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Le confort acoustique dans les
établissements scolaires
« Cas pratiques : analyse des résultats et constatations »
Maud Gehu ([email protected]) – Division Acoustique - Ingénieur responsable d’essais & Conseiller technologique
Avec le soutien de la guidance technologique « Eco-construction » et la collaboration de l’Institut Bruxellois pour la Recherche et l’Innovation « Innoviris ».
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Phase I : mesures in-situ
Objectifs : 1. Déterminer les performances in-situ des systèmes constructifs actuels ;
2. Analyser et comparer les résultats obtenus ;
3. Identifier les faiblesses et formuler des constations.
Projet : campagne de mesures dans les bâtiments scolaires. Avec la collaboration de
« Trait Architects »
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Critères de la norme relatifs aux aspects de :
• Isolation aux bruits aériens
• Isolation aux bruits de choc
• Temps de réverbération et absorption acoustique
• Isolation aux bruits aériens des façades
• Bruit des installations
Contexte acoustique selon la NBN S 01-400-2 : 2012
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Phase I : mesures in-situ
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Phase I : mesures in-situ Cas pratique n°1 : plans, coupes & compositions
Cas n°1 : le collège du Biéreau
• Construction d’une école maternelle (2009) • Option constructive : Standard passif • Située à Louvain-la-Neuve (quartier calme)
• Principe constructif mixte (béton & bois) • Superficie : ± 1500 m²
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas pratique n°1 : plans, coupes & compositions
Principe constructif mixte : bois/béton
Enveloppe extérieure : Brique de façade Vide ventilé Panneau isolant en fibres de bois Structure bois + isolation de flocons de cellulose 30 mm Freine vapeur + plaque de finition
Planchers entre étages :
Dalle béton 250 mm Sous-couche acoustique 2 x 5 mm Chape + revêtement souple 140 mm
Murs intérieurs :
Blocs béton 140 et 190 mm non enduits
Cas n°1 : le collège du Biéreau
Phase I : mesures in-situ
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Phase II : résultats de mesures Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens
Mesure in-situ de l’isolement acoustique standardisé pondéré entre deux locaux (DnT,w) adapté pour une source de bruit possédant un spectre de bruit rose (terme C) :
DA = DnT,w + C (avec DnT = L1 – L2 + 10 x log (𝑇
𝑇0
))
V
H
L1
L2
T
Local d’émission
Local de réception Local d’émission
L1
NBN S 01-400-2 : 2012
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10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
100
0
125
0
160
0
200
0
250
0
315
0
400
0
500
0
Dn
T (
dB
)
Fréquence (Hz)
AIR 4 : Niv. 1 Classe 6 - Niv. 0 Classe 3
AIR 5 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 0 Classe 2
AIR 2 : Niv. 1 Sanitaires - Niv. 1 Classe 6
AIR 1 :Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6
AIR 11 : Niv. 0 Sanitaires - Niv. 0 Classe 3
AIR 7 : Niv. 0 Classe 3 - Niv. 0 Classe 2
AIR 8 : Niv. 0 Classe 1 - Niv. 0 Classe 2
V
Fuites ?
OK
H
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens
AIR
1 :N
iv. 1
Sal
le d
e p
rof
- N
iv. 1
Cla
sse
6; 4
4
AIR
2 :
Niv
. 1 S
anit
aire
s -
Niv
. 1 C
lass
e 6
; 53
AIR
4 :
Niv
. 1 C
lass
e 6
- N
iv. 0
Cla
sse
3; 5
2
AIR
5 :
Niv
. 1 S
alle
de
pro
f -
Niv
. 0 C
lass
e 2
; 53
AIR
7 :
Niv
. 0 C
lass
e 3
- N
iv. 0
Cla
sse
2; 2
6
AIR
8 :
Niv
. 0 C
lass
e 1
- N
iv. 0
Cla
sse
2; 2
4
AIR
11
: N
iv. 0
San
itai
res
- N
iv. 0
Cla
sse
3; 3
9
Exig
ence
s N
BN
S 0
1-4
00
-2 :
20
12
; 44
0
10
20
30
40
50
60
Collège du Biéreau
DA (
dB
)
DA ≥ 44 dB (42 dB avec tolérance)
V
Entre classes, salle des profs, sanitaires
Classes, salle des profs, …?
DA = DnT,w + C (avec DnT = L1 – L2 + 10 x log (𝑇
𝑇0
))
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DA ≥ 44 dB (42 dB avec tolérance)
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens
0
10
20
30
40
50
60
70
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
100
0
125
0
160
0
200
0
250
0
315
0
400
0
500
0
Dn
T (
dB
)
Fréquence (Hz)
AIR 1 :Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6
AIR 7 : Niv. 0 Classe 3 - Niv. 0 Classe 2
AIR 8 : Niv. 0 Classe 1 - Niv. 0 Classe 2
Premières constatations …
44 dB
24 dB
26 dB
Sans porte
Avec porte(s)
Porte(s) entre classes = Performances limitées
Avec porte(s)
DA ≥ 40 dB (38 dB avec tolérance)
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas pratique n°1: Isolation aux bruits aériens
AIR
3 :N
iv. 1
Hal
l - N
iv. 1
Cla
sse
6; 2
9
AIR
6 :
Niv
. 1 S
alle
de
pro
f -
Niv
. 1 H
all;
27
AIR
9 :
Niv
. 0 H
all -
Niv
. 0 C
lass
e 2
; 30
AIR
10
: N
iv. 0
Hal
l - N
iv. 0
Cla
sse
3; 3
3
Exig
ence
s N
BN
S 0
1-4
00
-2 :
20
12
; 36
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Collège du Biéreau
DA (
dB
)
29 dB 27 dB
30 dB 33 dB
Premières constatations … Couloirs…?
DA ≥ 36 dB (34 dB avec tolérance)
Entre couloirs et classes, salle des profs, sanitaires,…
DA ≥ 38 dB (Confidentialité)
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Cas pratique n°1: Isolation aux bruits de choc
Mesure in-situ du niveau de pression du bruit de choc standardisé pondéré (L’nT,w ) augmenté du terme d’adaptation pour le bruit des pas (CI) :
L’I = L’nT,w + CI (avec L’nT = L2 + 10 x log (𝑇0
𝑇))
V
H
L2
T
Local d’émission
Local de réception Local d’émission
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Phase II : résultats de mesures
NBN S 01-400-2 : 2012
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas pratique n°1: Isolation aux bruits de choc
IMP
1 :
Niv
. 1 S
alle
de
pro
f -
Niv
. 1 C
lass
e 6
; 43
IMP
2 :
Niv
. 1 C
lass
e 6
- N
iv. 0
Cla
sse
3;
50
IMP
3 :
Niv
. 1 S
alle
de
pro
f -
Niv
. 0 C
lass
e 2
; 50
IMP
4 :
Niv
. 0 C
lass
e 3
- N
iv. 0
Cla
sse
2;
58
IMP
5 :
Niv
. 0 C
lass
e 1
- N
iv. 0
Cla
sse
2;
61
IMP
6 :
Niv
. 0 E
scal
ier
- N
iv. 0
Cla
sse
3; 5
2
IMP
7 :
Niv
. 1 H
all -
Niv
. 0 C
lass
e 2
; 38
Exig
ence
s N
BN
S 0
1-4
00
-2 :
20
12
; 60
0
10
20
30
40
50
60
70
Collège du Biéreau
L’I (
dB
)
L’I ≤ 60 dB (62 dB avec tolérance)
50
63
80
10
0
12
5
16
0
20
0
25
0
31
5
40
0
50
0
63
0
80
0
10
00
12
50
16
00
20
00
25
00
31
50
40
00
50
00
L'nT (dB)
Fréquence (Hz)
IMP 1 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Classe 6
IMP 4 : Niv. 0 Classe 3 - Niv. 0 Classe 2
IMP 5 : Niv. 0 Classe 1 - Niv. 0 Classe 2
IMP 6 : Niv. 0 Escalier - Niv. 0 Classe 3
61 dB
58 dB
Sans porte = 43 dB
Avec porte(s)
Premières constatations …
Entre classes maternelles : L’I ≤ 55 dB (57 dB avec tolérance)
Double contrainte !
60 dB
H V
V
V
H
H
H
Entre classes, salle des profs, halls, sanitaires
Button
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Cas n°2 : l’école IMMI « Bâtiment exemplaire 2007 »
• Construction d’une école primaire (2010) • Option constructive : Standard passif • Située à Anderlecht (quartier calme)
• Principe constructif mixte : béton & bois
Et dans les autres bâtiments ? Cas pratique n°2 : plans, coupes & compositions
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Cas n°3 : Collège St François d’Assise
• Extension d’une école existante (2010) • Option constructive : très basse énergie • Située à Tubize (centre ville) • Principe constructif : Ossature bois & cloisons légères
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Et dans les autres bâtiments ? Cas pratique n°3 : plans, coupes & compositions
Button
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Comparaison des résultats : Isolation aux bruits aériens
52
26 24
45
39 39
47
51
55 53
41
44 42 43
65
44
60
41
64
43 44 42
0
10
20
30
40
50
60
70
Entre classes
DA (dB) AIR 4 : Niv. 1 Classe 6 - Niv. 0 Classe 3
AIR 7 : Niv. 0 Classe 3 - Niv. 0 Classe 2
AIR 8 : Niv. 0 Classe 1 - Niv. 0 Classe 2
AIR 1 : Niv.2 Classe H27 - Niv.2 Classe H26
AIR 2 : Niv.2 Classe H25 - Niv.2 Classe H26
AIR 4 : Niv.2 Classe H25 - Niv.2 Classe H24
AIR 5 : Niv.2 Classe H23 - Niv.2 Classe H24
AIR 7 : Niv.2 Classe H23 - Niv.1 Classe H12
AIR 8 : Niv.2 Classe H25 - Niv.1 Classe H14
AIR 9 : Niv.2 Classe H27 - Niv.1 Classe H16
AIR 10 : Niv.1 Classe H13 - Niv.1 Classe H14
AIR 11 : Niv.1 Classe H13 - Niv.1 Classe H12
AIR 1 : Niv. 3 Classe A33 - Niv. 3 Classe A34
AIR 2 : Niv. 3 Classe A33 - Niv. 3 Classe A32
AIR 3 : Niv. 3 Classe A33 - Niv. 2 Classe A23
AIR 4 : Niv. 3 Classe A35 - Niv. 3 Classe A34
AIR 5 : Niv. 3 Classe A35 - Niv. 2 Classe A25
AIR 8 : Niv. 2 Classe A24 - Niv. 2 Classe A23
AIR 9 : Niv. 3 Classe A31 - Niv. 2 Classe A21
AIR 10 : Niv. 2 Classe A22 - Niv. 2 Classe A23
Exigence NBN S 01-400-2 (2008)
Exigence avec tolérance de 2 dB
DA ≥ 44 dB (42 dB avec tolérance)
Entre classes, salle des profs, sanitaires
V
Avec portes
Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas.
Entre classes ?
Phase III : constatations
Blocs béton Cloisons légères
Fuites ?
V V
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29
27
30
33
28
32
34
31
29
34
36
34
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Entre un hall et un autre local
DA (dB)
AIR 3 :Niv. 1 Hall - Niv. 1 Classe 6
AIR 6 : Niv. 1 Salle de prof - Niv. 1 Hall
AIR 9 : Niv. 0 Hall - Niv. 0 Classe 2
AIR 10 : Niv. 0 Hall - Niv. 0 Classe 3
AIR 3 : Niv.2 Hall - Niv.2 Classe H26
AIR 6 : Niv.2 Hall - Niv.2 Classe H24
AIR 12 :Niv.1 Hall - Niv.1 Classe H12
AIR 6 : Niv. 3 Hall - Niv. 3 classe A34
AIR 7 : Niv. 3 Hall - Niv. 3 Classe A32
AIR 11 : Niv. 2 Hall - Niv. 2 Classe A23
Exigence NBN S 01-400-2 (2008)
Exigence avec tolérance de 2 dB
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Comparaison des résultats : Isolation aux bruits aériens
DA ≥ 36 dB (34 dB avec tolérance) Bilan ? Performances limitées par la porte Exigences difficiles à atteindre
Couloirs ?
Entre couloirs et classes, salle des profs, sanitaires,… - Performances de la feuille de porte - Etanchéité limitée : ouvertures de transfert - Performances des allèges et parties vitrées
Phase III : constatations
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50
58
61
52
48 50
46
53 51
53
48 48
52 52
41
52
41
48
42
60 62
0
10
20
30
40
50
60
70
Entre classes
L’I (dB)
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Comparaison des résultats : Isolation aux bruits de choc
Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas. L’I ≤ 60 dB (62 dB avec tolérance)
Avec portes Mesure du bruit aérien de la machine.
43
50 52
38
44 45
48 49
60 62
0
10
20
30
40
50
60
70
Autres
L’I (dB)
Phase III : constatations
Couloirs & escaliers ?
Classes ?
Blocs béton Cloisons légères
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Voies de transmissions : directes & latérales
- Dimensionnement des murs de séparation = OK - Transmissions latérales importantes (murs latéraux, dalles et
poutres béton continues + fuites via les portes et couloirs)
Phase III : constatations
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Comparaison des résultats : Temps de réverbération
Phase III : constatations
0,7
9
0,7
8
0,7
8
0,7
8
0,7
9
0,8
0,8
0,7
8
0,7
8
0,7
9
0,7
7
0,7
8
0,7
8
0,5
9
0,5
7
0,5
6
0,9
4
0,9
5
0,6
4
0,5
8
0,8
5
0,7
6 0
,82
0,7
1
0,5
8
0,7
8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
T (s)
T0 Tnom
Dans les classes
Plafonds absorbants
Bilan ? Exigences respectées dans la plupart des cas.
Classes ?
Influence du volume, de l’ameublement et du type d’ameublement, type de revêtement mural (choix des matériaux)
T = 0,16 𝑉
𝐴
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1,6
0
1,5
6
1,0
0
1,0
0
3,4
9
2,9
9
0,9
8
0,9
6
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00T (s)
T0
Tnom
Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Comparaison des résultats : Temps de réverbération
Phase III : constatations Dans les réfectoires & salles de sports
Bilan ? Mitigé… Réfectoires ?
Salles de sports ?
V = ± 800 m³ V = ± 200 m³
V = ± 2000 m³
V = ± 1800 m³
Valeurs limites Traitement acoustique indispensable
Exemple :
α = 1 Ajouter ± 100 m²
α = 0,5 Ajouter ± 200 m²
T = 0,16 𝑉
𝐴
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Le confort acoustique dans les établissements scolaires : cas pratiques
Conclusion
Performances atteintes de manière générale :
Isolation aux bruits de choc (L’I) entre ≠ locaux (mur de séparation sans ouverture)
Isolation aux bruits aériens (DA) entre classes (mur de séparation sans ouverture)
(Isolation aux bruits aériens des façades (DAtr) (2 cas mesurés))
Temps de réverbération nominal (Tnom) dans les classes et réfectoires
Performances limitées :
X Isolation aux bruits aériens (DA) et aux bruits de choc (L’I) entre classes lorsque le mur de
séparation comprend une porte (performances limitées de la porte, ouverture de transfert, étanchéités,…)
X Isolation aux bruits aériens (DA) entre un hall et un local
X Temps de réverbération nominal (Tnom) dans les salles de sports
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Merci pour votre attention !
Bedankt voor uw aandacht !
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Avec la collaboration du bureau d’architecture « Trait Architects ».