1 of 32

Université 8 Mai 1945 Guelma Faculté des sciences et de la technologie

Département d’architecture

DU MILIEU URBAIN AU BÂTIMENT, QUELLE ÉTUDE

SPÉCIALE DE L'ACOUSTIQUE

Présenté par:

Mme MAHAYA née BENHARRA Houda.

12/06/2019

1

2 of 32

I. INTRODUCTION GÉNÉRALE

12/06/2019

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

Le bruit est un « son ayant généralement un caractère aléatoire sans composantes bien définies » selon la CEI.

​

Trois classes de bruits son distinguées:

Bruits gênants

Bruits stressants

Bruits traumatisants

o Exercent une action sur certaines fonctions physiques et physiologiques

o Le niveau moyen ambiant est de: +3dB la nuit et +5 le jour.

o Provoquent modifications de

des l’état de

l’équilibre physiologique.

​

o Leurs actions agressives

concernent récepteur

aussi bien le auditif que

l’ensemble de l’organisme.

o L’action des bruits

stressants reste révocable.

o Provoquent des perturbations ou des lésions irréversibles.

  • Il résultent :
    • Des pertes définitives d’audition (niveau du

système auditif)

  • Des

physiologiques

troubles

et

psychologiques (niveau de l’organisme)

2

3 of 32

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

12/06/2019

I. INTRODUCTION GÉNÉRALE

Le confort de l’être humain est la préoccupation des déférentes études y compris l’étude de l’acoustique dans des échelles distinctes. Ci-dessous on illustre les effets remarquables sur l’homme:

L’effet auditif

Gêne:

L’intensité subjective du son est caractérisée par les échelles de sonie.

  • La comparaison d’un son pur de fréquence quelconque avec un son de 1 000 Hz donnant la même sensation de niveau.
  • La comparaison, deux à deux, de sons de même fréquence dont l’un donne une sensation de niveau double de l’autre.

Perte d’audition du au bruit

La modification du seuil d’audition peut être aggravé par l’exposition à un son de fort niveau ou l’expositions longue durée.

​

  • Les préventions contre la surdité dépond:
    • Le niveau de bruit et la durée d’exposition ( ne pas dépasser 85 dB pendant 8h)
    • Le facteur de la forme: résulte de la nature de la dynamique et le spectre de bruit.
    • La stabilité de niveau de l’exposition

3

4 of 32

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

12/06/2019

I. INTRODUCTION GÉNÉRALE

L’effet non auditif

Stress physiologique :

L’adaptation au son passe par trois phases:

o Phase d’alerte: mobilisation des réactions de l’organisme de défense

o Phase de résistance at adaptation: une stabilité physiologique accompagnée par des troubles divers (hormonaux, cardiovasculaires....)

o Phase d’épuisement: l’équilibre physiologique obtenu dans la deuxième phase peut être

détruit et place à des troubles majeurs du comportement et à des

perturbations psychiques.

Perturbations physiologiques:

  • Variations hormonales et biochimiques
  • Modifications cardiovasculaires
  • Modifications physiologique à long terme

Perturbations du sommeil:

Accroissement de nombre de changement dans les phases de sommeil.

Performance de l’homme:

  • les conséquences directes sur la sécurité par non-audition des signaux d’avertissement.
  • les conséquences indirectes sur la sécurité par réduction des facultés d’attention, diminution de la dextérité, accroissement de la fatigue, etc.
  • les conséquences sur la qualité du travail.

4

5 of 32

PROBLÈME

12/06/2019

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

Homme

L’acoustique dans le milieu urbain

L’acoustique dans le bâtiment

5

6 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

II. Atténuation géométrique pour différents types de source

​

  • L’atténuation géométrique dépend du type de la source de bruit.

​

  • Pour une source ponctuelle, la puissance acoustique se répartit sur une surface sphérique. L’intensité décroît avec le carré de la distance et la pression acoustique proportionnellement à la distance.

​

  • Si la source de bruit est linéaire (par exemple axe de trafic, file de véhicules), on a pour une source de longueur infinie

12/06/2019

6

doivent pratiquement toujours

effets être

supplémentaires considérés:

  • réflexions

sur les surfaces périphériques

(par

exemple sol, construction, forêt etc.),

  • végétation,
  • courbure de la trajectoire du son suite à l’influence du temps,
  • effet d’ombrage des obstacles etc.

A. La propagation du son à l’extérieur

I. Vue globale:

  • La forme la plus simple de propagation du son correspond à une source ponctuelle placée dans de l’air immobile.
  • Pour estimer la pression acoustique à un point de réception quelconque (lieu d’émmission), seules

« l’atténuation» de la puissance sonore sur la surface sphérique ainsi que l’absorption par l’air doivent être prises en compte.

  • Toutefois, dans les situations réelles, des

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

7 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

12/06/2019

A. La propagation du son à l’extérieur

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

Propagation du son d’une source linéaire

Propagation du son d’une source ponctuelle

7

8 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

12/06/2019

III. Conditions météorologiques:

​

  • L’effet des conditions météorologiques est considérable à partir d’une distance d’environ (100–200) m entre la source et le récepteur
  • On peut observer des situations où, par exemple, le niveau sonore au lieu d’émission est supérieur de quelques dB la nuit par rapport au jour.
  • La direction du vent et la stratification verticale de la température dans les couches d’air proches du sol provoquent, par effets de

réfraction, des courbures qui « accentuent» ou

« atténuent» la propagation du son.

A. La propagation du son à l’extérieur

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

Gradient de température positif

8

Gradient de température négatif

Effet de la stratification en température de l’atmosphère sur la propagation du son

9 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

12/06/2019

III. Conditions météorologiques:

​

  • L’effet des conditions météorologiques est considérable à partir d’une distance d’environ (100–200) m entre la source et le récepteur
  • On peut observer des situations où, par exemple, le niveau sonore au lieu d’émission est supérieur de quelques dB la nuit par rapport au jour.
  • La direction du vent et la stratification verticale de la température dans les couches d’air proches du sol provoquent, par effets de

réfraction, des courbures qui « accentuent» ou

« atténuent» la propagation du son.

A. La propagation du son à l’extérieur

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

coupe verticale

Vue en plan

Effet du vent sur la propagation du son dans une atmosphère stratifiée horizontalement

9

10 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

12/06/2019

10

espaces

ouverts

Les balcons sont des souvent exposés au bruit.

B. Solutions

Dans le domaine sonore, les choix architecturaux relatifs aux façades doivent faire l’objet d’une étude approfondie au cas par cas et nécessitent la validation d’un professionnel de l’acoustique. En effet, certaines façades vont créer des réflexions sonores qui augmentent finalement le niveau sonore ou vont concentrer les ondes sonores vers un autre bâtiment.

1. Isolations des façades:

Les loggias, ou « jardins d’hiver », forment un nouvel obstacle au

bruit et jouent le rôle d’espaces-tampon entre l’intérieur des logements et l’extérieur.

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

11 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

11

Utilisation des matériaux absorbants

B. Solutions

1. Isolations des façades:

Usage des murs antibruit

Création des formes innovantes

12/06/2019

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

12 of 32

II. L’ACOUSTIQUE URBAINE

12

Utilisation d’enveloppe de protection

B. Solutions

1. Isolations des façades:

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

12/06/2019

13 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

13

A. Sources de bruit dans le bâtiment

​

Source de bruit

Bruit extérieur

Bruit intérieur

Bruit intérieur

Bruit des installations

Bruit des intrinsèque

Trafic

Bruit aérien

Bruit de chocs

Technique du bâtiment

Sons aériens et solidiens

Interne au local

Bruit aérien

12/06/2019

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

14 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

14

A. Sources de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

12/06/2019

15 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

12/06/2019 15

Bruits aériens:

o sont émis par une source n’ayant pas de contact direct avec la structure construite.

o Ces bruits naissent et se propagent dans l’air (voix, musique, voiture) avant de faire vibrer les parois du local, lesquelles vont à leur tour faire vibrer l’air dans les locaux voisins.

  • les bruits aériens intérieurs : conversations, télévision, bruits de certains équipements (chasse d’eau, chaufferie, ascenseurs, etc.)
  • Les bruits aériens extérieurs : trafic routier, ferroviaire ou aérien, animations en rue

B. Types de bruit dans le bâtiment

En acoustique du bâtiment, il faut distinguer deux types de bruit qui coexistent souvent pour une même source

Bruits solidiens ou d’impact:

o ont pour origine une mise en vibration directe de la structure du bâtiment.

o La vibration d’un élément constitutif du bâtiment, ou en contact avec celui-ci, se propage au travers de celui-ci, faisant vibrer l’air des locaux voisins et créant ainsi un son.

o Deux types de bruits aériens peuvent être distingués :

o Ce sont par exemple:

  • les bruits d’impact (pas, déplacement de meubles,

chute d’objets)

  • le bruit créé par la vibration de certains

équipements collectifs (chaufferie) ou individuels (machine à laver).

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

16 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

16

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

​

Bruits des équipements:

+ 3 dB = « perceptible»

+ 10 dB = « deux fois plus fort »

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

17 of 32

17

12/06/2019

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

18 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

18

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

19 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

19

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

20 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

20

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

21 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

21

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

22 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

22

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

23 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

23

12/06/2019

B. Types de bruit dans le bâtiment

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

24 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

24

12/06/2019

C. Transmission de bruit dans un bâtiment

Lorsqu’un son rencontre une paroi, son énergie sonore est en partie :

​

  • réfléchie : l’énergie réfléchie revient du côté de la source.

​

  • absorbée : l’énergie absorbée est soit transformée en chaleur dans la paroi, soit transmise vers d’autres parois sous forme de vibration.

​

  • transmise : l’énergie transmise traverse la paroi et fait vibrer l’air de l’autre côté. Chaque paroi va se comporter comme un « haut- parleur » diffusant plus ou moins de bruit.
    • Transmission directe au travers des parois (façade, plancher, mur)
    • Transmission indirecte par les parois latérales, qui dépend des liaisons entre les parois latérales et la paroi de séparation ;
    • Transmission parasite due au défaut de la paroi (fissure, manque d’étanchéité, …) ou par certains points singuliers (gaine technique, entrée d’air, canalisation, ...).

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

25 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

25

12/06/2019

  1. Solutions

​

Pour réduire la pollution sonore à l’intérieur des bâtiments, éviter ou diminuer l'intensité du bruit à la source est bien évidemment la solution idéale, avant même de penser à l’isolation. Par exemple, utiliser des moyens de transports, des machines ou des outils plus performants d’un point de vue acoustique, c’est à dire moins bruyants.

​

​

Il existe des solutions urbaines et architecturales pour protéger les espaces intérieurs

    • mieux réfléchir l’implantation des bâtiments les uns par rapport aux autres,
    • agir sur l’organisation et l'orientation des pièces au sein du bâtiment
    • créer des espaces tampons

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

26 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

26

12/06/2019

D. Solutions

1. L’isolation acoustique:

  • l'isolation acoustique cherche à réduire la partie de l’onde sonore qui est transmise à travers les parois.
  • Les principes de l’isolation acoustique:
    • La loi de la masse

Plus un matériau est lourd (dense et épais), plus il retient les bruits.

    • La loi masse - ressort – masse

Le principe s'appuie sur la séparation acoustique entre deux masses par un ressort (l’air ou un isolant par exemple). Lorsque le bruit heurte la première masse, celle-ci se met à osciller. Le ressort entre les deux couches intercepte ces vibrations et fait office d’amortisseur.

    • La loi d'étanchéité

C'est le point le plus faible d’une paroi qui détermine sa performance d’isolation.

​

    • Désolidarisation

Afin d’éviter la propagation des vibrations, la désolidarisation des différents éléments (cloisons, planchers, murs, ..) au moyen de joints souples, doit être maximale.

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

27 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

27

12/06/2019

D. Solutions

2. L’absorption acoustique:

​

  • ou correction acoustique, traite l’énergie réfléchie et absorbée, mais ne modifie quasiment pas les propriétés de transmission de la paroi.

​

  • L’absorption ou correction acoustique d’un local consiste à y modifier la propagation du son, à corriger l’environnement sonore de manière à l’adapter à son utilisation. Il s’agit donc ici de traiter la réverbération, et donc la partie réfléchie et absorbée du son.

​

  • Elle dépond principalement:

absorbant ou

  • Les caractéristiques du local : géométrie, mobiliers, accessoires (tentures, ...) ;

​

  • Les caractéristiques des matériaux de revêtement : texture, disposition, caractère réfléchissant,

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

28 of 32

II. L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT

28

12/06/2019

D. Solutions

2. L’absorption acoustique:

​

  • En fonction de la fonctionnalité du local, des exigences des corrections acoustiques seront définies, notamment dans le cadre de normes. Celles-ci permettront concrètement :

​

    • D’améliorer l’intelligibilité dans les salles de réunions, dans les théâtres, les salles de classes, …
    • D’éviter l’effet de brouhaha dans les salles polyvalentes, les halls d’expositions, les piscines, les salles de restaurants, …
    • D’assurer une force sonore, une clarté, une diffusion dans les salles musicales, d’écoute, …
    • De diminuer les niveaux sonores des bruits perturbateurs (ou bruit de fond) dans les lieux de circulation, halls de gare, …

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

29 of 32

IV. CONCLUSION

Pour réduire l’impact des nuisances sonores dans le cadre d’une nouvelle planification il faut

29

12/06/2019

  • Eloigner
    • Eloigner la source de bruit des zones sensibles ou inversement car l’éloignement permet de réduire le niveau sonore. De 6 dB (A) à chaque fois que l’on double la distance « source-récepteur » dans le cas d’une source potentielle.

De 3 dB (A) dans le cas d’une source linéaire telle qu’une voirie routière ou ferroviaire.

​

  • Orienter
    • Orienter les bâtiments de manière à éviter la propagation des bruits extérieurs vers les locaux ou secteurs sensibles et dégager un espace protégé de la gêne sonore.
    • Orienter l’agencement interne des constructions

​

  • Protéger
    • Protéger les constructions contre les bruits extérieurs par divers aménagements capables de modifier la propagation du bruit.
    • Absorber les bruits par l’utilisation de matériaux limitant la réverbération sonore
    • Agir sur les façades de construction

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

30 of 32

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

30

12/06/2019

IV. CONCLUSION

Pour réduire l’impact des nuisances sonores dans le cadre d’une nouvelle planification il faut

  • Isolation du bruit extérieur:

​

    • Renforcer l’isolation des fenêtres
    • La pose d’un joint à calfeutrement (très bon marché) peut faire gagner jusqu’à 5 dB si les menuiseries sont en bon état. Ces joints sont à remplacer environ tous les 2 ans.
    • En réhabilitation de logements anciens on ne pourra prétendre atteindre des isolements supérieurs à 35 dB. En effet, les entrées d’air ne permettent pas de dépasser ce seuil de performance acoustique.
    • Pour éviter les phénomènes de condensation, toute mise en place d’une fenêtre étanche doit s’accompagner de la pose d’entrées d’air dans les pièces principales, et, éventuellement, d’un système de ventilation.
    • Les coffres de volet roulant et entrées d’air « acoustiques », soumis à des exigences réglementaires (indice d’isolement normalisé “Dn10route” supérieur à 36 dB(A)), laissent passer l’air sans laisser passer le bruit.

​

  • Isolation du bruit intérieur:

​

    • Isolation par les cloisons horizontales
    • Renforcer l’isolation d’une paroi existante
    • Les complexes de doublage prêts à l’emploi
    • Les doublages sur ossature métallique

31 of 32

Du milieu urbain au bâtiment, quelle étude spéciale de l'acoustique?

  1. BARRON M. (2010), « Auditorium Acoustics and Architectural Design » Second Edition,Taylor & Francis e-Library
  2. BAUER, M., MÖSLE, P., SCHWARZ M. (2014), « Green Building – Guidebook for Sustainable Architecture». Canada
  3. DEKAY M., BROWN G. Z. (2014), « Sun, wind & light architectural design strategies ». Canada.
  4. HAMAYON L.(2006), « Réussir l'acoustique d'un bâtiment », LE MONITEUR
  5. LIEBARD A. et DEHERDE A. (1996-2004), « Traité d'urbanisme et d'architecture bioclimatique : concevoir, édifier et aménager avec le développement durable ». Architecture et Climat. LE MONITEUR
  6. IGRAN T. (2008), « Building Acoustics »,Taylor & Francis e-Library

31

12/06/2019

V. RÉFÉRENCES

32 of 32

Merci pour votre attention