L'acoustique du bâtiment
Manuel professionnel d'entretien et de réhabilitation
Jean-Maire Rapin
Eyrolles
PréfaceXIII
I Quelques notions théoriques1
1. Le son, sa description, sa propagation dans l'air
3
1.1. Le son3
1.1.1. Sa nature3
1.1.2. Sa fréquence3
1.1.3. L'oreille3
1.1.4. La propagation du son4
1.1.5. La longueur d'onde4
1.2. Le décibel (un casse-tête !)5
1.2.1. L'échelle du décibel5
1.2.2. Le niveau de pression acoustique (ou niveau sonore)5
1.2.3. Le niveau d'exposition acoustique6
1.2.4. Le niveau de puissance acoustique6
1.2.5. Le isolements7
1.2.6. L'addition des niveaux sonores en décibels7
1.3. La description du son en fonction de la fréquence : le spectre8
1.4. Les sources de bruit et la propagation à l'extérieur des bâtiments10
1.4.1. Calcul du niveau Lp en fonction de Lw à l'extérieur des bâtiments10
1.4.2. La réflexion sonore12
1.4.3. L'ombre apportée par un écran13
1.5. La propagation du son dans une salle14
1.5.1. La durée de réverbération14
1.5.2. Le facteur d'absorption alpha15
1.5.3. Niveau de pression acoustique dans une salle en fonction du niveau de puissance acoustique d'une source17
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 propagation19
2.1.1. La voie aérienne19
2.1.2. Les parois19
2.1.3. Les transmissions indirectes19
2.2. Principes de l'isolation acoustique21
2.2.1. L'étanchéité21
2.2.2. La masse21
2.2.3. La désolidarisation22
2.3. Résonance mécanique24
2.3.1. Fréquence critique24
2.3.2. Résonance de système masse-ressort25
2.3.3. Résonance d'une double paroi26
2.3.4. Effet de la lame d'air28
2.3.5. Amortissement28
2.4. Définition de l'isolement acoustique29
2.4.1. Isolement brut entre locaux29
2.4.2. Isolement brut pondéré entre locaux30
2.4.3. Isolement standardisé pondéré entre locaux30
2.5. Les bruits de choc et les bruits solidiens31
2.6. Différence entre isolation acoustique et isolation thermique32
3. Les matériaux acoustiques et leur qualification
33
3.1. Les isolants : qualification acoustique des parois33
3.1.1. L'indice d'affaiblissement acoustique d'une paroi33
3.2. La qualification des planchers et des revêtements de sol au bruit de choc34
3.3. Les absorbants35
3.4. Autres matériaux37
3.4.1. Les ressorts et matelas élastiques37
3.4.2. Les amortisseurs38
3.4.3. Les fixations élastiques38
3.4.4. Les joints d'étanchéité38
3.4.5. Classement ESA des composants industrialisés38
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 séparative41
4.2. Composition des isolements partiels42
4.3. Estimation des transmissions indirectes43
4.4. Estimation du niveau de bruit de choc43
II La recherche de solutions pour améliorer la qualité acoustique d'un bâtiment et leur mise en oeuvre45
5. La conception des murs et des autres parois
47
5.1. Choisir une paroi au moyen de sa qualification acoustique47
5.1.1. Critères de choix47
5.1.2. La feuille de résultats d'essais type (fournie par le fabricant)47
5.2. Choisir une paroi en fonction de sa nature, sa masse, son épaisseur49
5.2.1. Murs en maçonnerie lourde49
5.2.2. Cloisons simples traditionnelles50
5.2.3. Les cloisons sèches à simple ossature51
5.2.4. Les parois sèches a double ossature53
5.3. Isolements réglementaires55
5.3.1. Pour les logements neufs et les hôtels55
5.3.2. Pour les hôpitaux56
5.3.3. Pour les écoles56
5.4. La pose des doubles parois : précautions à prendre pour éviter les transmissions indirectes57
5.4.1. Cas des simples parois (par où ça passe ?)57
5.4.2. Cas d'une double paroi57
5.5. Cas général de la pose des cloisons rigides59
5.5.1. Classement ESA (exemples de solutions dédiées aux constructions neuves dont on peut s'inspirer)60
5.6. Le doublage acoustique des parois60
5.6.1. Amélioration d'un isolement acoustique60
5.6.2. Doublage thermique61
5.6.3. Doublage en plafond62
6. La protection des planchers et autres parois contre les bruits d'impact
65
6.1. Le rôle de la structure du plancher65
6.2. Le rôle des revêtements de sol, mode de pose, exemples66
6.2.1. Les revêtements de sol élastiques66
6.2.2. Les revêtements de sol durs sur sous-couches élastiques67
6.2.2.1. Les parquets et revêtements stratifiés sur sous-couches élastiques67
6.2.2.2. Les carrelages et revêtements durs sur sous-couches élastiques68
6.2.3. Les dalles et chapes flottantes70
6.3. Réhabilitation des planchers anciens72
6.4. Cas particulier des escaliers73
7. Les menuiseries
75
7.1. Les fenêtres75
7.2. Les entrées d'air et les coffres de volet roulant76
7.3. L'isolation acoustique d'une façade79
7.3.1. Définition79
7.3.2. Isolement en zone de bruit80
7.3.3. Cas particulier des toitures80
7.4. Les portes81
III La réalisation d'équipements silencieux83
8. Les équipements hydrauliques
85
8.1. L'origine du bruit hydraulique85
8.2. La qualification acoustique des robinets86
8.3. La propagation par les canalisations, précautions de pose87
8.3.1. Choix de la robinetterie87
8.3.1.1. Marque NF et classe 1 minimum obligatoire87
8.3.2. Réducteur de pression87
8.3.3. Diamètre intérieur de raccordement minimum87
8.3.4. Pose des canalisations87
8.4. Appareils sanitaires et canalisations d'évacuation88
8.5. Chaudières et pompes90
8.5.1. Les chaudières individuelles90
8.5.2. Les chaudières collectives et les pompes91
8.5.3. Les vibrations transmises à la structure et aux canalisations par la chaudière et les pompes de circulation de l'eau92
9. Les équipements aérauliques
95
9.1. La caractérisation acoustique des produits95
9.1.1. Les ventilateurs et aéroréfrigérants95
9.1.2. Bouches d'extraction et bouches de soufflage96
9.2. Les silencieux97
9.3. La conception acoustique des installations de ventilation101
9.4. Les climatiseurs (bruit à l'intérieur du bâtiment)103
IV Locaux publics, lieux de travail et circulations communes des habitations105
10. Le traitement acoustique des locaux
107
10.1. Utilité d'un traitement acoustique107
10.2. Cages d'escalier et autres parties communes110
10.3. Locaux techniques111
10.4. Bureaux111
10.5. Salles de classe et salles de conférence112
10.6. Salles de restauration et cantines scolaires113
10.7. Les ateliers et la protection de l'ouïe des travailleurs114
10.8. Salles de sport et salles polyvalentes116
10.9. Home cinéma118
V Environnement119
11. La protection du voisinage
121
11.1. Règles concernant les sources de bruit rayonnant à l'extérieur121
11.2. Les règles d'émergence121
11.3. Ventilateurs, climatiseurs et pompes à chaleur123
11.4. Écrans de protection acoustique124
11.5. Effet de sol et conditions climatiques128
VI Applications131
12. Exemples de locaux légers à fort isolement
133
12.1. Un petit studio d'enregistrement133
12.2. Un local de répétition pour un groupe de musiciens138
Compléments, annexes143
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
Glossaire171
Références175