Acoustique des Acoustique des équipements techniqueséquipements techniques

Les pièges à éviter

Guy CAPDEVILLE

Plan

• Effet d'écran• Chauffe-eau thermodynamique• Ventilation double flux• Nouvelle réglementation : l'attestation

acoustique

L’effet écranL’effet écran

Deux exemples appliqués :

Calculs réalisés avec le logiciel AcouS PROPA®

Effet d'écran : La diffraction

.

Zone d'ombre

Effet d'écran : La diffraction

Zone d'ombre

Effet d'écran : L'efficacité

S R

O

R

δ = (SO + OR) - SR

Atténuation = f (δ)

Lpavec écran = Lpsans écran - Att

Effet d'écran : L'efficacité

S

O1

O2

O3

R

S1 � Att1 � Lp1 avec écran

S2 � Att2 � Lp2 avec écran

S3 � Att3 � Lp3 avec écran

------------------------------------

Lp après = Lp1

⊕ Lp2

⊕ Lp3

252525252219165

23211815121090,5

13111087660,05

55555550

0011244-0,05

4 k2 k1 k50025012563f (Hz)

δ (m)

Lpavec écran = Lpsans écran - Att

Exemple n°2

Carte de propagation du bruit

Chauffe-eau thermodynamique

Qu'est ce que c'est ?

C'est une pompe à chaleur intégrée à un ballon d'eau chaude sanitaire.

Le principe : une pompe à chaleur

Un ventilateur aspire l'air qui perd ses calories dans l'évaporateur, chauffant le fluide frigorigène qui dessert le condenseur qui chauffe alors l'eau du ballon.

Type d'installation

• Prise d'air directe dans le local d'installation : idéalement, ce local devra être dans le volume chauffé pour maintenir un bon rendement

• Prise d'air raccordée sur le rejet de la VMC : le rendement est meilleur

Plusieurs types d'installation sont possibles :

• Un appoint électrique est possible pour couvrir la totalité des besoins si nécessaire

Les avantages

• Un coefficient de performance théorique élevé (COP supérieur à 3)

• Une large plage de fonctionnement : de -5°C à +35°C

• Encombrement équivalent à un ballon électrique

Les inconvénients

• Baisse du rendement selon l'installation (raccordement sur VMC ou prise d'air directe dans le local, température de l'air)

• Maintenance du système à prévoir

• Ventilateur et compresseur, ce qui induit un bruit de l'équipement : pour une maison individuelle, niveau de puissance acoustique compris entre environ 40 et 50 dB(A) suivant les modèles

Points de vigilance

• Ce type d'équipement émet un certain niveau de bruit dû au ventilateur : mise en œuvre d'un silencieux suivant l'implantation

• Nécessité d'un local dédié isolé des pièces de vie (cellier, placard, ...). Doublage des parois + porte acoustique si nécessaire

• Utiliser un système de fixation antivibratile. Ne pas fixer sur une paroi mitoyenne avec une pièce principale

Ventilation double flux

Différence simple / double flux

Simple flux Double flux

Soufflage air neuf Entrée d'air en façade dans pièces principales

Soufflage mécanique dans les pièces principales

Extraction air vicié Aspiration mécanique dans les pièces de services

Aspiration mécanique dans les pièces de services

Rejet air vicié Mécanique à l'extérieur Mécanique à l'extérieur

Prise d'air neuf Extérieur via entrée d'air en façade

Mécanique depuis extérieur

Incidences sur l'acoustique

• Avantage : suppression des entrées d'air en façade donc moins de bruit venant de l'extérieur

• Inconvénient : sources de bruit supplémentaires dans les pièces principales (soufflage d'air neuf) et dans le voisinage (prise d'air neuf)

Points de vigilance

• Étudier les réseaux de soufflage comme cela est fait pour les réseaux d'extraction

• Attention : l'objectif de bruit de ventilation dans les pièces principales (30 dB(A)) est plus contraignant que dans les pièces de service (35 dB(A) dans les cuisines)

• Prendre en compte bruit régénéré au niveau des bouches qui constitue une source de plus par bouche (objectif de 24 dB(A) par source)

• Prendre en compte la prise d'air neuf dans les calculs de niveaux de bruit dans le voisinage

Les données d'entrée :Caisson de ventilation

• Puissance acoustique Lw (par bande d'octave)

• Débit d'air Q, pression disponible P

Les données d'entrée :Réseau de gaine

• Longueur, diamètre

• Atténuation acoustique (∆L)

Pour chaque élément (conduits droits, coudes, dérivations, registres, bouches, ...) :

• Puissance acoustique régénéré

Les données d'entrée :Exemples conduits droits

Exemple de valeurs d'atténuations acoustiques dans les conduits droits en dB/m (non revêtus d'un matériau absorbant) :

Les données d'entrée :Exemples coudes

Exemple de valeurs d'atténuations acoustiques dans les coudes (non revêtus d'un matériau absorbant) :

Les données d'entrée :Exemples bouches

Exemple de valeurs d'atténuations acoustiques des bouches (en fonction de la surface et position de la bouche) :

Les données d'entrée :Exemples bouches

Exemple de corrections dues à la directivité des bouches (en fonction de la surface et de la position de la bouche) :

Les données d'entrée :Exemples dérivations

L'atténuation acoustique dans la branche Si est :

∆L = 10 log( ΣSi / Si)

Par exemple, pour une dérivation en deux branches de même section :

∆L = 3 dB pour chaque bande de fréquences

Dérivation comportant n branches de sortie indicées i, de surface Si : S1

S2

Les données d'entrée :Local de réception

- Distance et position de la bouche la plus proche

- Nombre de bouches et débit à chaque bouche

- Aire d'absorption équivalente + dimensions du local

+ coefficients d'absorption acoustique des parois

Pour un local donné :

Exemple de calcul pour un réseau d'extraction (idem pour soufflage)

Local 1 Local 2

Débit extraitQ = 100 m3/h

Débit extraitQ = 100 m3/h

Débit rejetéQ = 200 m3/h

Caisson d'extractionDébit 200 m3/h

Ø 200mm

Ø 200mm

Ø 125mm

Ø 125mm

Du ventilateur à la bouche

Pour chaque élément du réseau :(depuis le ventilateur jusqu'à la bouche)

Lw en aval de l'élément = (Lw en amont de l'élément – ∆Lélément) ⊕ Lw régénéré par l'élément

le ⊕ désignant la somme logarithmique

Exemple de calcul dans le local 1

Calcul Lw de la boucheFréquence (Hz) 63 125 250 500 1000 2000 4000 dB(A)Lw caisson de ventilation (dB) 75.0 73.0 73.0 70.0 70.0 67.0 65.0 74.5

1 conduit droit D200, longueur 0.5 mAtténuation (dB) 0.03 0.05 0.05 0.08 0.16 0.00 0.00Lw régénéré (dB) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 6.2Lw résultant (dB) 75.0 73.0 73.0 69.9 69.8 67.0 65.0 74.5

1 coude 90° D200Atténuation (dB) 1.0 7.0 7.0 4.0Lw régénéré (dB) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 6.2Lw résultant (dB) 75.0 73.0 73.0 68.9 62.8 60.0 61.0 70.7

1 conduit droit D200, longueur 1mAtténuation (dB) 0.07 0.10 0.10 0.16 0.33 0.00 0.00Lw régénéré (dB) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 6.2Lw résultant (dB) 74.9 72.9 72.9 68.8 62.5 60.0 61.0 70.6Atténuation (dB) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0Lw régénéré (dB) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 6.2Lw résultant (dB) 71.9 69.9 69.9 65.8 59.5 57.0 58.0 67.6

1 conduit droit D125, longueur 1 mAtténuation (dB) 0.07 0.10 0.10 0.16 0.33 0.00 0.00Lw régénéré (dB) < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 6.2Lw résultant (dB) 71.8 69.8 69.8 65.6 59.2 57.0 58.0 67.5Atténuation (dB) 19.0 14.0 9.0 5.0 2.0 0.0 0.0Lw régénéré (dB) 55.0 44.0 35.0 29.0 25.0 22.0 19.0 34.5Lw résultant (dB) 57.1 56.0 60.8 60.6 57.2 57.0 58.0 64.3

1 dérivation Qentrant=200m3/h, Qsortant=100m3/h

1 bouche d'extraction S=0.01 m², Lw=NR25 à 100m3/h

Exemple de calcul dans le local 1

Calcul champ directLw à la bouche (dB) 57.1 56.0 60.8 60.6 57.2 57.0 58.0 64.3directivité (dB) 6.0 6.0 7.0 7.0 8.0 8.0 8.0

distance à la bouche = 1.5 m décroissance spatiale (dB) -14.5 -14.5 -14.5 -14.5 -14.5 -14.5 -14.5Ln champ direct (dB) 48.5 47.5 53.2 53.1 50.7 50.5 51.5 57.5

Calcul champ réverbéré (en champ diffus)Lw à la bouche (dB) 57.1 56.0 60.8 60.6 57.2 57.0 58.0 64.3

Local de 5m x 5m de hauteur 2.5m Influence réverbération 10log(4/R) -4.4 -4.4 -4.4 -4.4 -4.4 -4.4 -4.4α = 0.1 pour toutes les parois Ln champ réverbéré (dB) 52.7 51.6 56.4 56.2 52.8 52.6 53.6 59.9

Calcul LnT (normalisé)Ln total (dB) 54.1 53.1 58.1 57.9 54.9 54.7 55.7 61.9Temps de réverbération (s) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0LnT (dB) 51.1 50.0 55.1 54.9 51.9 51.7 52.7 58.9Objectif LnT – NR25 (dB) 55.0 44.0 35.0 29.0 25.0 22.0 19.0Gain à obtenir (dB) -3.9 6.0 20.1 25.9 26.9 29.7 33.7

L'objectif n'est pas atteint !

→ Il faut insérer un élément insonorisant (silencieux par exemple)

Les différents types de silencieux

Silencieux cylindrique

Silencieux cylindrique à bulbe

Silencieux à baffles parallèles

L’atténuation acoustique d’un silencieux dépend :

•Pour les silencieux cylindriques :

•diamètre

•épaisseur de laine minérale

•présence d’un bulbe et de la longueur

•Pour les silencieux à baffles :

•épaisseur des baffles

•épaisseur de la voie d’air

•longueur du silencieux

Atténuation dans une gaine absorbante

Atténuation en dB/m : A = 1,5 α P/S

pour λ < largeur caractéristique de la gaine

α : coefficient d'absorption des parois intérieures

P : périmètre de la section de la gaine

S : section de la gaine

A = 3α/e A = 6α/DA = 6α/e

Silencieux à baffles : influence des paramètres

Les différents types de silencieux

Silencieux cylindrique

Silencieux cylindrique à bulbe

Silencieux à baffles parallèles

Atténuation :

• 1 à 4 dB à 63 Hz

• 3 à 8 dB(A)

• Peu de pertes de charge

Atténuation :

• 2 à 4 dB à 63 Hz

• 5 à 15 dB(A)

• Pertes de charge de 5 à 40 Pa

Atténuation :

• 3 à 15 dB à 63 Hz

• 5 à 40 dB(A)

• Pertes de charge de 5 Pa jusqu’à quelques centaines de Pa

Attestation de prise en compte de la réglementation acoustique

Décret n°2011-604 du 30 mai 2011Arrêté du 27 novembre 2012

Loi ''Grenelle 2''

� Loi du 10 juillet 2010 portant engagement national pour l'environnement (''Grenelle 2'') article 1 paragraphe I.5 :

– ''Un décret définit les conditions dans lesquels , à l'issue de l'achèvement des travaux portant sur des bâtiments neufs ou sur des parties nouvelles de bâtiment existant soumis à permis de construire, le Maître d'Ouvrage fournit à l'autorité qui a délivré l'autorisation de construire un document attestant que la réglementation acoustique a été pris e en compte par le Maître d’œuvre ou, en son absence, par le Maître d'Ouvrage.''

Le décret n° 2011-604 du 30 mai 2011

� Prévoit qu’une attestation de prise en compte de la réglementation acoustique soit établie à l'achèvement des travaux de bâtiments d'habitation neufs et sera applicable aux opérations faisant l'objet d'une demande de permis de construire déposée à compter du 1er janvier 2013.

Une attestation en 3 volets

� L’attestation de prise en compte de la réglementation acoustique doit s’appuyer sur des constats et des vérifications effectuées tout au long de l’opération :– Au stade des études,– En cours de chantier,– Des mesures effectuées à la fin du chantier …

� C’est l’ensemble de ces 3 éléments de preuve qui démontre la prise en compte de la réglementation.

� Une attestation ne comportant pas les 3 volets est irrégulière.

Le périmètre d’application

� Les bâtiments d'habitation neufs, situés en France Métropolitaine, soumis à permis de construire

– bâtiments collectifs – maisons individuelles accolées ou contiguës à un local

d'activité ou superposé à celui-ci, � Lorsque l'opération de construction est réalisée en

plusieurs tranches, chaque tranche fait l'objet d'un document spécifique attestant la prise en compte de la réglementation acoustique

Qui signe l’attestation ?

� La personne qui établit l'attestation doit justifier auprès du Maître d'Ouvrage de compétences en acoustique :– Un architecte,– Un contrôleur technique,– Un bureau d'études,– Un ingénieur conseil,

� En l'absence de Maître d’œuvre, le Maître d'ouvrage

Que fait le signataire ?

� Le signataire de l’attestation doit s’assurer que pour chaque aspect acoustique

– Isolement vis-à-vis des bruits aériens extérieurs,– Isolement vis-à-vis des bruits aériens intérieurs,– Isolement vis-à-vis des bruits d’impacts,– Bruits des équipements techniques,– Absorption des circulations communnes,

� et pour chaque phase du projet (conception & réalisation), un responsable a bien pris en compte la réglementation acoustique.

Répartition de rôles

� Le Maître d’Ouvrage peut être – signataire de l’attestation

� L’acousticien peut être – responsable acoustique de l’ensemble des études ou d’une

partie seulement– responsable acoustique de l’ensemble du chantier ou d’une

partie seulement– responsable des mesures en fin de chantier– signataire de l’attestation (car il justifie d’une compétence en

acoustique …)

Répartition de rôles

� L’architecte ou bureau d’études MOE peut être :– responsable acoustique de l’ensemble des études

ou d’une partie seulement– responsable acoustique de l’ensemble du chantier

ou d’une partie seulement– responsable des mesures– signataire de l’attestation (s’il justifie d’une

compétence acoustique …)

Répartition de rôles

� L’entreprise peut être– responsable acoustique de l’ensemble du chantier

ou d’une partie seulement– responsable des mesures – signataire de l’attestation(s’il justifie d’une

compétence acoustique …)

Répartition de rôles

� Le contrôleur technique peut être :– responsable du contrôle en étude (mission PH) mais

sans en faire la conception (1)– responsable du contrôle en chantier (mission PH) mais

sans avoir participé à la réalisation, ni au suivi (1)– responsable des mesures– signataire de l’attestation (car il justifie d’une

compétence acoustique …)

(1) Art L111-25 du CCH: « L'activité de contrôle technique est soumise à agrément. Elle est incompatible avec l'exercice de toute activité de conception, d'exécution ou d'expertise d'un ouvrage. »

Que devient l’attestation ?

� « le maître d’ouvrage fournit à l’autorité qui a délivré l’autorisation de construire un document attestant de la prise en compte de la réglementation acoustique » (Décret)

� « le maître d'ouvrage est tenu de conserver le rapport détaillé des mesures acoustiques » (Arrêté)

� ...

L’attestation acoustique

L’arrêté du27 novembre 2012

Le nombre de mesuresen fin de chantier

�Moins de 10 logements

�De 10 à 30 logements

�Plus de 30 logements

�8 catégories de mesures

Le nombre de mesuresen fin de chantier

�Moins de 10 logements

�De 10 à 30 logements

�Plus de 30 logements

�8 catégories de mesures

Le modèle d’attestation

Le modèle d’attestation

Le modèle d’attestation

Le modèle d’attestation

Le modèle d’attestation

�Le choix des mesures

Les mesures sur les équipements techniques

Merci pour votre attention

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