Indicateurs de performances acoustiques des éléments et des constructions

Performance d’une paroi dans son ensemble : isolements acoustiques brut, standardisé et normalisé

L’isolement acoustique brut représente l’isolation d’un local vis-à-vis des bruits aériens. Il est indépendant de la puissance de la source car il est défini comme étant la différence entre la pression acoustique en émission et en réception : Il est nécessaire de corriger la valeur du niveau de pression acoustique du côté réception de la durée de réverbération afin de ne retenir que l’effet des transmissions à travers les parois.

Il est donc ajouté à la pression acoustique en réception un terme correctif défini par rapport à une durée de réverbération de référence T₀ = 0,5 s. On obtient alors l’isolement acoustique standardisé Dn,T (Voir NF EN ISO 40-3) : Cas particulier important, le D_2m,nT est l’isolement de façade standardisé. Sa définition est identique à celle du DnT, avec 1 L relevé à 2 mètres en avant de la façade. Les seuils réglementaires en DnT pour une façade font l’hypothèse d’une mesure à 2 mètres.

Pour la même raison, l’isolement acoustique normalisé est déterminé à l’aide d’un facteur correctif cette fois exprimé à l’aide de l’aire d’absorption acoustique équivalente A du local de réception et d’une aire d’absorption acoustique équivalente de référence A₀ égale à 10 m². Les isolements sont donc des indicateurs globaux, puisqu’ils prennent en compte tous les éléments constituant la paroi, ainsi que les transmissions latérales. Un cahier des charges de type obligation de résultat sera donc naturellement rédigé avec des contraintes d’isolement. Pour les petits éléments, tels que les entrées d’air, gaines de câbles électriques, dispositifs d’étanchéité, coffres de volets roulants, on utilise l’isolement acoustique normalisé d’un élément, noté Dne (Voir NF EN ISO 12354-1) : La détermination de cette grandeur est décrite dans la norme NF EN 20140-10.

On peut encore rencontrer cette grandeur sous le nom de D_n10. Cette dernière notation est obsolète.

Performance intrinsèque d’un élément : indice d’affaiblissement acoustique

L'aptitude d’un élément de construction à isoler un milieu d’émission d'un milieu de réception est représentée par son indice d'affaiblissement acoustique. Il correspond à l’isolement mesuré en laboratoire entre deux salles, en l’absence de transmission latérale pour une éprouvette constituée d’un seul élément (paroi homogène, fenêtre). Cet indice est exprimé en dB et est lié au facteur de transmission τ. L’indice d’affaiblissement est une grandeur intrinsèque du composant testé. C’est donc l’indicateur le mieux adapté au calcul de la performance d’une paroi à partir de celles de ses éléments et celui que l’on trouvera dans les catalogues des fabricants de produits de construction. La norme NF EN ISO 140-3 décrit le mesurage de l'indice d’affaiblissement pour les éléments du bâtiment.

Il existe une relation de passage entre l’indice d’affaiblissement acoustique et l’isolement brut. Elle fait intervenir l’aire d’absorption équivalente du local de réception A et la surface S de la paroi séparative : Enfin, on rencontre aussi l’indice d’affaiblissement acoustique apparent R' : Par rapport à R , la puissance prise au dénominateur est la puissance totale, c’est à dire la puissance rayonnée par toutes les parois de la salle de réception et pas uniquement celle qui est transmise par l’élément testé.

Indicateurs de transmission

La présentation qui suit s’inspire d’un document publié par le Comité Français de l’Isolation : "Acoustique, réglementation - les nouveaux indices".

Méthode française avant le 1er janvier 2000
La réglementation française a longtemps reposé sur le D_{nAT route} qui est le D_nT pondéré A, ainsi que le R_route, indice d’affaiblissement pour un bruit de trafic routier.

A titre d’exemple, voici comment le D_nT obtenu pour les octaves 125 à 4000 Hz peut être transformé en D_{nAT route}. On considère un spectre sonore routier L_1i en octaves. On calcule son niveau global L_1A en dB(A). Dans chaque octave i, on calcule la différence L_2i = L_1i - D_nTi.

On calcule alors le niveau global en dB(A) L_2A associé aux L_2i. On en déduit l’isolement pondéré A pour un bruit routier à l’émission : D_{nAT, route} = L_1A - L_2A.

Méthode européenne au 1er janvier 2000 :
Avec l’harmonisation européenne, la grandeur de référence devient l’isolement acoustique standardisé pondéré, noté D_{nT, ω}.
Autre changement, le dB(A) est remplacé par le dB. La pondération A n’est pas pour autant abandonnée dans les calculs. Elle est seulement prise en compte différemment (Voir ci-après).
Enfin, le calcul des indicateurs pondérés est limité aux octaves 125 à 2000 Hz.
La courbe de référence ainsi que le mode de calcul des indicateurs pondérés sont fournis par la norme NF EN ISO 717-1. Celle-ci s’applique aussi bien aux indices d’affaiblissement acoustique (apparent ou pas), qu’aux isolements, qu’ils soient normalisés ou standardisés.

Pour déterminer un indice unique pondéré, on procède de la manière suivante : la courbe de référence est superposée à la courbe obtenue lors de la mesure (voir Figure 8). La courbe de référence est déplacée par pas de 1 dB par rapport à la courbe mesurée. On localise ensuite les écarts défavorables. Dans une bande de fréquence donnée, un écart est défavorable lorsque la courbe de référence se trouve audessus de la courbe mesurée, c’est à dire quand le matériau réel est moins isolant que le matériau fictif correspondant à la courbe de référence translatée (voir figure 8). La somme de ces écarts défavorables doit être la plus proche possible de 10 dB (resp. 32 dB) mais sans dépasser cette valeur pour des résultats en octaves (resp. tiers d’octave).



Une fois que la position idéale de la courbe de référence est trouvée, la valeur globale est l’ordonnée de la courbe de référence à 500Hz.

Le spectre de référence de la norme NF EN ISO 717-1 ne correspond pas au bruit de trafic routier. Un terme d’adaptation est introduit à cette fin. Celui-ci est calculé à partir d’un spectre routier de référence pondéré A.
Pour fixer les idées, prenons le cas d’un indice d’affaiblissement pondéré R_ω. Tout d’abord, on soustrait la valeur de l’indice d’affaiblissement acoustique à celle du spectre routier de référence et ce, sur chaque octave i : χ_i = L_i - R_i . Ensuite, la somme énergétique de toutes les différences χ_i est calculée. A ce niveau global χ, on soustrait le niveau global de l’indice d’affaiblissement acoustique calculé grâce à la norme ISO 717-1 (voir paragraphe précédent) soit χ_i - R_ω. On obtient alors le terme correctif pour le bruit routier noté C_tr .
Il est possible de calculer de la même manière le terme correctif au bruit rose pour l’indice d’affaiblissement acoustique apparent ou l’isolement standardisé et normalisé. Ce terme correctif est noté C .

Voici un exemple de résultat sous forme d’indicateurs pondérés : Cela signifie que l’indice d’affaiblissement pour un bruit de trafic routier vaut 41 - 5 = 36 dB.

Relations de passage entre les anciens indicateurs français en dB(A) et les indicateurs européens :
La définition des termes d’adaptation ci-dessus a été fortement encouragée par la France lors de la rédaction de la norme NF EN ISO 717-1. Ces termes permettent en effet de retrouver un mode de calcul "à la française", sans l’octave 4000 Hz cependant. Leur utilisation est systématique en France, si bien que l’on a défini les notations spécifiques : Suite au changement d’indicateurs dans la réglementation française, il peut être utile de disposer des approximations suivantes, qui montrent au passage que ce changement n’a pas bouleversé les ordres de grandeur : Un "isolement normalisé pour un bruit de trafic route" D_{nAT route} de 30 dB(A) devient donc un "isolement standardisé pondéré pour un bruit de trafic" D_{nTA, tr} de 30 dB.

Indice d’absorption acoustique pondéré α_ω

La norme NF EN ISO 11654 donne la courbe d’absorption de référence et le mode de calcul de α_ω. Tout d’abord, l’indice d’absorption pratique α_pi est calculé pour chaque bande d’octave i en faisant la moyenne arithmétique des trois indices d’absorption acoustique des tiers d’octaves relatifs à l’octave i. La courbe de référence est déplacée par pas de 0,05 vers les valeurs mesurées jusqu'à ce que la somme des écarts défavorables soit inférieure ou égale à 0,1. Une fois la position de la courbe trouvée, la valeur de l’indice d’absorption acoustique pondéré α_ω est l’ordonnée de la courbe de référence à 500Hz. A chaque fois qu’un α_pi excède la valeur de la courbe de référence de 0.25 ou plus, on peut ajouter un ou plusieurs indicateurs de forme à la valeur aw. Un excès est noté L à 250 Hz , M à 500 et 1000 Hz, H à 2000 et 4000 Hz. On aura par exemple α_ω = 0,70 (MH) pour un matériau absorbant nettement plus que le matériau de référence aux moyennes et hautes fréquences.

⇒ Revenir au sommaire du chapitre sur l'solation acoustique des façades

⇒ Les 14 cibles HQE