3. VENTILATEURS, CLIMATISEURS ET POMPES À CHALEUR 123 11.4. ÉCRANS DE PROTECTION ACOUSTIQUE 124 11.5. EFFET DE SOL ET CONDITIONS CLIMATIQUES 128 APPLICATIONS 131 12. EXEMPLES DE LOCAUX LÉGERS À FORT ISOLEMENT 133 12.1. UN PETIT STUDIO D’ENREGISTREMENT 133 12.2. UN LOCAL DE RÉPÉTITION POUR UN GROUPE DE MUSICIENS 138 COMPLÉMENTS, ANNEXES 143 A.  LES EXEMPLES DE SOLUTIONS ACOUSTIQUES (APPLICATION DU RÈGLEMENT DE LA CONSTRUCTION, POUR LES LOGEMENTS NEUFS) 145 B.  APPLICATION DE LA MÉTHODE DE CALCUL EUROPÉENNE DES PERFORMANCES ACOUSTIQUES DES BÂTIMENTS 151 C. ABSORPTION ACOUSTIQUE DE DIFFÉRENTS PRODUITS 155 D. FORMULES ACOUSTIQUES 161 E. LE CALCUL ACOUSTIQUE PAR OCTAVE 163 F. RÉGLEMENTATION 167 GLOSSAIRE 171 RÉFÉRENCES 175 V VI Préface XIII PRÉFACE Vous connaissez sûrement ce sketch de Coluche où il parle des technocrates : « c’est des mecs que quand tu leur poses une question, une fois qu’ils ont fini de répondre, tu comprends plus la question que t’as posée. » Lorsque j’étais ingénieur thésard au CSTB sous la direction de Jean-Marie Rapin, je rentrais fréquemment dans son bureau – encombré de bouquins et sentant bon le cigare – avec une question. J’en ressortais une heure plus tard avec une foule de réponses à des questions que je ne m’étais pas posées. Jean-Marie Rapin n’a pourtant rien d’un technocrate, bien au contraire. C’est un puits de connaissances, passionné et généreux. Il aime transmettre, remonter aux sources des pro- blèmes pour faciliter la recherche des solutions. L’acoustique appliquée au bâtiment est une discipline qui se prête particulièrement bien à cet exercice : la majeure partie des pièges et des difficultés ne réside pas dans la complexité des solutions. Elles sont en général simples et relèvent du bon sens… pour peu qu’on ait posé le problème uploads/Ingenierie_Lourd/ extrait-acoustique-du-batiment-rapin.pdf

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