Memento Acoustique

couv Memento acoustique 14/06/02 17:31 Page 1

MementoAcoustiqueGuide des rglementation et solutions

Mmento acoustiqueLes architectes de lair

PRFACE

Il faut, toujours, beaucoup d'audace pour prtendre prsenter simplement l'acoustique du btiment et des quipements techniques. C'est pourtant ce que tente, mon avis avec succs, le Mmento qui suit. L'acoustique est, en effet, un domaine peu adapt une introductionPRFACE

simple et rapide. Son langage est trs spcique, mais c'est le propre de beaucoup de techniques. Par contre ce qui lui est particulier c'est la multitude de critres, et l'emploi d'units bizarres, le tout accompagn d'abrviations sotriques. L'usage des dcibels est doublement compliqu. D'abord parce qu'il s'agit d'une unit "logarithmique", qui fait que l'on ne peut ajouter arithmtiquement deux bruits. Ensuite parce que les dcibels servent tout, et qu'ils peuvent mesurer aussi bien des pressions que des puissances, un peu comme si les pascals et les joules taient la mme chose. Enn parce qu'il existe de multiples sortes de dcibels, "dcibels A" ou autres. Sans compter ceux qui sont dnis par les bruits "roses", une bien jolie dsignation, mais le moins qu'on puisse dire une dsignation qui n'est gure intuitive. Rassurez-vous, ces piges d'un langage trange vous seront vits par le Mmento qui suit. De plus vous y verrez, fort justement, qu'en araulique l'acoustique n'est pas un sujet dont l'importance date simplement de la nouvelle rglementation. Et mme qu'il ne suft gnralement pas de suivre cette rglementation pour donner satisfaction vos clients. Allez donc au-del, et suivez soigneusement les conseils qui vont vous tre donns par le Mmento Acoustique.

Roger Cadiergues

I n t e r n e t : w w w . f r a n c e - a i r. c o m - e - m a i l : d e m a n d e @ f r a n c e - a i r. c o m

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C r a t i o n F r a n c e A i r 2 0 0 1 To u s d r o i t s d e r e p r o d u c t i o n r s e r v s .

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ACOUSTIQUE

INTRODUCTION

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ACOUSTIQUE


INTRODUCTION

Ce mmento est un document complet et synthtique, il devrait tre fort utile pour toute personne concerne par lacoustique dans le domaine de laraulique. Il aborde clairement les bases fondamentales de lacoustique et les applique des ca pratiques trs explicites. La partie consacre la rglementation et aux normes donne une image trs accessible dun domaine pourtant complexe. La publication dun tel guide correspond un rel besoin dans la profession et nous avons t enchants davoir eu loccasion de participer sa rdaction avec les quipes de France Air.

Anne-Marie Bernard

Franois Bessac

I n t e r n e t : w w w . f r a n c e - a i r. c o m - e - m a i l : d e m a n d e @ f r a n c e - a i r. c o m C r a t i o n F r a n c e A i r 2 0 0 1 To u s d r o i t s d e r e p r o d u c t i o n r s e r v s .


INTRODUCTION

Le Mmento Acoustique France Air n'a pas la prtention de couvrir toute l'acoustique du btiment mais de vous prsenter l'essentiel appliqu au domaine de l'araulique. Vous y trouverez non seulement la prsentation de l'acoustique des quipements mais aussi des rgles de conception et d'installation, des solutions par domaines d'application, et des rappels rglementaires. En bref, un mmento pour prsenter simplement toute l'acoustique en araulique.


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ACOUSTIQUE

INTRODUCTION

SOMMAIRE

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ACOUSTIQUE


SOMMAIRECH.1 LACOUSTIQUE EN UN CLIN DIL Les ordres de grandeur p. 5 p. 6

CH.2

LES RGLES DE CONCEPTIONI - Le choix des systmes

p. 9p. 10

CH.3 CH.4

LES RGLES DINSTALLATION LES SOLUTIONS FRANCE AIRI - La ventilation des parkings II - Grands volumes (halls daccueil, entrepts, gymnases, salles polyvalentes) III - Auditorium IV - Le logement V -La ventilation des locaux techniques (groupes lectrognes, groupes frigoriques, centrales)

P. 15 P. 21p. 23 p. 24 p. 30 p. 32 p. 34

CH.5

LES QUIPEMENTSI - Les silencieux II - Les ventilateurs

P. 37p. 38 p. 40

ANNEXES1 - Rappels gnraux 2 - Lacoustique en araulique 3 - Le point sur les rglementations 4 - Glossaire 5 - Abrviations 6 - Bibliographie

P. 45p. 47 p. 59 p. 77 p. 91 p. 93 p. 95

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Chapitre 1

LACOUSTIQUE en un clin dil


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ACOUSTIQUE

LES ORDRES DE GRANDEUR


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Exemple 1 : Rseau tertiaire Source ventilateur Rseau tle Local : 70 dB(A) : - 10 dB(A) : - 5 dB(A) 55 dB(A) Niveau de pression souhait : 35 dB(A) Il manque une vingtaine de dB(A) dattnuation. Solution : installer un silencieux.

Puissance acoustique de la source 70 100 dB(A)

Attnuation moyenne des traitements acoustiques Silencieux rectangulaires - 10 - 40 dB(A) Silencieux cylindriques - 5 - 15 dB(A) Grille acoustique simple - 10 - 15 dB(A) Grille acoustique double - 25 - 30 dB(A)

SOURCE SILENCIEUX RSEAU



Exemple 2 : Rejet Rejet dans une rue pitonne travers une chambre de dtente en bton. Source ventilateur Rseau bton Grille acoustique simple Auditeur 3 m Niveau de pression souhait : 100 dB(A) : - 0 dB(A) : - 15 dB(A) : - 20 dB(A) 65 dB(A) : 55 dB(A)LES ORDRES DE GRANDEUR

Il manque une dizaine de dB(A) dattnuation. Solution : doubler la grille acoustique. LA RGNRATION : Cest un obstacle lcoulement de lair qui cre des turbulences donc du bruit.LATTNUATION : Rduction du niveau sonore due aux absorptions, aux accidents (coudes, changement de section) et aux dissipations par les parois.

CRITRE DE CONFORT Attnuation moyenne du local local bureau : - 4 - 10 dBA ou Attnuation moyenne en extrieur auditeur 1 m @ - 8 dB(A) 2 m @ - 14 dB(A) 4 m @ - 20 dB(A)

Attnuation moyenne du rseau Tle 0 - 10 dB(A) Bton 0 dB(A) Fib Air - 20 - 30 dB(A)

Rgnration due la vitesse Diffuseur : + 20 + 40 dB(A)

RSEAU

DIFFUSEUR

LOCAL/DISTANCE

Niveau de pression acoustique recommand exemples : Salle de runion 30 40 Bureaux 35 40 Hall daccueil 40 50 Supermarchs 45 50

dB(A) dB(A) dB(A) dB(A)


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LES ORDRES DE GRANDEUR (Suite)

LA PUISSANCE ACOUSTIQUE - caractrise lquipement, intrinsquement - est la base de tout calcul - est la base de toute comparaison.

LA PRESSION ACOUSTIQUE - caractrise lquipement dans son environnement (position, distance, local) - est le critre obtenir dans le local, - est ce que mesure le sonomtre.

LE MME MATRIEL A DES NIVEAUX DE PRESSION SONORE DIFFRENTS SELON LA DISTANCE ET LA POSITIONExemple :

60 dB(A)

56 dB(A)

62 dB(A)

Pression sonore 2m

Pression sonore 3m

Pression sonore 3m (1/4 de sphre) france AIR



Chapitre 2

LES RGLES de conception


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LES RGLES DE CONCEPTION

INTGRER LES RGLES DE LA CONCEPTION

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I - LE CHOIX DES SYSTMESI.1 - Systmes centraliss tout airLa distribution des diffrents locaux est regroupe en une ou plusieurs centrales de traitement dair. Ce systme a lavantage de regrouper les principales sources sonores dans un mme lieu : le local technique. Ds lors, il sagit essentiellement de faire obstacle au transfert du bruit de ce local technique vers des locaux plus calmes (vibrations, rayonnement, propagation dans le rseau).Modes de propagation Transmissions ariennes, solidiennes Bruit solidien Bruit transmis (arien) Bruit arien en conduit Mise en vibration du conduit Solutions Isolation des cloisons + dsolidarisation Plots antivibratoires + sparation des dalles Isolation des conduits Silencieux acoustiques Manchette souple Dsolidarisation

I.3 - Les rseaux de dsenfumage ou mixtesLeur traitement par des silencieux acoustiques est peu recommand. En effet, tout lment du rseau doit avoir un classement M0, tre stable au feu 1/4 heure et rien ne doit risquer dobstruer le ventilateur (arrachement des bres). Lorsquun rseau dextraction peut tre utilis en dsenfumage, il convient dviter le passage des conduits d'extraction dans les zones du btiment. Tout rejet extrieur doit tre considr par rapport la position du voisinage... (rglementations sur les bruits de voisinage).

Modes de propagation des bruits

I.2 - Systmes dcentralissCe sont tous les traitements locaux (centrales plafonds, ventilo-convecteurs). Dans ces systmes, la source sonore principale est le ventilateur et elle doit tre traite selon le niveau souhait : double peau pour le rayonnement, silencieux laspiration et au refoulement, dsolidarisation antivibratoire.


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II - LES LMENTS DE CES SYSTMESII.1 - Les ventilateursChaque ventilateur (cf. chapitre les ventilateurs) gnre un type de spectre particulier. Il faut considrer le niveau sonore mis dans le rseau (aspiration et refoulement) mais galement le niveau sonore rayonn. Si ce dernier est peu important dans un local technique, il peut devenir prpondrant en faux plafond. Cest pourquoi, les centrales plafond sont gnralement en caisson double peau pour viter le rayonnement (ce qui ninuence pas forcment le bruit mis dans le rseau). En gnral, les ventilateurs ont des frquences prdominantes :

II. 2. 2. Choix du conduitIl faut distinguer pour chaque type de conduit son comportement en transmission (bruit rayonn par la gaine ou bruit extrieur entrant dans la gaine) et en attnuation (propagation du bruit dans la gaine).REFLEXION

INCIDENCE

ABSORPTION ()

TRANSMISSION A TRAVERS LE CONDUIT (R) France Air

centrifuge action : moyennes frquences raction, axiaux : basses frquences

* La tle :mais ils sont difcilement comparables car ils agissent chacun sur des zones de dbit-pression diffrentes. Lessentiel, quel que soit le type retenu, est de veiller : un rendement correct une vitesse de rotation la plus faible possible une bonne estimation du point de fonctionnement (le niveau sonore peut varier sensiblement si les pertes de charges du rseaux sont diffrentes).

attnue peu mais rayonne essentiellement. * Le bton : nattnue pas. rayonne peu. * Le FibAir : forte attnuation (absorbant) attnue au rayonnement les moyennes et hautes frquences uniquement. Ainsi, pour traverser des locaux bruyants (local technique), deux solutions soffrent : 1 - ne traiter le bruit dans le rseau quau passage de paroi entre ce local bruyant et un local plus calme. 2 - si ce nest pas possible, choisir un rseau qui a une forte attnuation au rayonnement ou le capoter.LOCAL BRUYANT Silencieux LOCAL CALME

II.2 - Vitesse dair et gomtrie des rseaux II.2.1. Vitesse dairLes bruits rgnrs par des vitesses excessives dans les rseaux de gaines, au passage des registres de dosage, des boites de mlange, des clapets sont trs difciles et trs coteux attnuer quand ces dispositifs sont situs proximit des locaux sensibles. Dune manire gnrale, les vitesses dcoulement limites conseilles pour assurer le respect des critres sont rcapitules dans le tableau ci-aprs :Vitesse dcoulement limite (m/s)Vitesse 7 diamtres (*) de 7 14 diamtres de au terminal gaine avant le terminal gaine avant le terminal

Manchette

Matelas antivibratile

NR-20 NR-20 NR-25 NR-25 NR-30 NR-30 NR-35 NR-35

soufage reprise soufage reprise soufage reprise soufage reprise

1.5 1.8 1.8 1.8 2.2 2.5 2.5 3.0

1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 3.0 3.0 3.5

2.2 2.5 2.8 3.3 3.5 4.1 4.1 4.6

II. 2. 3. Matriser la gomtrie des rseaux II.2.3.1. Forme des conduitsLes gaines circulaires rayonnent moins dnergie sonore que les rectangulaires. En revanche, ces gaines circulaires attnuent peu les basses frquences des bruits gnrs par les ventilateurs. Les gaines section rectangulaire sont prfrables aux gaines section carre, toutefois les rapports de cts excdant 4/1 doivent tre vits, car de telles gaines ont tendance vibrer excessivement et rsonner.

(*) Pour les gaines rectangulaires, utiliser le diamtre hydraulique, ou diamtre quivalent.


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II - LES LMENTS DU SYSTME (suite)II.2.3.2. Coudes, piquages, transitionsAn de diminuer la rgnration du bruit dcoulement dans les basses frquences, il faut des coudes, des piquages et des transitions les plus arauliques possibles : - coudes arrondis ou avec aubes, - piquages 45, ... et ce dautant plus que la vitesse est leve. Les changements de sections doivent tre, si possible, raliss avec un angle infrieur 30.

II. 3. Les diffuseursOn peut considrer plusieurs types : - Les diffuseurs classiques et tourbillonnaires : leur niveau sonore dpend essentiellement de la vitesse dair effective. Sils sont munis dun registre terminal, le niveau sonore de ce dernier voluera en fonction de la pression diffrentielle. - Les diffuseurs dplacement et bouches pour auditorium : grce leur faible vitesse de soufage, ils sont particulirement silencieux. Leur niveau sonore est souvent fonction de la vitesse dentre et du bon quilibrage des dbits.

II.2.4. Registres, clapets, quilibrageLes registres et les clapets sont les principales sources de rgnration dans les rseaux du secteur tertiaire. Il faut savoir quune variation de quelques degrs dans leur fermeture peut gnrer facilement une dizaine de dcibels dans certaines bandes doctave.

Gnralement, en fonction du critre souhait et du nombre de diffuseurs, on peut dterminer priori le type de systme de diffusion pouvant convenir.

Une seule rgle doit prvaloir : lquilibrage.Tant que chaque branche du collecteur principal reste correctement quilibre, le clapet restera dans un domaine dutilisation correct. Pour les mmes raisons, il n'est pas souhaitable de compenser les dsquilibres du rseau par le seul registre terminal. Il doit tre prcd dun clapet de rglage primaire accessible. Il faut galement viter une vitesse trop forte dans les sections terminales (crasement des gaines, coudes trop plis, rductions brusques en faux plafond...). Ladaptation des caractristiques des ventilateurs limite souvent le recours aux fermetures des registres et clapets de rglage.bouches auditorium diffuseurs dplacement diffuseurs traditionnels diffuseurstourbillonnaires(grande hauteur)

Critre 20-25 dBA (NR 15-20) 30 dBA (NR 25) 35 dBA (NR 30) > 40 dBA (NR 35)

X

X X X X X X X X X



II. 4. Les traitements

Partout dans le rseau, une solution acoustiqueATTNUATIONPOSITIONNEMENT

PRINCIPALE (20-50 dB(A))

SECONDAIRE (5-25 dB(A))

RAYONNEMENT

ANTIVIBRATOIRE

Arpge SC VMC Spcial VMC Plots antivibratoires Type V et BCA

LOCAL TECHNIQUE

SCN

ACOUSTIMOUSS Capotage (Mousse au plomb) Octave Spcial basses frquences Isolation petits caissons et supportage des gaines ISOLVIB

Spcial anti-tlphonie

Grille acoustique ATSON

Suspension de conduits

LOCAL TRAITERCAF TM

Grille de transfert GFV 90

Passage de paroi


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Chapitre 3

LES RGLES dinstallation


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LES RGLES DINSTALLATION

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I - LES VENTILATEURSI. 1. Conditions de raccordementLorsquon installe un ventilateur sur un rseau, il faut veiller aux conditions de raccordement. Ceci a t dcrit dans le fascicule Guide pratique pour linstallation des ventilateurs du CETIAT.

Giration laspiration :Une giration dans le mme sens que celui de la rotation de la roue du ventilateur peut conduire une diminution de llvation de pression pour un dbit donn.

Extrait du Guide pratique pour linstallation des ventilateurs (CETIAT [7]) Prcautions prendre laspiration dun ventilateur Profil de vitesse lentre :Un coulement non uniforme laspiration dun ventilateur peut tre la cause dune modication de ses caractristiques. Une giration dans le sens contraire celui de la roue dun ventilateur peut conduire une augmentation de llvation de pression pour un dbit donn et donc une consommation dnergie suprieure.

Cas typiques dalimentation de ventilateurs

Insertion dans un espace rduit :Exemple de mauvaise alimentation de deux ventilateurs placs dans une centrale de traitement dair et aliments par une ouverture excentre place trop haut et de section trop faible. Les ventilateurs reoivent un ux tournant ; ils risquent dtre bruyants et davoir des performances instables et diffrentes de celles qui sont prvues.

Mauvaise alimentation

Un pavillon permet une meilleure alimentation

Un conduit de longueur quivalente 3 4 diamtres quip dun convergent ou encore mieux dun pavillon est trs bnque.

Un coude laspiration dun ventilateur peut tre lorigine : - de chute de performances, - dinstabilit, - de bruit.

Proximit dune paroi :Il risque de recevoir un ux dair trangl et tournant et davoir ainsi des performances infrieures celles prvues, instables et de niveau sonore plus lev.

Prsence dun coudeDes pertes de performances trs importantes, ainsi quune augmentation du bruit allant jusqu 10 dB dans certaines octaves, ont t constates sur des ventilateurs installs avec un coude lentre.



Conduits dalimentation :Les conduits exibles doivent tre monts avec soin an dviter une dformation de lcoulement laspiration du ventilateur.

Forme du raccordement :Compte tenu des contraintes de linstallation, les sections de conduit doivent tre les plus larges possibles an de rduire les pertes de charge. Les raccordements entre les sections diffrentes doivent tre progressifs (angle au sommet infrieur 7).LES RGLES DINSTALLATION

moyen

MauvaisManchette non tendue bon

BonManchette tendue et conduit align

Extrait du Guide pratique pour linstallation des ventilateurs (CETIAT [7]) I. 2. Leffet-systmeLorsque les conditions dinstallation (place disponible...) obligent ne pas respecter ces rgles, les performances obtenues peuvent varier. Cest le cas notamment : dune alimentation entranant une rotation lentre du ventilateur (giration). dun refoulement direct dans une trmie verticale, sans respecter le nombre minimum de diamtres requis. Cet effet-systme peut conduire un pompage du ventilateur ou un dplacement sensible de son point de fonctionnement thorique. Leffet acoustique, d au prol irrgulier des vitesses, nest pas quantiable mais linuence sur le point de fonctionnement peut tre approche. Dans les parkings notamment, o les ventilateurs axiaux sont souvent colls aux trmies, on pourra estimer la perte de charge supplmentaire.Distance Ventilo-Coude 0 0,75 D 1,5 D z 1,6 1 0,4

MauvaisConduit non align

Tout objet crant une obstruction de loue daspiration ou une dformation de lcoulement laspiration (coude, vanne,) peut crer une chute des performances et une augmentation du bruit.

Prcautions prendre au refoulement dun ventilateur Longueur du raccordement :On a intrt mettre une longueur de conduit en aval dun ventilateur avant tout autre lment dispos dans le circuit, an que lcoulement devienne homogne. La longueur L qui permet davoir un coulement homogne est de lordre de 2,5 diamtres.D

( partir de 3D : plus deffet-systme si V < 12 m/s)

L 2,5 D D

Un effet-systme cre une perte de charge supplmentaire

DP =Exemple dune perturbation trop prs du refoulement dun ventilateur, qui se traduit par une perte de performance importante.

z . 1/2 r v2z = coefciant de singularit v = vitesse (m/s)

rajouter la perte du coude et du rseau. DP = perte de charge (Pa) r = rayon (m)

I.3. Les bruits solidiens - les vibrationsComme toute machine tournante, le ventilateur transmet des vibrations aussi bien au rseau qu son support. Il faudra donc veiller lisoler par des manchettes souples et par un systme antivibratoire du sol. Attention cependant la compatibilit des diffrents systmes antivibratoires entre eux.

mauvais


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II- LE RESEAUII. 1. Les lments du rseauA la mise au point, lopration dquilibrage du rseau est essentielle pour obtenir des niveaux sonores corrects.

II. 2. Ponts phoniques - InterphonieLe son ne suit pas obligatoirement le sens de dplacement de lair. Il se transmet dans toutes les directions, mme en sens inverse du ux d'air. Ainsi pour viter ou limiter le phnomne de linterphonie, il y a lieu dutiliser des conduits absorbants. Le piquage en croix qui est viter sur le plan araulique, cre souvent cet effet. Il convient de lui prfrer des piquages simples, espacs dau moins la valeur du diamtre du collecteur, disposs, si possible, de faon alterne. Dautres types de ponts phoniques sont possibles, il faudra dune manire gnrale liminer toute possibilit de propagation non contrle par le rseau en pigeant le plus possible. Grce des conduits terminaux absorbants (exibles, conduits acoustiques...), ces ponts phoniques pourront tre vits.

bla bla bla bla bla bla

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III - LES TRAITEMENTSIII. 1. Installation des silencieux Court circuitage du silencieuxLorsquun silencieux est positionn en sortie de centrale mais dans un local technique bruyant, le niveau sonore ambiant va pntrer nouveau le conduit travers ses parois. Il viendra donc renforcer le niveau prcdemment attnu et le silencieux sera alors court-circuit. La solution est de placer lattnuateur en traverse de paroi. Il faut cependant noter que la prsence dun clapet coupefeu peut gner ce positionnement, il faudra alors dcaler le silencieux et capoter le conduit et le silencieux jusquau mur pour limiter les transmissions. france AIR

b) Avec silencieux court-circuit : niveau sonore moyen.LES RGLES DINSTALLATION

a) Sans silencieux : niveau sonore lev.

c) Avec silencieux : non court-circuit : niveau sonore correct.

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Variation du niveau sonore en fonction du court-circuitage du silencieux.


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Chapitre 4

LES SOLUTIONS FRANCE AIR


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I- LA VENTILATION DES PARKINGSI - 2 Rgles de conception

Le point rel de fonctionnement du ventilateur est dterminant pour effectuer un calcul acoustique correct. Le dbit est souvent calcul sur le seuil minimum rglementaire, soit 600 m3/h/vhicule en grande vitesse. Cependant, dans les niveaux comportant un taux de CO important, on pourra augmenter ce dbit. Le second paramtre du point de fonctionnement est la pression. La perte de charge dun attnuateur est signicative par rapport la perte de charge de la trmie, et ce dautant plus que la vitesse de passage dans cette dernire est leve (On recommande gnralement une vitesse de lordre de 4 m/s). La slection du pige son devra donc tre itrative puisque son insertion modie le point de fonctionnement, et donc le niveau sonore du ventilateur. La recherche du nombre maximum de places utilisables entrane souvent l'implantation du ventilateur contre la trmie, ce qui conduit refouler directement contre la paroi. Cet effet, dit effet-systme, conduit une augmentation sensible des pertes de charge, et en consquence du niveau sonore de la source. Si on peut aujourdhui approcher quantitativement cet effet sur les pertes de charges, on ne peut en revanche l'valuer du point de vue de la gnration du bruit. Les grilles de sortie de grande surface conduisent un son trs directif en face.

I - 1 Contexte rglementaireLa ventilation des parkings pose un problme bien spcique. Lamene dair peut tre ralise soit naturellement (rampe daccs), soit mcaniquement. Lextraction, en revanche, est souvent mcanique (obligatoire lorsque le parking a plus dun niveau). La rglementation incendie impose une extraction par niveau et, sauf drogation ou shunt, nautorise pas de trmie commune sur plusieurs niveaux. Lorsque les trmies de diffrents niveaux se regroupent dans une zone de rejet commune, les niveaux sonores vont se cumuler. La rglementation sur le contrle du taux de CO peut imposer dutiliser les ventilateurs en grande vitesse.

I - 3 Les solutions

Le plus souvent, des ventilateurs axiaux 200 C/1h sont utiliss pour diffrentes raisons : encombrement rduit, dbits levs Les niveaux sonores sont alors traits par des silencieux basse frquence et/ou par des grilles acoustiques.

La norme sur les bruits de voisinage impose de matriser le niveau sonore extrieur (notion dmergence). Dautres rglementations sont applicables. Ainsi, par exemple, la ventilation dun parking dun immeuble de logements devra respecter la NRA quant au bruit quil induira dans ces logements. A lintrieur du parking, seul le code du travail peut s'appliquer, mais il faut noter que si aucun traitement nest ralis, la satisfaction des clients du parking peut s'en ressentir.


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LA DIRECTIVITE : On considre gnralement que la puissancesonore la grille se rpartit uniformment en pression sur une portion de sphre (demi-sphre pour une grille murale et un quart de sphre prs dun angle de mur). Or, plus la surface de la grille est grande, plus la pression est leve dans laxe ( faible distance), et on atteint facilement une correction de +9dB. Il est donc ncessaire de prendre correctement en compte cette directivit.

1

Q = 2 - 10 log Q = + 3 dB Source ponctuelle Pression sonore identique en tous points.

3 < 10 log Q 9 dB Le maximum de bruit est 0 dans laxe de la grille.

NORMESVis--vis de lextrieur : Bruits de voisinage Installations classes NRA Vis--vis de lintrieur : NRA Code du travail Rglementation thermique 2000

LEFFET SYSTME 2Lorsquun ventilateur est coll la trmie, un coude ou un obstacle (distance infrieure 2 ou 3 D), il se produit un effet systme d aux turbulences du rgime non tabli, qui augmente nettement la perte de charge et le niveau sonore.

23D

NON

OUI

EVENTUELLEMENT

1

Sil est impossible de respecter une longueur sufsante, il convient de rduire le plus possible les turbulences an de limiter cet effet.2

> 60 dB(A)

50-55 dB(A)

Vitesse maximum recommande dans les trmies : 3 4 m/s pour permettre un traitement acoustique (sinon rgnration trop leve)

TYPES DE SOLUTIONS ELMENTS DTERMINANTS DU C.C.T.P. :

Traitement acoustique laspiration et au refoulement :

Type de ventilateur et positionnement souhait Point de fonctionnement (dbit, pression, rendement souhait, niveau sonore). Type de raccordement (aspiration libre, refoulement gain) Niveau sonore intrieur Niveau sonore extrieur (rejet)

grille acoustique ATSON silencieux cylindrique SC Ventilateur axial de rendement lev et faible niveau sonore type AXALU 2 Traitement acoustique de lextrieur vis--vis du voisinage : Silencieux OCTAVE, spcialement adapt aux basses et moyennes frquences Grille extrieure GLA, GLF ou acoustique ATSON.


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II - LES GRANDS VOLUMES

Salles polyvalentes, Gymnases Halls daccueil, Entrepts...I - Contexte rglementaireDcret : - Locaux sportifs (en attente) - Lieux musicaux (en attente)

III - Les solutions- Diffuseurs de grande hauteur, tourbillonnaires (LD) - Diffuseur dplacement dair DplacAir - Gaines textiles (entrepts frigoriques, stockage).

II - Rgles de conception- Les locaux de grands volumes, et notamment de grande hauteur, ncessitent souvent une diffusion dair spcique (jet tourbillonnaire du plafond ou dplacement dair), pour viter la stratication en chaud et des vitesses trop leves en froid. La diffusion tourbillonnaire cre un ux dair turbulent, trs haute induction, qui permettra un mlange rapide quelle que soit la diffrence de temprature. Cet effet est cr par des fentes ou des pales dont lorientation peut varier avec une motorisation (notamment pour passer dun fonctionnement t un fonctionnement hiver). - Certains locaux peuvent tre traits en dplacement. - Les locaux de grand volume prsentent gnralement des temps de rverbration levs, surtout sils sont peu traits acoustiquement (entrepts, halls...).

Il faut tenir compte de lensemble des diffuseurs dans lestimation du niveau sonore.I n t e r n e t : w w w . f r a n c e - a i r. c o m - e - m a i l : d e m a n d e @ f r a n c e - a i r. c o m C r a t i o n F r a n c e A i r 2 0 0 1 To u s d r o i t s d e r e p r o d u c t i o n r s e r v s .


Les auditeurs sont souvent dans le champ direct de plusieurs diffuseurs.

RECOMMANDATIONS

DB(A)

TYPES DE SOLUTIONS Silencieux en sortie de centrale Diffuseurs dplacement ou tourbillonnaires (pour locaux de grande hauteur)

Locaux sportifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .En attente Gymnases . . . . . . . . . . . . . . . . . .40-50 Salles polyvalentes . . . . . . . . . . .35-40 Halls daccueil . . . . . . . . . . . . . . .40-50 Parc des expos . . . . . . . . . . . . . .45-55 Entrepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50-60

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C.C.T.P. Choix du type de diffusion et nombre dunits Disposition des diffuseurs Niveau sonore souhait

Attention !!!Le temps de rverbration inuence sensiblement le niveau de pression rsultant dans le local.


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ETUDE VERITAS - FRANCE AIR SUR LES GRANDS VOLUMES Directivit des diffuseurs Inuence du localLe Bureau Vritas et France Air ont ralis pour le Congrs Euro Noise 95 une tude commune sur la prvision des niveaux sonores dans les locaux. Ltude visait conrmer la validit du calcul prvisionnel dans les rseaux, et mieux apprhender linuence des diffuseurs et du local.

Cette tude a montr notamment que pour de grands volumes, plusieurs diffuseurs sont susceptibles de jouer un rle important dans le niveau sonore ressenti par l'auditeur. Il faut donc :

1. Dterminer le nombre de diffuseurs prdominants en niveau direct :On calcule la distance critique (cf. p. 32) et on considre que tout diffuseur moins de une fois et demie cette distance peut inuencer sensiblement le niveau rsultant et doit donc tre intgr au calcul.

2. Intgrer tous les diffuseurs du volume dans le calcul du niveau sonore rverbr.

RSULTATS DE LTUDE Locaux tudis Dix sites instrumentsSur une dizaine de sites, deux types de mesures diffrentes ont t prises : proximit du diffuseur, en face et suivant un angle de 45, une distance dun mtre en gnral ; au plan dcoute (environ 1,50 m du sol). Les sites slectionns prsentaient des rseaux et des techniques de diffusion divers, des volumes rpartis entre 280 et 36.000 m2 et des temps de rverbration levs (voir tableau 1). Si, par souci de simplication, les tableaux ne prsentent que des rsultats en global, les mesures et ltude ont t faites sur les spectres de 125 4.000 Hz.Tableau 1. Sites tudis RSEAU N 1 Type Long. Type Fib Air Nb 1 13 14 10 16 4 16 4 DIFFUSEUR Type Diffuseur linaire Grille pour conduits cylindriques Diffuseur ux dair turbulent Grille simple dexion en acier Diffuseur ux dair turbulent Diffuseur carr jet dair xe Diffuseur carr jet dair xe Diffuseur carr jet dair xe V (m3) 280 1080 3080 9400 36000 238 525 285 LOCAL H (m) 2.8 6.0 5.5 8.0 12.0 2.5 2.5 2.5 tr (250 Hz) 0.96 1.20 0.96 2.50 1.89 0.95 0.60 0.65

2 Tle 5 m 3 Type Fib Air

4 Tle 5 m 5 Tle 6 m 6 7 8 Tle > 20 m Tle > 20 m Tle > 20 m



ETUDE VERITAS - F. A. - RSULTATS DE LTUDE (suite)

Le tableau 2 prsente les rsultats obtenus en puissance au diffuseur. On note que lapproche utilise dans le logiciel, base sur les ouvrages de BERANEK en attnuation et les tests en laboratoire des diffuseurs, a donn de bons rsultats (prcision obtenue +/- 2 dB.Tableau 2. Comparaison des puissances au diffuseur.

En effet, on constate que pour toute surface nominale suprieure 0,2 m2, la directivit est constante et prpondrante entre 0 et 45. Constatation qui permet de ngliger lincidence de ces diffuseurs pour des angles entre le diffuseur et lauditeur suprieurs 45 (gure 1). Par contre, pour des surfaces plus faibles, les bases bibliographiques sont applicables (BERANEK).Figure 1

BERANEK

RSEAU N 1 2 3 4 5 6 7 8 Nb 1 13 14 10 16 4 16 4 Type Diffuseur linaire Grille pour conduits cylindriques Diffuseur ux dair turbulent Grille simple dexion en acier Diffuseur ux dair turbulent Diffuseur carr jet dair xe Diffuseur carr jet dair xe diffuseur carr jet dair xe

LOCAL Lw daprs mesures 48/49 50/52 54/53/52 34 65/68 46/46 50/51 40/39 Lw estim ACOUST* 47 50 51 44 65 46 51 39

+ 6 dB

+ 3 dB

45

* ACOUST : logiciel de slection acoustique France Air. La bibliographie sur ce sujet indique une directivit marque des diffuseurs selon leur dimension, ce qui entrane un niveau sonore encore plus lev dans laxe des diffuseurs. Les mesures effectues (tableau 3) le conrment et mme accentuent cette tendance.

A < 0,05 m2 + 6 dB

+ 3 dB

Tableau 3. Directivit des diffuseurs. DIFFUSEUR N 1 2 3 4 5 6 7 8 Nb 1 13 14 10 16 4 16 4 Type Diffuseur linaire Grille pour conduits cylindriques Diffuseur ux dair turbulent Grille simple dexion en acier Diffuseur ux dair turbulent Diffuseur carr jet dair xe Diffuseur carr jet dair xe Diffuseur carr jet dair xe Section nominale 0.88 0.14 0.05 0.16 0.31 0.02 0.20 0.20 RESULTATS Lp mesur 0 46 48 51 51 63 41 47 37 Lp mesur 45 47 50 49 64 44 48 36

45

A > 0,2 m2

france AIR

Le temps de rverbration dans le local doit tre connuLe niveau rsultant lauditeur dpend de deux composantes : le niveau direct ressenti du ou des diffuseurs ; le niveau moyen rverbr dans le local d aux diffrentes rexions des ondes sur les parois. Trs proche du diffuseur, le niveau direct est prdominant mais dcrot rapidement, plus loin, on atteint le niveau rverbr (gure 2).


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Lp - Lw (dB)

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ETUDE VERITAS - F. A. - RSULTATS DE LTUDE (suite)Figure 2

DECROISSANCE SPATIALE

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 dc 10 100 Distance (m) SabineLp direct Lp rev

Si le diffuseur est situ une distance infrieure de lauditeur, son inuence en niveau direct sera prdominante. Sur des locaux de petits et moyens volumes, cette distance est gnralement infrieure 1 ou 2 mtres. Il existe actuellement deux mthodes, dont la plus simple suppose lauditeur 0 sous un diffuseur. Etant trs dfavoris par cette directivit forte et la distance faible, on nglige linuence en niveau direct des autres diffuseurs. Seule la composante rverbre de ces derniers est prise en compte. (Voir tableau 4 ci-dessous) Les mesures effectues sont rappeles au tableau 4. Dune manire gnrale, lhypothse est correcte mais il est vrai quune modlisation prenant en compte les diffuseurs proches sous une incidence infrieure 45 est souhaitable surtout pour les grands volumes o la distance critique peut tre leve. Cependant, une bonne prvision du niveau sonore lauditeur est conditionne notamment par la connaissance prcise du temps de rverbration. Lors dune pr-tude, une estimation rapide de celui-ci conduit des variations sensibles du rsultat. Cette drive est dautant plus importante que le volume du local tudier est grand. Lorsquune estimation able nest pas possible, on peut sappuyer sur les recommandations actuelles.

Champ libre

On dnit la distance critique comme tant la distance o les niveaux rverbrs et directs sont gaux. Cette distance critique dpend des caractristiques du local et de la frquence considre :

dc = 0,057

QV Tr

avec Q = V = Tr = considre(s).

Directivit Volume du local (m3) Temps de rverbration la frquence

Tableau 4 : mesures au plan d'coute dans le local LOCAL N V h tr (250 Hz) Lp mesur Lp estim RESULTATS Lp modelisaction dc 250 Hz (m) 2.7 4.8 9.2 8.5 1.3 3.4 2.4 0 0 4 6 2 2 2 Nb diffuseurs "proches" (45 et d

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