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Il y a quelque chose que nous adorons, nous acousticiens, c’est parler en indices acoustiques. Il y a des indices pour toutes les situations et pour tous les calculs…
Donc, il y a en beaucoup ! Car l’acoustique, c’est vaste !
Pour donner un peu de clarté dans tout ça, voici un récapitulatif des indices les plus utilisés pour quantifier l’isolation et l’absorption dans les bâtiments, dans le domaine de l’acoustique.
Le son comme la lumière est une composition de fréquences (en Hz) allant de 20Hz à 20 000Hz dans le domaine audible.
Pour les performances en isolation et l’absorption acoustique, les mesures balayent des fréquences allant de 50Hz à 5000Hz, une mesure tous les tiers d’octave.
Sur cette gamme de fréquence, il y a 21 tiers d’octaves, soit 21 valeurs pour valoriser les performances acoustiques des matériaux et des systèmes.
Ça fait beaucoup !
C’est donc dans un but de simplification et de comparaison entre produits que les indices existent.
Les indices représentent donc une “certaine” valeur unique du spectre.
Et on les retrouve un peu partout, dans les CCTP dans le bâtiment, dans les cahiers des charges dans l’industrie du transport. Ce sont donc des indices à connaitre afin de ne pas se tromper lors des phases étude.
Les normes ISO 717-1 et 717-2 présentent les méthodes pour calculs les indices acoustiques pour l’isolation acoustique et le bruit d’impact.
Pour l’absorption acoustique, la norme ISO 11654 permet de calculer l’absorption acoustique pondéré ( \alphaw) ainsi que les classes acoustiques allant de A à E (A ayant la meilleure performance).
Pour calculer ces indices à partir du spectre, vous pouvez utiliser les modules d’Acouvapp
Il y a deux catégories d’indices acoustiques :
De plus, chaque type d’indices se décline encore en deux catégories :
Pour que tout cela soit clair, nous vous montrerons les liens entre les indices labo et in situ.
C’est tout bon ? Alors on se lance….
Pour établir des mesures d’isolation il faut positionner le matériau / système entre 2 salles réverbérantes.
Dans une des salles, un bruit rose est généré et l’isolation acoustique est globalement la différence de niveau sonore entre les 2 salles.
Suite à cette mesure, on récupère un spectre d’isolation acoustique (souvent noté R ou TL) à partir duquel on peut calculer les 3 principaux indices :
Plus ces indices sont élevés plus la performance en isolation est importante.
Exemple :
La norme ISO 717-1 précise des cas d’usages pour l’utilisation des indices, si aucune réglementation ou norme ne donne d’indications :
Pour que l’article ne soit pas imbuvable, nous n’allons pas préciser le détail de calcul de tous ces indices.
Cependant, pour information pour calculer le Rw :
1. Comparer la courbe de mesure avec une courbe de référence (issue de la norme)
2. Décaler la courbe de référence jusqu’à atteindre une limite définie dans la norme (différente si le calcul est réalisé en octave et en tiers d’octaves).
La gamme 100-3150Hz est la plus utilisée pour caklculer ces indices.
Cependant, on peut retrouver des indices tenant compte des basses fréquences (à partir de 50Hz) ou des plus haute fréquence (>4000Hz).
* l’indice “lourd” est de plus en plus utilisé, impliquant le fait que la valeur est recalculée en tenant compte d’un mur ou d’un plancher de référence.
Les bruits d’impact sont un axe majeur du travail des acousticiens en bâtiment.
Ces bruits se propagent par la structure d’un bâtiment (sols, murs, plafonds, ce qui fait qu’ils sont très difficile à enrailler une fois le bâtiment construit !
D’ailleurs, les plaintes en copropriété concernent souvent les bruits d’impact.
Ces derniers affectent la qualité de vie, le sommeil, la concentration et peuvent être source de conflits de voisinage.
Les indices les plus utilisés sont :
L’indice pondéré est calculé à partir du spectre du bruit d’impact en tiers d’octaves noté Ln.
De la même façon que pour l’isolation acoustique aérienne, prendre en compte le spectre issu des mesures en laboratoire.
Voici comment effectuer ces mesures :
1. une machine à choc normalisée génère un impact régulier sur le plancher (ou système)
2. une mesure du niveau sonore dans la pièce située en dessous est réalisée
Cette mesure est calculée est LnT. Le T indique que le niveau sonore a été standardisé par rapport au temps de réverbération.
Donc, à partir du spectre (Ln) on peut calculer le niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé (Lnw , valeur unique).
La valeur Lnw sert à obtenir la performance de systèmes qui ne peuvent pas être testés sur des planchers de référence (plancher bois, plancher en béton particulier,…)
Sur le même principe que le Rw, le calcul du Lnw repose aussi sur le décalage d’un spectre de référence par rapport au spectre mesuré.
Attention, contrairement au Rw, plus le Lnw est faible meilleure est la performance du produit au bruit d’impact.
D’ailleurs, pour les produits du bâtiment, on retrouve souvent le ΔLw en dB qui est l’amélioration apportée par le produit sur un plancher de référence (plancher de 140 ou 160mm).
Ainsi, l’exemple le plus typique est la sous-couche acoustique sous chape avec des valeurs de ΔLw pouvant aller de 19dB à 22dB voir plus.
L’absorption acoustique est la réduction de la réflexion d’une onde acoustique incidente sur un matériau.
L’absorption se mesure en laboratoire suivant la norme ISO 354.
1. On positionne un matériau d’une surface de 10-12m² dans une salle réverbérante.
2. Mesurer le temps de réverbération avec et sans le matériau dans la salle.
3. Calculer la différence entre les 2 temps de réverbération
Il est également possible de déterminer le coefficient d’absorption, appelée alpha sabine (∝s), en tiers d’octaves.
Sur la base du spectre, la norme ISO 11654 permet de calculer plusieurs indices:
On retrouve aussi dans des normes américaines le SAA and le NRC qui sont globalement des moyennes de certaines valeurs du spectre (ASTM…).
La principale différence entre les mesures laboratoires et in situ, est la prise en compte des transmissions latérales liées aux autres éléments du bâtiment (pour l’isolation et le bruit d’impact). Cependant, les principes de calcul des indices uniques sont les mêmes que pour les mesures en laboratoires et sont régis dans les mêmes normes.
In-Situ les méthodes de calcul des indices acoustiques d’isolation aérienne sont identiques à ceux en laboratoire. .
Généralement ces indices sont calculés sur la gamme 100-3150Hz mais on peut retrouver des indices tenant compte des basses fréquences (à partir de 50Hz) ou des plus haute fréquence (>4000Hz).
Pour le bruit d’impact, les indices uniques des mesures sont assez simple car il suffit d’ajouter une apostrophe pour préciser qu’il s’agit de mesure in-situ. .
Dans une salle, l’absorption acoustique n’est pas directement mesurée.
Pour la qualifier, on mesure le temps de réverbération en secondes (TR). (Pour en savoir plus sur le temps de réverbération, vous pouvez aller voir dans les définitions).
Il n’existe pas de normes pour calculer un temps de Réverbération unique.
Cependant, les réglementations (ou certaines de normes bâtiments) précisent des temps de réverbération moyens (moyenne sur quelques octaves souvent 500-1000 et 2000Hz)
Oui, oui, il en existe encore quelques uns !
Par exemple, pour les coffres de volets roulants (Dnew) ou les l’isolation latérale des plafonds filants (Dnfw) et même pour les chutes d’eau dans les conduits (LnaT).
Mais aussi lorsqu’on réalise des mesures de niveaux sonores que ce soit dans une pièce ou environnement. Cela fera l’objet d’un prochain article.
Le monde de l’acoustique est plein d’acronyme bien sympa.
Comme on a pu le voir, ils existent de nombreux indices uniques qui ont tous une utilité plus ou moins importante suivant les cas d’applications.
L’acousticien aura tendance dans ces études a utiliser directement le spectre mais les indices uniques permettent d’avoir un aperçu et une comparaison rapide des produits entre eux.
Bien connaitre, la signification des indices permet ainsi de bien spécifier les performances des produits dans les cahiers des charges, ces derniers utilisant souvent les indices uniques des matériaux pour justifier de la performance.