TABLE DES MATIRES

239

Prface .......................................................... 9

Tableau des symboles ..................................... 11

Introduction .................................................. 15

Partie 1 Principes gnraux dacoustique

1 Physique de lacoustique ............................ 19

1.1. Vibrations .................................................................. 191.2. Pression acoustique ................................................... 201.3. Puissance et intensit acoustiques ........................... 221.4. Unit:ledcibel ........................................................ 221.5. Niveauxdintensit,depression,depuissance ....... 231.5.1. Niveau dintensit acoustique ..................................... 231.5.2. Niveau de pression acoustique .................................... 231.5.3. Niveau de puissance acoustique ................................. 231.5.4. Seuil daudibilit ......................................................... 231.5.5. Seuil de douleur .......................................................... 231.6. Expression de niveaux sonores en dcibels ............. 231.7. Additionetsoustractiondedcibels ........................ 241.7.1. Addition de deux niveaux sonores .............................. 241.7.2. Addition de plus de deux niveaux sonores ................. 261.7.3. Soustraction de deux niveaux sonores ........................ 261.8. Clrit du son........................................................... 281.9. Frquence .................................................................. 29

1.9.1. chelle des frquences audibles ................................. 301.9.2. Frquences basses, moyennes et leves .................... 30

1.10. Sons et bruits Dfinitions....................................... 301.10.1. Son pur ........................................................................ 301.10.2. Son complexe .............................................................. 311.10.3. Son confus .................................................................. 311.10.4. Bruit ............................................................................ 31 Bruit continu ............................................................... 31 Bruit intermittent ........................................................ 31 Bruit caractre impulsionnel .................................... 32 Bruit tonalit marque .............................................. 32

1.11. Spectre dun bruit ..................................................... 321.12 Propagation en champ libre ..................................... 331.12.1. Dcroissance des niveaux sonores lie lloignement de la source sonore ............................ 34 Source ponctuelle (rayonnements sphrique et hmisphrique) ........................................................... 34 Source linaire (rayonnements cylindrique et semi-cylindrique) ........................................................ 341.12.2. Absorption atmosphrique ......................................... 36 Frquence du son ....................................................... 36 Temprature et degr hygromtrique de lair ............. 361.12.3. Effets du vent ..............................................................371.12.4. Gradient thermique .................................................... 371.12.5. Directivit................................................................... 371.12.6. Effets intressants ..................................................... 37 Effet Doppler-Fizeau ................................................. 37 Bang supersonique ..................................................... 39

1.13. Propagation dans les solides .................................... 40

240

tABlE DEs MAtiREs

2 Physiologie de lacoustique ....................... 41

2.1. Loreille humaine ...................................................... 412.1.1. Oreille externe ............................................................ 412.1.2. Oreille moyenne .......................................................... 422.1.3. Oreille interne ............................................................. 422.1.4. Sensibilit de loreille aux diffrentes frquences ...... 422.1.5. Champ auditif ............................................................. 432.2. Indicateursdubruitperu ....................................... 432.2.1. Le dB(A) ..................................................................... 432.2.2. Courbes dvaluation du bruit .................................... 44

Courbes NR .................................................................44Courbes ISO et NC ......................................................45

2.2.3. Niveau de pression acoustique continu quivalent pondr A .................................................................... 452.2.4. Niveau acoustique fractile .......................................... 452.3. Mesuresetinstrumentsdemesure ............................ 452.3.1. Mesures ....................................................................... 452.3.2. Cartographie sonore .................................................... 462.3.3. Instruments de mesure : les sonomtres ..................... 462.4. Effets du bruit sur loue .......................................... 462.4.1. Rflexe stapdien ....................................................... 462.4.2. Fatigue auditive ........................................................... 462.4.3. Surdit professionnelle ............................................... 472.4.4. Activits non professionnelles .................................... 482.4.5. Autres causes de surdit .............................................. 482.5. Effets physiologiques indirects ................................ 48

3 Psychosociologie de lacoustique .............. 49

3.1. Effets psychologiques dus au bruit .......................... 493.2. Effetcocktailparty ............................................. 493.3. Gnedueaubruit ..................................................... 493.4. Stress caus par le bruit ........................................... 50

Partie 2 Principes de lacoustique architecturale

4 Correction acoustique des locaux ...............53

4.1. Objectifdelacorrectionacoustique........................ 534.2. Rverbration ............................................................ 54

4.3. Absorption ................................................................. 564.3.1. Matriaux absorbants .................................................. 58

Matriaux poreux et fibreux ........................................58Rsonateurs .................................................................59Membranes ..................................................................61

4.3.2. Coefficient dabsorption .......................................... 624.3.3. Indice dvaluation de labsorption

w ....................... 64

4.3.4. Aire dabsorption quivalente A ................................. 644.4. Diffusion..................................................................... 654.5. Traitementdeslocaux:principesgnraux ........... 664.5.1. Calcul de la dure de rverbration ............................ 664.5.2. Champ direct et champ rverbr ............................... 684.5.3. Constante dabsorption R dun local .......................... 684.5.4. Niveaux sonores des champs direct et rverbr ........ 684.5.5. Coefficient de directivit Q ......................................... 694.5.6. Dcroissance du son en espace clos ............................ 704.5.7. Volume et gomtrie ................................................... 71

Volume optimal ..........................................................71Gomtrie optimale .....................................................71Dfauts.........................................................................73

4.5.8. lments complmentaires ......................................... 75Effet de masque ...........................................................75Effet cocktail party ................................................75Bruits mis par les quipements ..................................76

4.6. Traitementdeslocaux:applications ....................... 774.6.1. Salles denseignement et salles de spectacle .............. 77

Observations gnrales ................................................77Dures de rverbration prconises ...........................77

4.6.2. Locaux orients avec ou sans assistance lectracoustique .......................................................... 78 Petites salles, salles de cours ..................................... 78 Amphithtres, salles de confrence ........................... 78 Grandes salles : salles de concert, thtres ................. 79 Salles polyvalentes ...................................................... 83 Conservatoires de musique ......................................... 87 Studios denregistrement ............................................ 87 Lieux de culte ............................................................ 874.6.3. Salles lectroacoustiques ............................................ 88 Cinmas ..................................................................... 88 Salles du type Znith .................................................. 88 Discothques ............................................................... 89

Salles dcoute particulires et salles de home cinma ...........................................................89

4.6.4. Locaux de travail......................................................... 90

table des matires

241

Locaux industriels et ateliers ...................................... 90 Bureaux, salles de runion (classique et paysager) .... 914.6.5. Locaux de sport ........................................................... 91 Gymnases .................................................................... 91 Piscines ....................................................................... 934.6.6. Locaux divers non orients ......................................... 93 Restaurants .................................................................. 93

Circulations ..................................................................94 Loggias ouvertes et fermes ....................................... 954.6.7. Locaux exceptionnels ................................................. 95 Chambres sourdes (salles anchoques) ...................... 95 Chambres rverbrantes .............................................. 96

5 Isolation acoustique des locaux contre les bruits ariens ............................97

5.1. Transmissiondunbruitdunlocalunautre ...... 975.2. Isolement entre deux locaux..................................... 985.2.1. Influence de lindice daffaiblissement acoustique R de la paroi sparative ............................. 98 Indice daffaiblissement acoustique R dune paroi simple homogne ........................................................ 99 Indices daffaiblissement acoustique pondrs R

w,

RA et RA,tr ................................................................... 102 Indice daffaiblissement acoustique R dune paroi double ....................................................................... 103 Indice daffaiblissement acoustique R dune paroi discontinue ................................................................ 107 Indices uniques damlioration de lindice daffaiblissement acoustique R

w, RA et RA,tr ...... 108

5.2.2. Influence de la surface de la paroi sparative ........... 1085.2.3. Influence des transmissions latrales ........................ 1085.2.4. Influence des transmissions parasites ....................... 1095.2.5. Influence du volume du local de rception ............... 1105.2.6. Influence de laire dabsorption quivalente du local de rception ................................................. 1105.2.7. Types disolement acoustique : brut, normalis, standardis, standardis pondr .............................. 111 Isolement acoustique brut Db ................................... 111 Isolement acoustique normalis D

n .......................... 111

Isolement acoustique standardis DnT ....................... 111

Isolement acoustique standardis pondr DnT,w ....... 111

Isolement acoustique standardis pondr DnT,A ....... 111

Isolement acoustique standardis pondr DnT,A,tr ..... 112

Termes dadaptation C et Ctr ..................................... 112

5.3. Calcul dun isolement ............................................. 112

6 Protection contre les bruits solidiens......... 115

6.1. Principes gnraux.................................................. 1156.2. Protection contre les bruits de choc ...................... 1156.2.1. Dfinitions................................................................. 1176.2.2. Transmission dun bruit de choc dun local un autre ................................................. 1186.2.3. Mthode de calcul simplifie de lindice L

w dans

le cas de planchers traditionnels ............................... 119 Valeur du niveau du bruit de choc L

n,w

du plancher nu ........................................................... 119 Incidence des transmissions latrales (TL) ............... 119 Valeur de lindice de transmission de jonction K ..... 1206.3. Protection contre les vibrations ............................. 1216.3.1. Principaux critres .................................................... 121 Attnuation ............................................................... 121 Amortissement de la suspension ............................... 1226.3.2. Dtermination des supports antivibratiles ................ 122

Partie 3 quilibre acoustique des btiments

7 Grandes rgles de mise en uvre ............. 1257.1. viter les sources de bruit ou attnuer

leur puissance sonore .............................................. 1257.1.1. Actions politiques et administratives ........................ 1257.1.2. Dispositions durbanisme ......................................... 1257.1.3. Actions sur les quipements des btiments .............. 126 Chaufferies ................................................................ 126 Chaudire individuelle .............................................. 128 Ventilation ................................................................. 128 Climatisation individuelle ......................................... 132 Plomberie .................................................................. 132 lectricit : transformateurs, groupes lectrognes .. 1337.2. loignerleslocauxisolerdessourcessonores ... 1337.2.1. Dispositions durbanisme ........................................ 133 Abords des arodromes ............................................. 133 Trafics routier et ferroviaire ...................................... 133 Trafic fluvial .............................................................. 133 Centrales nuclaires .................................................. 134 Champs doliennes .................................................. 134

242

tABlE DEs MAtiREs

Installations dassainissement ................................... 134 Usines ....................................................................... 1347.2.2. Dispositions constructives ........................................ 135 quipements ............................................................. 135 Distribution ............................................................... 1357.3. Attnuerlesbruitsextrieurs ................................ 1377.3.1. crans antibruit ......................................................... 137 Fonctionnement ....................................................... 137 Efficacit ................................................................... 138 crans de verdure ..................................................... 140 Btiments crans ....................................................... 1407.3.2. Disposition du btiment par rapport aux

nuisances : plan de masse ......................................... 1407.3.3. Conception du btiment ............................................ 141 Espaces intermdiaires .............................................. 141 Balcons et loggias .................................................... 141 Qualit de lenveloppe du btiment .......................... 1437.3.4. Calcul dun isolement ............................................... 148 Cas courant ............................................................... 148 Cas dune toiture en pente ........................................ 1497.3.5. Dfauts disolement .................................................. 1497.4. Attnuerlesbruitsintrieurs ................................. 1497.4.1. Bruits ariens ............................................................ 149 Valeurs des indices daffaiblissement acoustique pondrs de diverses parois ...................................... 150 Influence des jonctions ............................................. 157 Dfauts disolement .................................................. 1587.4.2. Bruits de choc ........................................................... 160 Indices de rduction du niveau de bruit de choc pondrL

w ..................................................... 161

Excution dune dalle flottante ................................. 161 Rduction du niveau de bruit de choc dun revtement de sol associ une dalle flottante ......... 1627.4.3. Bruits dquipement.................................................. 163 Chauffage .................................................................. 163 Ventilation ................................................................. 166 Plomberie .................................................................. 1687.5. Agirautourdurcepteuretsurlercepteur ....... 1697.5.1. Cabines ..................................................................... 1697.5.2. Protections individuelles ........................................... 170 Bouchons doreille .................................................... 170 Serre-tte ................................................................... 170 Casques ..................................................................... 170

8 Rhabilitation ......................................... 1718.1. Nuisancespouvantjustifier

une rhabilitation acoustique................................. 1718.2. Diagnostic ................................................................ 1718.2.1. Enqute ..................................................................... 1718.2.2. coute ....................................................................... 171 Nature des bruits ....................................................... 171 Lieu dmission des bruits ........................................ 1728.2.3. Examen des lieux ...................................................... 1728.2.4. Examen des plans et des devis descriptifs ................ 1728.2.5. Mesures acoustiques ................................................. 1728.2.6. Sondages ................................................................... 172

8.3. Programme .............................................................. 1728.3.1. Homognit acoustique du btiment ....................... 1728.3.2. Compatibilit entre isolation acoustique et isolation thermique ............................................... 172

8.4. Projet ........................................................................ 1728.4.1. Prescriptions architecturales ..................................... 1728.4.2. Prescriptions techniques ........................................... 173 Bruits ariens extrieurs au btiment ........................ 173 Bruits ariens intrieurs ............................................ 176 Bruits de choc ........................................................... 182 Bruits dquipement.................................................. 182

8.5. Choix des entreprises .............................................. 183

8.6. Suivi des travaux dans les locaux occups ............ 1848.7. Rceptiondestravaux ............................................ 184

9 De la haute qualit environnementale au paysage sonore ................................. 185

9.1. La haute qualit environnementale (HQE) .......... 1859.1.1. Relation harmonieuse des btiments avec leur

environnement immdiat (cible 1) ........................... 1859.1.2. Chantiers faible nuisance (cible 3) ........................ 185 Diagnostic pralable ................................................. 185 Prvention et concertation ........................................ 185 tablissement du cahier des charges ......................... 186 Prparation du chantier ............................................. 186 Suivi du chantier ....................................................... 1869.1.3. Confort acoustique (cible 9) ..................................... 186

table des matires

243

Amlioration des performances et quilibre acoustique du btiment ............................................. 186 Choix des matriaux ................................................. 186

9.2. Le paysage sonore ................................................... 1879.2.1. Dfinitions du paysage sonore .................................. 1889.2.2. Histoire des paysages sonores .................................. 188 Paysages sonores spontans ...................................... 188 Paysages sonores crs ............................................. 1889.2.3. Caractres gnraux du paysage sonore urbain ........ 189 Sources sonores ........................................................ 189 Architecture des lieux ............................................... 189 coute de lindividu .................................................. 191

10 tudes de cas ....................................... 193

10.1. Conceptionarchitecturaleadapte

dimportantes contraintes acoustiques ................. 19310.1.1. Un environnement bruyant ....................................... 193 Principes acoustiques ................................................ 193 Homognit acoustique ........................................... 195 Vibrations .................................................................. 19510.1.2. Un environnement protger ................................... 195 Principes acoustiques ................................................ 196

10.2. Calculduneisolationvis--visdebruits extrieurs importants ............................................. 198

Principes acoustiques ................................................ 198 Note de calcul ........................................................... 19910.3. Calculduniveausonoredunrseau

desoufflagedansunesalledethtre ................... 203

Annexes

A1 Utilisation des logarithmes de base 10 ..... 211 Exemples de logarithmes dcimaux ......................... 211 Proprits des logarithmes ........................................ 211

A2 Attnuation du son dans lair .................213

A3 Exemples de valeurs du coefficient dabsorption ......................215

A4 Exemples de valeurs de lindice dvaluation de labsorption w ..............217

Postface - Le bruit des villes nest plus tel quil tait .................................219

Testez vos connaissances en acoustique ........ 223

Bibliographie ...............................................231

Index .......................................................... 235