Physique du Bâtiment III – Cours 9Dr Jérôme KAEMPF

Planning du coursPhysique du Bâtiment III: Les parties opaques de l’enveloppe

Cours Date Matière du cours

1 19 septembre Flux de chaleur, valeur U

2 26 septembre Isolation des murs, bilan thermique net

3 3 octobre Ponts thermiques, pertes vers le sol

4 10 octobre Condensation superficielle

5 17 octobre Flux de vapeur, méthode de Glaser

6 24 octobre Condensation / assèchement, méthode des pascal-jours

7 31 octobre Résumé/Questions & TEST

8 7 novembre Réflexion / absorption du son, isolation acoustique

9 ← 14 novembre Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

10 21 novembre Protection contre les bruits de choc, installation techniques

11 28 novembre Thermocinétique

12 5 décembre Résumé/Questions & TEST

Retour sur l’Exercice Série 8, Loi de Sabine – auditoire CE3

Réflexion / absorption du son, isolation acoustique

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Volume: 1110 m3

 

Surface Coefficient d’absorptionMurs de 311 m2 0.05Plafond de 207 m2 0.20Sol de 214 m2 0.10Auditeur de 1.8 m2 0.4

Avec 140 personnes: (80% d’intelligibilité)Plein (200 personnes): Vide (1 personne):

→ Moins bonne intelligibilité quand la salle est vide

L’unité de la constante: 𝑇 𝑟=0.163 ⋅𝑉𝐴

⇒ [0.163 ]=[𝑇𝑟 ] ⋅ [ 𝐴 ][𝑉 ]

=s ⋅ m2

m3= sm

Introduction – Le bruit

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

Le bruit, c'est du son indésirable. A chaque bruit qui dérange, le corps se met en état d'alerte. Il produit des hormones de stress telles que l'adrénaline ou le cortisol, le cœur bat plus rapidement, la pression sanguine et la fréquence respiratoire augmentent.

Le bruit stresse et rend malade. Il engendre des coûts externes élevés (frais de santé, réduction de la valeur de biens immobiliers) et aboutit à une ségrégation sociale dans les quartiers.

Source: Office Fédéral de l’Environnement

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Introduction – Le bruit, limites admissibles à l’extérieur des bâtiments (dB)

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

Degré de sensibilité (DS)

Valeur de planification (VP)

en dB(A)

Valeur limite d'immiscion (VLI)

en dB(A)

Valeur d'alarme (VA)en dB(A)

Jour Nuit Jour Nuit Jour Nuit

I Détente 50 40 55 45 65 60

II Habitation 55 45 60 50 70 65

III Habitation/artisanat 60 50 65 55 70 65

IV Industrie 65 55 70 60 75 70

Source: Ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) de 1986

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: niveau d’évaluation des immiscions de bruit extérieur (mesuré dans la rue)

Introduction – Le bruit, son évaluation à l’extérieur des bâtiments

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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La base de données sonBASE, développée par l’Office fédéral de l’environnement (OFEV), est un outil technique permettant une évaluation scientifiquement fondée de la pollution sonore, tant pour de la Suisse que par région.

Protection contre le bruit dans le bâtiment (dB) - Norme SIA 181:2006-C1

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

3 niveaux de sensibilité au bruit:

Faible: atelier, cantine 30 à 35 dBMoyenne: logement, bureau 25 à 30 dBElevée: Hôpital, maison de retraite 20 à 25 dB

Source: Norme SIA 181:2006-C1, correction de 2007

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Niveau sonore extérieur versus intérieur

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

Isolation acoustique brute (dB):

Isolation acoustique normalisée (dB):

: temps de réverbération du local (s): temps de réverbération de référence (s)

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niveau sonore perçu (dB) niveau sonore émis (dB)

Niveau sonore extérieur versus intérieur

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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Isolation acoustique normalisée (dB):

: temps de réverbération du local (s): temps de réverbération de référence (s)

Nous avons pour (selon la norme SIA 181:2006-C1):

La mesure de se fait par bande de 1/3 d’octave.

Une isolation acoustique normalisée et pondérée (dB) s’obtient en ajustant une courbe de référence sur la mesure et en choisissant la valeur représentative à 500 Hz.

Niveau sonore extérieur versus intérieur

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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Dans un nouveau projet, nous n’avons pas de mesures de , comment le lier avec des mesures sur des matériaux en laboratoire ?

émetteur récepteur

paroi de test

En laboratoire, il est mesuré l’indice d’affaiblissement acoustique apparent pondéré (dB):

Note: l’indice est pondéré par bande de 1/3 d’octave (comme pour le )

avec:: aire de la paroi de test : aire d’absorption équivalente du local de réception

Comment lier et ? grâce à la loi de Sabine

Niveau sonore extérieur versus intérieur

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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Rappel: loi de Sabine

⇒𝐴=0.163 ⋅𝑉𝑇𝑟

dans l’équation de

𝐷𝑛𝑇 ,𝑤 𝐶

𝑅𝑤′ =𝐷𝑛𝑇 ,𝑤+𝐶

Au final:

avec : correction liée au volume (dB)

Niveau sonore extérieur versus intérieur

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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Correction liée au volume (dB)

𝐶=10 ⋅ log( 𝑇 0⋅ 𝑆0.163 ⋅𝑉 ) avec:

: aire des parois de la pièce : volume de la pièce

Fonction linéaire par morceaux car:

si

si

si

𝑹𝒘′ =𝑫𝒏𝑻 ,𝒘+𝑪

Utilisation pratique par l’architecte, marche à suivre

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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- L’immiscion de bruit extérieur

- La sensibilité au bruit du local par son affectation

- L’exigence de protection contre le bruit aérien extérieur (Tableau 3, Norme SIA 181:2006-C1). Cette exigence devra être satisfaite par le .

- Le facteur de correction du local

- Le , qui va aiguiller le choix de la façade

𝑫𝒏𝑻 ,𝒘=𝟒𝟎𝐝𝐁

Choix de la façade

Choix de la façade, exemples de pour les parties opaques

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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Les parties opaques conduisent généralement à un bon indice d’affaiblissement acoustique apparent et pondéré

Exemple:

(milieu urbain, nuit)Sensibilité moyenne (logement)→ Exigence Pour un local standard →

Quel est l’élément faible de l’enveloppe?

→ parties transparentes

Choix de la façade, exemples de pour les parties transparentes

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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L’élément le plus faible définit la qualité de l’ensemble (maillon faible).

→ comment les combiner?Un bâtiment c’est opaque et transparent

Combinaison de

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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: Surface opaque : Surface transparente

: de la surface opaque : de la surface transparente

: Diminution de de l’indice le plus élevé

Diagramme de combinaison

Résumé, protection acoustique d’une construction

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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0. Phase préliminaire• Evaluation des nuisances extérieures ()

1. Avant-projet• Déterminer la sensibilité au bruit des différents locaux• En déduire les niveaux d’exigence (, Tableau 3 norme SIA 181:2006-C1)• Tenir compte de ces exigences dans:

• l’implantation du bâtiment et l’organisation du plan de de la coupe

2. Projet• Choisir les éléments constructifs ()• Etudier les détails (combinaison d’éléments opaques et transparents)

3. Exécution• Contrôler l’exécution des travaux

4. Réception• Contrôles et mesures éventuelles

Architecte (Ve siècle av. J.-C.):αρχι - 'archi', chef de – τεκτων - 'tekton', charpentier

Références (hiver 2012)

Ordonnance du 15 décembre 1986 sur la protection contre le bruit (OPB), Confédération Suisse

Protection contre le bruit dans le bâtiment, Norme SIA 181:2006

Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs

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