Isolations acostique

MINISTERE DE L'HABITAT ET DE L'URBANISME

Document Technique Rglementaire

{D.T.R.C3.1.1)

ISOLATION ACOUSTIQUE DES PAROIS AUX BRUITS

AERIENS - REGLES DE CALCUL -

Centre National d'Etudes et de Recherches Intgres du Btiment

2004

CENTRE DOCUMENTATION - VEILLE RGLEMENTAIRE : DOCUMENTS TECHNIQUES RGLEMENTAIRES

USAGE EXCLUSIF AU CTC CENTRE

COMPOSITION DU GROUPE TECHNIQUE SPECIALISE

Isolation acoustique des parois aux bruits ariens - Rgles de calcul DTR C3.I.I

Prsident : Mr. SILHADI Kamel

Vice-prsident :

Mr. EL HASSAR Sidi Med Karim Rapporteur :

Mr. ZOUAOUI Noredine

Matre de Confrence ENP Charg de recherche CNERIB Charg de recherche CNERIB

Membres : Mlle LAMARI Naima Architecte C/Dpt. Architecture BEHA

MM ABALACHE Bachir Ingnieur/ Assistant D.G BEHA KHEROUA Djamel Ingnieur/ Chef de Projet ENTV DJAKAB Essaid Matre assistant USTHB RODESLY Yazid Architecte A.T.B YENNEK Mohamed Matre de Confrence EPAU KHODJA Benyoucef Charg de Cours USTHB REBZANI Braham Consultant CNERIB SOUICI Messaoud Charg de Recherche CNERIB SAKHRAOUI Said Charg de Recherche CNERIB MEROUANI Zein-Eddine Charg de Recherche CNERIB AZZEF Ali Ingnieur B.I. T



ARRETE MINISTERIEL PORTANT APPROBATION DU DOCUMENT TECHNIQUE REGLEMENTAIRE C 3.1.1

Isolation acoustique des parois aux bruits ariens - Rgies de calcul

Le Ministre de l'Habitat et de l'Urbanisme, -Vu le dcret n 82-319 du 6 Moharem 1413 correspondant au 23 Octobre 1982 portant transformation de l'Institut National d'Etudes et de Recherche en Btiment en Centre National d'Etudes et de Recherches Intgres du Btiment (CNERIB) ; - Vu le dcret n 86-213 du 13 Dhou EI Hidja 1406 correspondant au 19 Aot 1986 portant cration d'une commission technique permanente pour le contrle technique de la construction ; - Vu le dcret prsidentiel n 03-215 du 7 Rabie El Aouel 1424 correspondant au 9 Mai 2003 portant nomination des membres du gouvernement ; - Vu le dcret excutif n 92-176 du 01 Dhou El Kaada 1412 correspondant au 04 Mai 1992 fixant les attributions du Ministre de l'Habitat ; ARRETE, ARTICLE 01 - Est approuv le document technique rglementaire D.T.R C 3.1.1

Intitul Isolation acoustique des parois aux bruits ariens - Rgles de calcul annex l'original du prsent arrt.

ARTICLE 02 - Les dispositions du document technique rglementaire, vis l'article 1er

ci-dessus, sont applicables toute nouvelle tude, trois (3) mois aprs la date de publication du prsent arrt au Journal Officiel de la Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire.

ARTICLE 03 - Les matres douvrages, les matres d'oeuvres, les entreprises de

ralisation, les organismes de contrle et d'expertise sont tenus de respecter les dispositions du document technique rglementaire suscit.

ARTICLE 04 - Le Centre National d'Etudes et de Recherches Intgres du Btiment

(CNERIB), est charg de l'dition et de la diffusion du prsent document technique rglementaire, objet du prsent arrt

ARTICLE 05 - Le prsent arrt sera publi au Journal Officiel de la Rpublique

Algrienne Dmocratique et Populaire. Fait Alger, le 5 Safar 1425 Correspondant au 27Mars 2004

Mohamed Nadir HAMIMID



PREAMBULE

Ce Document Technique Rglementaire approuv par la Commission Technique Permanente pour le Contrle Technique de la Construction (C.T.P) lors de sa 2 2 ' session tenue le 05 novembre 2003 s'insre dans le cadre d'une politique nationale qui vise lutter contre toute forme de nuisance et plus particulirement les nuisances sonores. Dans le contexte, la loi 03-10 du 19 juillet 2003 relative la protection de l'environnement dans le cadre du dveloppement durable formule dans sen titre 4 chapitre II des prescriptions de protection contre les nuisances sonores (articles 72 75), le dcret n93-184 du 27 juillet 1993 rglementant l'mission des bruits fixe les niveaux sonores maximums admis dans les zones d'habitation, les voies et lieux publics ou privs ainsi qu'au voisinage immdiat des tablissements hospitaliers ou d'enseignement et dans les aires de repos et de dtente. Ce document constitue un outil essentiel pour les concepteurs. Il permet le calcul de l'isolement brut des parois, ainsi que la dtermination du niveau de bruit global dans les locaux de rception. La mthode de calcul est base principalement sur la loi de masse et la loi de frquence en tenant compte de la frquence critique du matriau composant le paroi.



Chapitre I

SOMMAIRE

Principes gnraux .15 1 Gnralits.15 1.1 Objet du document ...15 1.2 Domaine d'application .....15 1.3 Rfrences 15 1.4 Hypothses....15 1.5 Prcision des donnes et des rsultats.....15 2 Dfinitions et formules.16 2.1 Le bruit ...16 2.2 Niveau de bruit ..16 2.3 Bande d'octave .16 2.4 Niveau de bruit global ..16 2.5 Pondration A ...17 2.6 Bruits d'mission conventionnels ..17 2.7 Coefficient d'absorption acoustique ..18 2.8 Aire d'absorption acoustique quivalente 18 2.9 Dure de rverbration ...18 2.10 Formule de Sabine 19 . Chapitre II Caractrisation acoustique des parois 21 1 Isolement acoustique brut ..21 2 Facteur de transmission d'une paroi 21 3 Indice d'affaiblissement acoustique d'une paroi .21 3.1 Paroi continue ..21 3.2 Paroi discontinue..22 4 Relation entre l'indice d'affaiblissement acoustique et l'isolement brut...22 5 Transmissions indirectes ...22 6 Loi de masse ...23 7 Frquence critique d'une paroi simple.23 8 Loi de frquence des parois simples ...24 9 Cas des parois doubles .25 9.1 Dfinition ...25 9.2 Frquence de rsonance de la paroi double ..25 9.3 Frquence de rsonance de la lame d'air ...25 9.4 Paroi double compose de deux parois de mme frquence critique ....25 9.5 Loi de masse 26 9.6 Loi de frquence...26 CHAPITRE III. Mthode de calcul de l'isolement global d'une paroi .27 1 Cas d'une paroi simple continue ...27 2 Cas d'une paroi simple discontinue..29 3 Cas d'une paroi double ..30



ANNEXE I Coefficients d'absorption acoustique de matriaux classiques ........................ 31 ANNEXE II Aires d'absorption quivalentes (m2) .............................................................. 33 ANNEXE III Loi de masse ................................................................................................. 35 ANNEXE IV Caractristiques des matriaux ..................................................................... 37 ANNEXE V EXEMPLES DE CALCUL .................................................................... : ........ 39 Exemple 1 : Cas d'une paroi simple discontinue .............................................................. 41 Exemple 2 : Cas d'une paroi double ................................................................................ 47 ANNEXE VI Rfrences ................................................................................................... 53 Documents Techniques Rglementaires .......................................................................... 53 Norme homologue ......................................................................................................... 53 Normes enregistres ........................................................................................................ 53



SYMBOLES ET NOTATIONS

Dsignation Symbole Unit

Aire d'absorption quivalente Coefficient d'absorption Distance entre parements Dure de rverbration Epaisseur Facteur de transmission Frquence Frquence critique Frquence de rsonance Indice d'affaiblissement acoustique Isolement acoustique Isolement acoustique brut Masse d'un objet Masse surfacique d'une paroi Masse volumique d'un matriau Niveau de pression acoustique Pression acoustique Puissance acoustique Surface Transmissions indirectes Volume

A d Tr e f fc fo R D Db m ms mv Lp p P S Lpind V

m2 - m s m - Hz Hz Hz

dB ou DB(A) dB ou DB(A) dB ou DB(A)

Kg kg/m2 kg/m3

dB ou dB(A) Pa W m2

dB(A) m3



C H A P I T R E I

P R I N C I P E S G E N E R A U X

1 - GENERALITES

1.1- Objet du document :

Le prsent document technique rglementaire (D.T.R) a pour objet de dfinir les 'mthodes de dtermination de l'indice d'affaiblissement acoustique des parois et de calcul de l'isolement brut des parois vis vis des bruits ariens.

Les valeurs calcules l 'aide de ce DTR permettront d'apprcier la qualit acoustique des parois et de vrifier la conformit des constructions usage d'habitation vis vis de la rglementation acoustique cite en rfrence (cf. 1.3 du prsent document}. Un bruit arien est un bruit qui est mis directement dans l 'air par une source sonore. 1.2 - Domaine d'application :

1.2.1. La mthode de calcul dfinie dans le prsent document s'applique l'ensemble des

btiments.

1.2.2. La prsente mthode de calcul est applique tous les types de parois.

1.3 - Rfrences :

Pour les btiments usage d'habitation, le document de rfrence est le DTR C 3.1 qui fixe les exigences concernant la qualit acoustique des constructions.

Dans le cas des autres btiments, on se rfrera aux textes rglementaires en vigueur ou aux pices du march.

1.4 - Hypothses :

1.4.1 - Le calcul doit tre men en considrant les portes et fentres fermes, les volets ouverts et sans occultations.

1.4.2 - On considre que la paroi est excite par. un rayonnement diffus, c'est dire que la paroi est frappe par des ondes ayant tous les angles d'incidence possibles.

1.5 - Prcision des donnes et des rsultats :

La prcision des donnes introduire dans les calculs est indique dans le tableau suivant:

Longueur (m) Surface et Aire d'absorption (m2)

Dure de rverbration (s)

Indice d'affaiblissementet Isolement (dB (A))

0.01 0.01 0.01 0.1

Tableau 1.1 : Prcision des donnes et des rsultats Le rsultat final doit tre exprim au dB (A) prs. Les calculs intermdiaires doivent tre mens au dixime de dB(A) prs.

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2 - DEFINITIONS ET FORMULES 2.1-Le bruit : Un bruit est un mlange complexe de sons de frquences diffrentes. A chaque frquence fi correspond une pression acoustique exprime en pascals (Pa) et note pi. 2.2 - Niveau de bruit : 2.2.1 A chaque frquence fi de pression pi correspond un niveau de bruit ou de pression acoustique note Lp (fi) exprim en dcibel (dB). Cette notation est utilise pour permettre d'exprimer aisment des pressions allant de 210-5 Pa 20 Pa. Cet intervalle correspond la sensibilit de l'oreille humaine. 2.2.2 Le niveau de pression acoustique Lp (fi) est calcul en utilisant l'expression suivante :

Lp (fi) = 1O log10 Pi 2 [dB] (1.1) P0

Avec log 1o : logarithme dcimal. Pi: Pression acoustique du bruit en Pa. P0 : Pression acoustique de rfrence prise gale 2 10 -5 Pa.

La pression acoustique de rfrence correspond au seuil d'audibilit de l'oreille humaine. 2.3 - Bande d'octave : 2.3.1 Compte tenu de l'infinit des frquences composant un bruit, et pour les besoins de calcul en acoustique du btiment, on se contente de dterminer les niveaux de pressions acoustiques (Lp (fi)) seulement sur six (06) intervalles de frquence appels bandes d'octaves. 2.3.2 Les six bandes d'octaves utiliser dans les calculs sont centres sur les frquences fi suivantes dites d'octave : 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1 000 Hz, 2 000 Hz, 4 000 Hz 2.4 - Niveau de bruit global : Le niveau de bruit global not Lp est dtermin partir de niveaux de bruit par octave en utilisant l'une des deux formules suivantes:

[dB] (1.2) [dB] (1.3)

O Lp (fi) est le niveau de bruit par octave en dB.

Pi: Pression acoustique du bruit en Pa. Po : Pression acoustique de rfrence prise gale 2 10-5 Pa.

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2.5 - Pondration A :

La pondration A est utilise pour exprimer le niveau global Lp d'un bruit en dcibel pondr A (dB (A)). Le niveau de pression pondr est obtenu en appliquant des valeurs de correction pour chaque niveau de pression par octave Lp(fi) comme indiqu dans le tableau 1.2.

Frquences centrales (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Correction par Octave (dB) -16 -8.5 -3 0 +1 +1

Tableau 1.2 : Valeurs des corrections pour la pondration A 2.6 - Bruits d'mission conventionnels :

L'attnuation du bruit par un lment de construction exprime par une valeur unique en dB(A) dpend du spectre du bruit mis. Afin de permettre des comparaisons valables, deux spectres de bruits d'mission conventionnels ont t dfinis pour les constructions usage d'habitation.

2.6.1- Le bruit rose :

Le bruit rose simule les bruits mis l'intrieur des locaux d'habitation. Son niveau de bruit est le mme dans chacune des bandes d'octave [l est donn pour diffrents locaux d'mission (voir tableau 1.3).

Local d'mission Niveau de bruit mis (dB) Locaux d'habitation 80 Circulations communes, caves et autres dpendances 70 Autres locaux que ceux cits prcdemment 85 Locaux techniques Se rfrer aux caractristiques des quipements.

Tableau 1.3 : Niveau du bruit rose selon l'usage du local. 2.6.2 - Le bruit d'environnement extrieur :

Il reprsente les bruits d'environnement extrieurs aux btiments, l'exception de ceux mis par les aronefs.

Son spectre est dfini comme suit :

Frquence (Hz) 125

250 500 1000 2000 4000

Niveau sonore (dB) 77 76 72 71 69 63

Tableau 1.4 : Niveau du bruit d'environnement extrieur par bande d'octave. Les niveaux de bruit dfinis dans les articles 2.6..1 et 2.6.2 correspondent aux valeurs du DTR C3.1.

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2.7 - Coefficient d'absorption acoustique : 2.7.1 - Le coefficient d'absorption acoustique a est dfini comme tant le rapport de l'nergie acoustique absorbe l'nergie acoustique incidente. Il est fonction de la frquence, 2.7.2 - Les valeurs des coefficients a sont donnes par Avis Techniques. A dfaut, on se rfrera au tableau donn en annexe I.

La valeur de a est comprise entre 0 et 1. Elle tend vers O pour une paroi lisse, dure et lourde, donc trs rflchissante. Elle est gale 1 pour une fentre ouverte. 2.8 - Aire d'absorption acoustique quivalente :

L'aire d'absorption acoustique quivalente A est la somme des produits des surfaces des parois ou objets du local multiplies par leurs coefficients d'absorption acoustique respectifs.

A = Si i [m2] (1.4)

o Si.: surface d'une paroi homogne ou d'un objet du local. i : Coefficient d'absorption acoustique de cette paroi ou objet.

Laire d'absorption acoustique quivalente A peut tre dtermine dune manire approche en utilisant la formule de Sabine (cf. 2.10).

Concernant les aires d'absorption quivalentes des objets et occupants, on se rfrera l'annexe Il. 2.9 = Dure de rverbration :

2.9.1,- Pour une frquence donne, en un point donn, la dure de rverbration Tr est le temps mis par le bruit pour dcrotre de 60 dB lorsque la source de bruit est brusquement teinte. Elle est exprime en seconde.

2.9.2 - Dans les calculs, on considre que la dure de rverbration est la mme en tout point du local.

2.9.3 - dfaut de valeurs fixes dans les pices du march, les valeurs de Tr recommandes selon l'usage du local seront prises gales :

Locaux d'habitation: Tr =0.5 s Locaux hospitaliers: Tr =1 s Locaux scolaires: Tr =0.8 s Locaux administratifs Tr =0.5 Locaux commerciaux Tr =0.8 Locaux sportifs: Tr =0.14 V1/3 V tant le volume du local en m3.

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2.10 - Formule de Sabine : La formule de Sabine qui lie la dure de rverbration et l'aire d'absorption acoustique quivalente est exprime par:

Tr = 0.16 V [s] (1.5) A

O V : volume du local en m3. A : Aire d'absorption quivalente du local en m2. Cette formule de Sabine simplifie ainsi prsente est la plus couramment utilise.

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CHAPITRE II

CARACTERISATION ACOUSTIQUE DES PAROIS

1 - ISOLEMENT ACOUSTIQUE BRUT 1.1- Un isolement acoustique brut Db est la diffrence de niveau de bruit entre un milieu

dit metteur contenant une ou plusieurs sources de bruit et un local rcepteur.

Db = Lp mission - Lp rception [dB] (2.1) Lp mission : le niveau de bruit global pour l'mission en dB. Lp rception : le niveau de bruit global dans le local rcepteur en dB.

1.2 - L'isolement acoustique brut global est la valeur unique obtenue aprs pondration en dB (A) (cf. chapitre I article 2.5). Les calculs se font du mrite manire que pour un niveau de bruit global (cf. chapitre I article 2.4). 2 - FACTEUR DE TRANSMISSION D'UNE PAROI

Le facteur de transmission d'une paroi est donn par la formule suivante :

(2.2)

pt : pression acoustique transmise par la paroi en Pa. pi : pression acoustique incidente la paroi en Pa. Le facteur de transmission est dfini pour une f rquence donne. 3 - INDICE D'AFFAIBLISSEMENT ACOUSTIQUE D'UNE PAROI L'indice d'affaiblissement acoustique R caractrise la qualit d'isolement d'une paroi. 3 . 1 - Paroi continue : L'indice d'affaiblissement acoustique R d'une paroi continue est dfini comme suit:

R =10 Log1o 1

[dB] (2.3)

: facteur de transmission de la paroi (cf. chapitre II article 2).

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3.2 - Paroi discontinue : Une paroi discontinue est une paroi compose de deux ou plusieurs lments d'indices d'affaiblissement diffrents. Dans ce cas, l'indice d'affaiblissement acoustique R est donn par :

R = 10 log10 S I [dB] (2.4) iSi ____________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Si: surface de l'lment i de la paroi en m2.

i: Facteur de transmission de l'lment i de la paroi. On peut citer en particulier le cas des parois contenant des ouvrants (portes, fentres, etc.). 4 - RELATION ENTRE L'INDICE D'AFFAIBLISSEMENT ACOUSTIQUE ET L'ISOLEMENT BRUT La relation liant l'indice d'affaiblissement R d'une paroi l'isolement brut Db est donne par:

R = Db +I0log1o S A

[dB] (2.5)

S : surface de la paroi en m2. A : aire d'absorption quivalente du local de rception en m2.

5 - TRANSMISSIONS INDIRECTES On entend par transmissions indirectes (ou latrales), la transmission des bruits par les parois adjacentes ainsi que par les liaisons entre la paroi considre, les autres parois et le plafond. Le niveau de bruit transmis par voies indirectes est not Lpind, et par convention, il est pris gal 5 dB (A). Dans !es calculs, on retranche cette valeur la valeur de l'isolement global Db en dB(A). Lind est fonction de la rigidit des matriaux, des modes de liaisons et la qualit d'excution.

Figure 2.1 : Reprsentation des transmissions

Transmissions indirectes

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6- LOI DE MASSE r La loi de masse, permet d'estimer la valeur de l'indice d'affaiblissement acoustique R d'une paroi en fonction de sa masse surfacique. Cette loi est reprsente graphiquement suivant une chelle semi logarithmique. L'annexe III donne la loi de masse des parois simples continues en fonction de la masse surfacique. On entend par paroi simple continue, une paroi constitue en une seule cloison. 7 - FREQUENCE CRITIQUE D'UNE PAROI SIMPLE 7.1 - Toute paroi simple prsente une certaine frquence, dite frquence critique, un dfaut d'isolement qui dpend de la masse volumique du matriau et de la rigidit de la paroi. 7.2 - Cette frquence critique est exprime par : fc = c2 [Hz] (2.6) 1.9e E

O c : clrit du son en m/s. E : module d'lasticit du matriau en N/m2. p : masse volumique du matriau en Kg/m3. e : paisseur de la paroi en m. Dans les conditions usuelles de temprature (20 C) et de pression (1013 mbar), c est pris gal 344 m/s. Des valeurs du module d'lasticit E et de masse volumique p, de matriaux courants sont donnes en annexe IV 7.3 - La chute de l'isolement la frquence critiqu est de l'ordre de : 10 dB pour les matriaux faibles pertes internes (acier, aluminium, verre, etc.). 7 dB pour les matriaux pertes internes moyennes (bton, pltre, bois, etc.). 3 dB pour les matriaux fortes pertes internes (caoutchouc, lige, plomb, etc.).

Les pertes internes reprsentent la quantit d'nergie dissipe par le matriau.

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7.4 - Le tableau 2.1 donne les valeurs des frquences critiques et les chutes d'isolement la frquence critique des matriaux frquemment utiliss.

Matriaux Masse volumique (kg/m3)

Frquence critique f c (Hz) (pour 1cm d'paisseur)

Chute de l'isolement f c (dB)

Caoutchouc .............. 1100 85000 3 Lige ........................ 250 18000 3 Polystyrne expans... 14 14000 3 Acier ........................ 7800 1000 10

Aluminium ............... 2700 1300 10 Plomb ....................... 106000 8000 3 Verre ........................ 2500 1200 10 Briques pleines ......... 2000 - 2500 2500 - 5000 7 Parpaings (ciment) ... 2000 2700 7 Bton ........................ 2300 1800 7 Pltre ........................ 1000 4000 7 Bois (sapin)............... 600 6000 - 18000 7

Tableau 2.1 : Frquences critiques et chutes d'isolement Note pour le tableau 2.1 : Pour dterminer la frquence critique d'une paroi simple et homogne, il suffit de diviser la valeur de f tire du tableau par l'paisseur de la paroi considre (exprime en cm). 8 - LOI DE FRQUENCE DES PAROIS SIMPLES L'indice d'affaiblissement d'une paroi varie avec la frquence : c'est la loi de frquence. Cette loi est reprsente graphiquement suivant une chelle semi-logarithmique. Pour les parois simples, l'indice d'affaiblissement R augmente de 6 dB/octave, except au voisinage de f o R varie de 10 dB/octave jusqu' l'intersection avec la droite de 6 dB/octave.

Figure 2.2 : Variation de R en fonction de la frquence.

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9 - CAS DES PAROIS DOUBLES

9.1 - Dfinition :

Une paroi double est constitue de deux parois simples sans liaisons rigides entre elles. Dans le cas contraire, on considrera que l'ensemble constitue une seule paroi. Une paroi double contenant des arrachements uniformment rpartis est considre comme une paroi simple. 9.2 - Frquence de rsonance de la paroi double : Les multiples rflexions entre les deux parois constituant la paroi double peuvent engendrer un phnomne de rsonance une frquence particulire fo dite de rsonance et donne par la formule suivante :

[Hz] (2.7)

msl et ms2 : masses surfaciques des deux parois en kg/m2. d : distance sparant les faces internes des deux parois en m.

La chute de l'isolement la frquence de rsonance est trs accentue. Dans la pratique, on essayera de situer la frquence de rsonance en dehors de la bande des 63-4000 Hz en modifiant d'abord la distance d. A dfaut; on attnuera la chute d'isolement en intercalant un absorbant tel que la laine minrale entre les deux parois. 9.3 - Frquence de rsonance de la lame d'air : Le volume d'air situ entre les deux parois sera mis en rsonance par les sons dont la demi longueur d'onde est gale la distance d entre les deux parois. A ces sons correspondent des frquences dites de rsonance de la lame d'air. Ces frquences sont donnes par la formule suivante : fn = n.c 2. d

[Hz] (2.8)

O : n ; nombre entier suprieur zro.

c : clrit du son dans l'air en m/s. d : distance entre les deux parois en m.

La chute de l'isolement pour la premire (n=1) et la deuxime (n=2) harmonique est aussi importante que pour la frquence de rsonance fo . Aussi, il est recommand de vrifier que ces deux frquences se situent en dehors de l'intervalle des 63-4000 Hz. 9.4 - Paroi double compose de deux parois de mme frquence critique : 9.4.1 - Dans le cas d'une paroi double compose de deux parois de mme frquence critique fc et sans absorbant intercal, la chute de l'isolement cette frquence sera obtenue par la sommation des niveaux de pression des deux chutes d'isolement. Ainsi, si ces deux chutes sont identiques, il suffit simplement de majorer la chute de l'isolement de 6 dB.

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9.4.2 - La prsence d'absorbant intercal attnue la chute de l'isolement de 3 dB. 9.5 - Loi de masse : Dans le cas des parois doubles, on prendra connue indice d'affaiblissement, l'indice de la masse surfacique totale des deux parois major conformment au tableau 2.2.

Lame d'air (cm) Prsence d'absorbant Majoration de R (dB)

CHAPITRE III

METHODE DE CALCUL DE L'ISOLEMENT GLOBAL D'UNE PAROI

1 - CAS D'UNE PAROI SIMPLE CONTINUE 1.1 - Connaissant la masse surfacique de la paroi, dterminer l'indice d'affaiblissement R 500 Hz en utilisant l'abaque de la loi de masse (cf. annexe III).

120 250 500 1000 2000 4000

Frquence (Hz)

Figure 3.1 : Positionnement de l'indice d'affaiblissement R 500 Hz. On peut aussi bien dterminer R une frquence d'octave autre que 500 Hz. 1.2 - A partir du point M prcdemment dtermin, appliquer la loi de frquence (cf. chap. II article 8) en calculant l'indice d'affaiblissement R pour chaque bande de frquence, et tracer une droite de pente de 6 dB/octave (cf. fig. 3.2).

Figure 3.2 Trac de la droite de 6 de octave

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1.3 - Dterminer la frquence critique en utilisant la mthode dcrite dans le paragraphe 7 chapitre II.

125 250 500 1000 2000 4000

Frquence (Hz)

Figure 3.3 : Positionnement de la frquence critique. 1.4 - Corriger la courbe de l'indice d'affaiblissement en fonction de la frquence en tenant compte de la chute la frquence critique (cf. chapitre II articles 7.3 et 7.4). Les pentes au voisinage de la frquence critique seront prises gales 10 dB par octave (cf. chapitre II article 8).

Figure 3.4 : Trac final de la courbe de l'indice d'affaiblissement acoustique en fonction de la frquence

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1.5 - Relever sur la courbe finale les valeurs de l'indice d'affaiblissement R pour chaque bande d'octave.

Figure 3.5 : Relev des valeurs de R par bande d'octave

1.6 - Calculer les isolements Db (dB) pour chaque bande d'octave en utilisant la relation 2.5 donne au chapitre II article 4.

1.7 - Calculer les niveaux de bruit reus par bande d'octave en appliquant la relation 2.1 du chapitre II article 1.1. 1.8 - Appliquer la pondration A aux niveaux des bruits reus (cf. chapitre I article 2.5). 1.9 - Calculer le niveau de bruit global dans le local de rception en dB (A) (cf. chapitre I article 2.4). 2 - CAS D'UNE PAROI SIMPLE DISCONTINUE

2.1 - Faire les cinq premires tapes dcrites dans le chapitre III paragraphe 1 pour chaque lment i constituant la paroi.

2.2 - Calculer l'indice d'affaiblissement R pour l'ensemble de la paroi chaque bande d'octave en procdant ainsi : Calculer le facteur de transmission Ti pour chaque lment i de la paroi chaque

bande d'octave : Ri =10 log1o 1 [dB] (3.1)

i

d'o i = 1 (3.2) 10 (Ri/10)

- 29 -



Calculer le facteur de transmission r de la paroi chaque bande d'octave: " = i Si Si (3.3) O Si : la surface de chaque lment. i: donne par la formule 3.2 dduire l'indice d'affaiblissement total R de la paroi chaque bande d'octave: R =10 log1o 1 [dB] (3.4) 2.3 - Reprendre les tapes 6 9 du chapitre III paragraphe 1. 3 - CAS D'UNE PAROI DOUBLE 3.1 - Dterminer l'indice d'affaiblissement de la paroi double (cf. annexe III) en prenant la masse surfacique cumule des deux parois qui la constituent et procder comme indiqu aux tapes 1 et 2 du chapitre III paragraphe 1. 3.2 - Dterminer la frquence critique de chacune des deux parois (cf. chapitre Il article 7). Dans le cas o les deux parois possdent la mme frquence critique, se rfrer l'article 9.4 du chapitre II. 3.3 - Calculer la frquence de rsonance de la paroi double (cf. chapitre Il article 9.2) et s'assurer que cette frquence se situe en dehors de la bande des 63-4000 Hz en vrifiant les ingalits suivantes : d > 1.78 1 + 1 [m] (3.5) ms1 ms2 d

ANNEXE I

COEFFICIENTS D'ABSORPTION ACOUSTIQUE DE MATERIAUX CLASSIQUES

Type de matriau . Frquences en Hz

125 250 500 1000 2000 1 4000 Bton lisse ou peint Pltre nu PItre peint Pltre perfor rgulirement 12 mm, paisseur 12 mm sur laine minrale de 18 mm Pltre perfor rgulirement .20, 11 et 6 mm,paisseur 7 mm sur laine minrale de 13 mm Marbre Tle 20/10 perfore 15% sur laine minrale d'paisseur 30 mm Mtal dploy perfor 20% sur laine minraled'paisseur 30 mm Enduit ciment brut Enduit ciment lisse Chaux sur lattis en bois Brique nue Brique peinte Parpaing non enduit Porte bois traditionnel Porte isoplane (contre plaqu 8 mm) Carrelage Parquet Tapis haute laine Tapis caoutchouc 6.5 mm Tapis lige 20 mm cir et poli Tapis lige brut 20 mm Moquette Moquette sur bton Moquette sur feutre Feutre 12 mm flottant Feutre 25 mm coll Velours 10 cm du mur Velours 20 cm du mur Draperie coton plis serrs

0.01 0.04 0.01

0.1

0.05 0.01

0.26

0.61 0.02 0.01 0.03 0.02 0.01 0.1

0.11 0.22 0.01 0.03 0.30 0.04 0.04 0.04 0.05 0.08 0.14 0.17 0.12 0.09 0.12 0.10

0.01 0.03 0.0

0.19 0.18

0.01 0.33

0.75 0.02 0.01 0.03 0.02 0.01 0.01 0.11 0.22 0.01 0.04 0.30 0.04 0.03 0.03 0.10 0.08 0.14 0.24 0.25 0.33 0.36 0.38

0.01 0.03 2,02

0.42 0.61

0.01

0.56

0.73 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.01 0 10 0.17 0.02 0.03 0.40 0.08 0.05 0.08 0.25 0.21 0.37 0.35 0.49 0.45 0.45 0.50

0.02 0.04 0.03

0.74 0.68

0.01

0.79

0.70 0.04 0.02 0.04 0.04 0.02 0.02 0.09 .09

0.03 0.12 0.50 0.12 0.11 0.18 0.40 0.26 0.43 0.43 0.63 0.52 0.52 0.85

0.05 0.05 0.04

0.57 0.39

0.01

0.65

0.76 0.05 0.02 0.05 0.05 0.02 0.05 0.08 0.10 0.04 0.12 0.60 0.10 0.07 0.21 0.60 0.27 0.27 0.65 0.65 0.50 0.50 0.82

0.07 0.08 0.06

0.34

0.30 0.01

10.45

0.67 0.05 0.02 0.05 0.07 0.02 0.07 0.08 0.10 0.04 0.17 0.06 0.10 0.02 0.22 0.70 0.27 0.27 0.65 0.60 0.44 0.44 0.67

-31-



COEFFICIENTS D'ABSORPTION ACOUSTIQUE DE MATRIAUX CLASSIQUES (SUITE)

Type de matriau Frquences en Hz

125 250 500 1000 2000 4000

Draperie coton contre mur 0.04 0.05 0.11 0.18 0.30 0.41

Contreplaqu 5 mm 20 mm du mur 0.07 0.12 0.28 0.11 0.08 0.08

Contreplaqu 5 mm 50 mm du mur 0.47 0.34 0.30 0.11 0.08 0.08

Mousse polyurthanne floque e=15 mm 0.13 0.13 0.24 0.70 0.77 0.68

Fibre de bois compresse p=230 kg/m3 e=20 0.15 0.44 0.45 0.44 0.53 0.59 Crpi 0.01 0.03 0.04 0.04 0.08 0.17 Vitres sans chssis 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 Vitres avec chssis 0.35 0.25 0.18 0.12 0.07 0.04 Agglomr de lige 0'15 0.26 0.22 0.22 0.20 0.20 Laine minrale 40 mm agglomr 0.30 0.70 0.88 0.85 0.65 0.60 Laine minrale 40 mm agglomr recouverte de papier Kraft 0.74 0.54 0.36 0.32 0.30 0.17 Laine minrale densit 100 kg/m3 e=50 mm 0.27 0.62 0.88 0.93 0.81 0.76

Lain de verre projete 10 mm 0.06 0.09 0.13 0.19 0.25 0.31Laine de verre 25 mm 0.15 0.3 8 0.60 0.64 0.62 0.62 Laine de 'verre. 25 m m sur treillage mtallique 0.45 0.45 0.45 0.50 0.52 0.52 Laine de verre 50 mm recouverte de toile poreuse 0.39 0.45 0.56 0.59 0.61 0.55 Laine de lin 0.09 0.18 0 48 0.73 0.50 0.33 Panneaux bakliss de laine de verre 0.19 0.27 0.27 0.54 0.44 0.40 Bois vernis 0.05 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03

Sige de thtre rembourr baiss 0.15 0.30 0.32 0.35 0.35 0.30 Sige de thtre rembourr lev 0.15 0.26 0.26 0.28 0.30 0.30 Sige bois trs simple 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06

-32-



ANNEXE II

AIRES D'ABSORPTION EQUIVALENTES (M2)

1

Type d'objet Frquences en Hz

125 250 500 1000 2000 4000

Chaise vide 0.02 0.02 0.03 0.4 0.04 0.04

Fauteuil capitonn vide 0.20 0.35 0135 0.35 0.30 0.30

Personne debout 0.20 0.30 0.40 0.50 0.55 0.53 Personne assise sur une chaise 0.20 0.25 0.30 0.35 0.33 0.30 Personne assise sur un fauteuil 0.25 0.35 0.45 0.50 0.50 0.45

-33-



ANNEXE III

LOI DE MASSE

DAPRES SAINT -GOBAIN

-35-



ANNEXE IV

CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX

Matriau Masse volumique (Kg/m3)

Module d'lasticit E (N/m2) x 109

Acier Aluminium Amiante - Ciment Asphalte Bton (granulats lourds) Bton (granulats lgers) Bton (cellulaire)

Bton de terre (machine manuelle) Bois (fibres compresses) Brique pleine Brique pleine Bronze Compacsol Caoutchouc Chne Contreplaqu (5 30 mm) Cuivre Lige expans Pin - Sapin Pltre (alvol) Pltre (cartonn) Plexiglas Plomb Polychlorure de vinyle Polystyrne expans Siporex Sable sec Verre Zinc

7780 2700

1400.- 2200 1800 - 2300

2300 1300 600

1897 600 - 700

1800 - 2100 1116 8500 2400

1000 - 1250 700 - 1000

600 8 900

120 - 250 400 - 550

650 1200 1150

11300 1400

15 - 30 709

1500 2500 7130

210 70

14 - 28 7.7 - 21

23 3.8

2

1.2 4.6

3 - 16 1.1

95 4

0.006 - 0.3 2 - 10 5.4 125

0.02 - 0.03 1 - 5

2.6 7 5.6 17 0.03 0.0026 1.3 0.03 60 13.1

-

-37-



ANNEXE V

EXEMPLES DE CALCUL

Deux exemples de calcul sont prsents. L'un traitant le cas d'une paroi simple discontinue sparant une cage d'escalier et un hall d'appartement. L'autre exemple traite une paroi double sparant deux logements contigus.

Dsignation Dimensions (cm)

Pl 90 x 210 P2 140 x 210 FI 110x 140 F2 70 x 70

-39-



EXEMPLE I

CAS D'UNE PAROI SIMPLE DISCONTINUE I DESCRIPTION Mur de sparation entre le hall d'appartement et la cage d'escalier

Murs en briques pleines de 10 cm + pltre S = 3.81 m2 ; ms = 235 kg/m2 Porte isoplane 0.90 x 2.10 x 0.025 S = 1.89 m2 ; ms = 15 kg/m2 Sols carrels Plafonds en pltre peint

Il - CALCUL DES INDICES D'AFFAIBLISSEMENT EN dB ET DES ISOLEMENTS EN dB(A) :

2.1 - Calcul de l'indice d'affaiblissement de chaque partie de la paroi : 2 .1 .1- Brique + pltre peint : a) - Connaissant la masse surfacique de la paroi (ms = 235 kg/m2), on dtermine l'indice d'affaiblissement R de la paroi la frquence de 500 Hz en utilisant l'abaque de la loi de masse donne en annexe l I I :

R (500) = 46 dB b) - On calcule l'indice d'affaiblissement pour chacune des bandes d'octave en appliquant la loi de frquence (i.e. variation de 6 dB/octave chaque fois que la frquence est double) :

R (125) =34 dB R (250) =40 dB

R (500) =46 dB R (1000) =52 dB R (2000) =58 dB R (4000) =64 dB c) - La frquence critique pour la brique pleine est prise gale 400 Hz (cf. tableau 2.1). La chute de l'isolement cette frquence est 7 dB ce qui donne un indice d'affaiblissement : R (400) = 37.2 dB d) - On dtermine les nouvelles valeurs des indices d'affaiblissement en utilisant le graphe de la figure 2.2 construit conformment l'article 8 du chapitre II:

R (125) = 34 dB R (250) = 40 dB R (500) = 39 dB R (1009) =49 dB R (2000)= 58 dB R (4000) = 64 dB

-41-



2.1.2 - Porte : La mme procdure est applique pour dterminer les indices d'affaiblissement par octave. a) - La loi de masse donne :

R (500) = 29 dB b) - loi de frquence donne :


c) - Frquence critique d'une porte isoplane: fc= 4800 Hz

La chute de l'isolement la frquence critique nest pas prise en compte, du moment que fc est suprieure 4000 Hz. 2.2 - Calcul de l'indice d'affaiblissement global de la paroi :

Pour chaque lment i : R i=10 log1o 1 [dB] i

O i reprsente le facteur de transmission de l'lment i

Do i = 1

Ri 10 10 Pour la paroi totale: Et R i=10 log1o 1 [dB]

Frquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000

Rbrique (dB) 34 40 39 49 58 64

brique(x10-5) 39.8 10 12.6 1.26 0.16 0.04 R porte (dB) 17 23 29 35 41 47

porte (x10-5) 1995 501.2 125.9 31.6 7.94 2 (x10-5) 688.2 172.9 50.2 11,3 2.74 0.69

R (dB) 21.6 27.6 33 39.5 45.6 51.6

T

- 42 -



2.3 - Calcul de l'isolement brut pour chaque bande d'octave : Lisolement brut est calcul selon lexpression suivante : Db = R + 10 log10 A (dB)

S O l'aire d'absorption quivalente: A = i Si

o i : coefficient d'absorption de la paroi i;

Si: surface de la paroi i.

2.4 - Calcul des niveaux de bruit reus : Le niveau de bruit reu dans chaque bande d'octave (en dB) est gal la diffrence entre le niveau d'mission et l'isolement. Pour obtenir le rsultat en dB (A), on applique la pondration A aux rsultats obtenus comme dfini au chapitre 1 article 2.5. Ensuite, on calcule le facteur de transmission t dans chaque bande d'octave afin d'obtenir le niveau global dans le local de rception en appliquant l'expression suivante :

= 10 Lpi Lp1: Niveau de rception pondr en dB(A) 10

-43-



Frquence (Hz) 1 25 250 500 1000 2000 4000

Niveau d'mission (dB) 70 70 70 70 70 70 Isolement (dB) 14.3 20.3 27.5 35.2 42.5 48.5

Niveau de rception (dB) 55.7 49.7 42.5 34.8 27.5 21.5 Niveau de rception pondr (dB (A)) 39.7 412 39.5 31 28.5 22.5

9332.54 13182.57 8912.51 3019.95 707.95 177.83

On calcule le niveau global dans le local de rception en dB (A) :

Le niveau global dans le local de rception est gal 45.5 dB (A)

-44-



-45-



EXEMPLE II

CAS D'UNE PAROI DOUBLE I - DESCRIPTION Mur de faade en double cloisons de 2.85 m de hauteur et de 2.40 m de largeur compos de : - Une cloison intrieure en briques de 5 cm avec un enduit en pltre msi = 115 kg/m2 - Une lame d'air de 5 cm - Une cloison extrieure en briques de 10 cm avec un enduit ciment mse = 235 kg/m2 Il - CALCUL DES INDICES D'AFFAIBLISSEMENT EN dB ET DES ISOLEMENT EN dB(A) 2.1 - Calcul de l'indice d'affaiblissement de la paroi : a) - On calcule d'abord la masse surfacique totale de la paroi, puis on dtermine l'indice d'affaiblissement R en utilisant l'abaque de la loi de masse donne en annexe I :

Masse surfacique totale: msi + mse = 350 Kg/m2

Loi de masse: R (500) = 47 dB

L'isolement supplmentaire apport par la lame d'air de 5 cm et de 5 dB. Donc : R (500) = 52 dB b) - On calcule l'indice d'affaiblissement pour chacune des bandes d'octave en appliquant la loi de masse (i.e. variation de 6 dB/octave chaque fois que la frquence est double) :

2.2 - Frquences critiques :


2.2 Frquences critiques :

Paroi intrieure : f ci =400 Hz Paroi extrieure : f ce = 200 Hz 2.3 - Calcul de la frquence de rsonance : La frquence de rsonance se trouvant la limite de la frquence basse audible (20 Hz), la chute de l'isolement cette frquence peut tre nglige.

- 4 7 -



2.4 - En appliquant la loi de frquence qui dtermine la variation de l'indice d'affaiblissement en tenant compte des frquences critiques (cf. chapitre II article 8), on dtermine les nouvelles valeurs de R pour chaque bande d'octave:

R (125) = 40 dB R (250) = 39.5 dB R(500) = 45.2 dB R(1000) = 55.2 dB R(2000) = 64 dB R(4000) = 70 dB

2.5 - Calcul de l'isolement brut en dB/octave : L'isolement brut Db est calcul comme suit: Db = R + 10 log 10 A [dB] ou A i Si [m2] S

2.6- Calcul des niveaux de bruit reus : 2.7-

Frquence (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Niveau d'mission (dB)

80 80 80 80 80 80 Isolement (dB) 36.7 35.7 41.9 52.2 61.9 67.8 Niveau de rception (dB)

43.3 44.3 38.1 27.8 18.1 12.2

Niveau de rception pondr (dB (A))

27.3 35.8 35.1 27.8 19.1 13.2

537.03 3801.90 3235.94 602.56 81.28 20.90

- 48 -



On calcule le niveau global dans le local de rception en dB (A) :

(dB (A))

Le niveau global dans le local de rception est gal 39.2 dB (A)

-49-



-51-



ANNEXE VI

REFERENCES

DOCUMENTS TECHNIQUES RGLEMENTAIRES

Rglement Neige et Vent RNV 99 , DTR C 2.47, CNERIB, 2000. Rglementation thermique des btiments Fascicule 1 , DTR C 3.2, CNERIB, 1998, Rgies de calcul des apports calorifiques des btiments climatisation , DTR C 3.4, CNERIB,

1998. Travaux d'tanchit des joints dans les constructions prfabriques, DTR E 4.2, CNERIB, 1997. Rgles de conception et de calcul de maonnerie, DTR C 2.45, CNERIB, 1997. Travaux d'tanchit des toitures terrasses et toitures inclines. DTR E 4.1, CNERIB, 1997. Travaux de menuiserie mtallique, DTR E 5.2, CNERIB, 1998. Travaux de maonnerie de petits lments, DTR E 2.4, CNERIB, 1998. Rgies de mise en oeuvre des revtements de sol, DTR E 6.3, CNERIB, 2000. Travaux d'enduits pour btiment DTR E 6.1, CNERIB, 2000.

NORME HOMOLOGUE :

Grandeur et units d'acoustique, 44 NA 01/7 quivalente ISO 31/7.

NORMES ENREGISTRES : Acoustique - Dtermination des niveaux de puissance acoustique mis par les sources de bruit -

Mthode de contrle -, NA 6556, quivalente ISO 3746. Acoustique - Dtermination des niveaux de puissance acoustique mis par les sources de bruit -

Mthode de contrle faisant appel une source sonore de rfrence, NA 6557, quivalente 1SO 3747.

Acoustique - Dtermination des niveaux de puissance acoustique mis par les sources de bruit - Guide pour l'utilisation des normes fondamentales et pour la prparation des codes d'essais relatifs au bruit, NA 6558, quivalente ISO 6558.

Acoustique - Grandeur normale de rfrence pour les niveaux acoustiques, NA 6559, quivalente ISO 1683.

Acoustique - Expression des intensits physiques et subjectives d'un son ou d'un bruit arien, NA 6560, quivalente ISO 131.

Acoustique - Guide pour rdaction des normes internationales sur le mesurage du bruit arien et l'valuation des ses effets sur l'homme, NA 6561, quivalente ISO 2204.

Acoustique - Dtermination des niveaux de puissance acoustique mis par les sources de bruit - Prescriptions Relatives aux performances et l'talonnage des sources de rfrence, NA 6562, quivalente 1SO 6926.

Acoustique - Mesurage des niveaux de pression acoustique dus aux installations turbine gaz pour l'valuation du bruit dans l'environnement - Mthode de contrle, NA 6883, quivalente ISO 6190.

Acoustique - Caractrisation et mesurage des bruits de l'environnement - Instruction de plaintes contre le bruit dans une zone habite, NA 6586, quivalente ISO 1691'

Vrification de la qualit acoustique des btiments, NA 6901 quivalente NF S 31-057. Acoustique - Caractrisation et mesurage des bruits de l'environnement - Mesurage des bruits de la

circulation routire, NA 6905 quivalente NF S 30-085.

-53-

