isolation acoustique, acoustique des locaux d'écoute
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Il existe sur ces sujets beaucoup de confusions,
de solutions erronées proposées ....
Seule une approche rigoureuse permet de les éviter

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Patrick Carré

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isolation acoustique des parois composées
de plusieurs matériaux sur leur surface
, cas des parois avec portes, fenêtres, etc
En bas de page, un résumé propose des conclusions simples, dont on peut se contenter


Une paroi est dite composée lorsqu'elle comporte sur sa surface 2 matériaux, ou épaisseurs, ou éléments de construction différents.

Cette configuration est extrèmement courante. C'est évident pour les parois comportant des ouvrants, portes ou fenêtres. Mais il y a bien d'autres cas, car on doit prendre en considération les éléments ou particularités même de très petite surface S2.

Rentrent dans cette catégorie par exemple les parois qui présentent des singularités comme passages d'air divers (conduits de cheminée, de ventilation) ou gaines électriques ou tuyauteries diverses.
On peut même considérer que toute paroi réalisée avec des éléments préfabriqués assemblés sur le chantier (agglos béton, briques, carreaux de plâtre, panneaux de bois, plaques de plâtre, etc), répond  au principe puisqu'il y a des joints entre les éléments, qui ne sont pas exactement de même nature que le reste de la paroi.
 

Affaiblissement équivalent

On appelle affaiblissement équivalent, noté Req, l'affaiblissement de la paroi composée.
Il se calcule en faisant un raisonnement basé sur la puissance acoustique totale transmise par la paroi, égale à la somme des puissances transmises par chacun des éléments 1 et 2, et en introduisant les coefficients de transmission t voir parois simples de chaque surface :
Wt = W1 + W2 = S1 x I1 + S2 x I2 = S1 x I x t1 + S2 x I x t2 = (S1 + S2) x I x teq

D'où des formules un peu lourdes !


les coefs t sont notés ici par la lettre grecque "to"

calcul de l'affaiblissement équivalent Req connaissant les composants

calcul de l'affaiblissement d'un élément connaissant l'autre et en posant un objectif d'affaiblissement équivalent recherché Req

Moyens de calcul
Pour faire ces calculs d'affaiblissement équivalent facilement, on peut utiliser des moyens plus simples :


1) ancienne méthode, cet abaque, qui est limité aux cas standarts 
utilisable seulement si  S1 > S2,
donc si l'élément le plus grand a l'affaiblissement le plus élevé
donne l'influence de l'élément faible (la diminution) sur le Req de l'ensemble

2) 2 applications excel / libre office 4 :

paroi-composée.xls 47 kO : calcul de l'indice d'affaiblissement équivalent d'une paroi composée de 2 matériaux différents sur sa surface, en fonction des caractéristiques des 2 matériaux; basique et pédagogique.

isolement acoustique.xls 90 kO :

  • calcul automatique en 1/3 d'octaves de l'affaiblissement d'une paroi composée, et de l'isolement vers un local , dimensions du local et de la paroi de séparation réglables indépendamment, choix de 1 ou 2 éléments de construction dans la paroi parmi une base de données incluse, influence de la réverbération, tracé de toutes les courbes
  • outil de calcul très efficace, facile à utiliser : quelques clics et choix dans des listes déroulantes permettent de constater les résultats ci-dessous

voir en page calculs particularités et moyens d'utilisation, téléchargement libre


en donnant l'indice 1 (S1, R1) à l'élément le plus affaiblissant : R1 > R2

Résultats de calculs

En faisant quelques essais avec l'un de ces moyens de calcul, on constate que :

  • Req est toujours compris entre R1 et R2.
  • l'influence de l'élément faible est considérable : une petite surface S2 avec un R2 plus faible que R1 engendre une très importante diminution R1 - Req.
  • le Req est presque toujours plus proche de R2 que de R1.
  • on pourrait presque dire "tout passe par la partie faible". Il ne sert à rien d'augmenter le R de la partie la plus affaiblissante. L'amélioration, c'est toujours d'augmenter la partie faible.
  • portes et fenêtres sont prépondérantes.

exemples : copies d'écran de paroi-composée.xls :

paroi composée d'une fenêtre R2 = 30 dB de 1,6 m2 dans une façade en béton de 14 cm, surface totale 11,6 m2

l'affaiblissement équivalent Req est de 38 dB, bien plus proche de celui de la fenêtre que de celui du béton, alors que la fenêtre n'occupe que 14% de la surface

influence de la totalité de la surface des joints (entre plaques et périphériques), estimée à 400 cm2 (16 mètres x 2,5 mms = faire moins nécessite un montage soigné) sur une cloison en plaques de plâtre de 8,5 m2, d'affaiblissement 40 dB; l'affaiblissement des joints de 14 dB est bien sûr une estimation

perte de 5 dB sur l'affaiblissement, donc sur l'isolement

Pour une bonne isolation, il faut absolument éviter toute partie faible dans une paroi, même de très petites dimensions :

  •  passages de canalisations, gaines diverses, ventilation, etc
  •  joints mal faits
  •  mauvaise étanchéité des ouvrants
conclusions
  • l'influence d'une porte ou d'une fenêtre dans une paroi ordinaire est prépondérante;
  • toute paroi comportant des passages de gaines, canalisations, etc, même de faibles dimensions, a un affaiblissement, quantité prépondérante pour sa qualité d'isolation, nettement inférieur à celui déterminé par ses matériaux seuls;
  • l'existence de joints entre éléments assemblés, par exemple de maçonnerie ou en plaques, peut diminuer de plusieurs déciBels l'affaiblissement, donc l'isolement;
  • par conséquent la qualité de la mise en oeuvre est fondamentale pour l'isolation acoustique
    exemple : lors de la réalisation d'un doublage avec des plaques de placoplâtre, il vaut mieux utiliser du placo ordinaire, et soigner la mise en oeuvre (jonctions entre plaques et périphériques) plutôt que choisir du placo dit "phonique" et le mettre en place sans se poser de questions, c'est à dire en cachant les défauts de jonctions avec les calicots
  • pour améliorer une paroi composée, il faut améliorer d'abord et presque toujours seulement la partie faible;
  • ce sont toujours les portes ou fenêtres quand il y en a;
  • tout passage d'air, voulu ou pas, est très défavorable;
  • une porte ou une fenêtre est elle-même une paroi composée : il y a un dormant (partie fixe), un ouvrant (partie mobile), et une jonction entre les 2, qui doit toujours assurer un rôle d'étanchéité pour une fenêtre, mais pas forcément pour une porte;
  • ventilation et isolation acoustique ne sont pas facilement compatibles

suite : parois doubles

Site réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhanilitation Bâtiments, Université Lyon 1, conseil acoustique en Rhône Alpes
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