Généralités sur l’isolation acoustique / l’insonorisation
Par où commencer une démarche de lutte contre le bruit ?
Il y a lieu de commencer une démarche de lutte contre le bruit en prenant l’avis de professionnels de l’ insonorisation, tels que Isolation Technologie Services, en mesure d’accompagner un Client tout au long de sa démarche de réduction des nuisances sonores en le faisant bénéficier de l’expertise (de sa ressource humaine) de 20 ans en matière d’ acoustique dans tous les secteurs d’activité: industrie, environnement, énergie, salles d'essais, bâtiment.
Qu’est ce que l’insonorisation ?
L’insonorisation consiste à la mise en œuvre de moyens de protection des travailleurs contre le bruit, et/ou de protection de l’environnement contre le bruit, et/ou de moyens visant au respect de la réglementation acoustique des bâtiments (industriels, tertiaires, d’habitation...) L’insonorisation peut faire fait intervenir les techniques propres d’une part à l’ isolation acoustique et d’autre part à la correction acoustique ainsi que des techniques propres à la mise en œuvre de silencieux et d’ écrans acoustiques.
Quelle différence entre isolation acoustique et correction acoustique ?
L’ isolation acoustique est l’ensemble des procédés mis en œuvre pour obtenir un isolement acoustique déterminé, c’est à dire une limitation de la transmission du son d’un espace à l’origine du bruit vers un autre que l’on souhaite protéger. La correction acoustique consiste à mettre en œuvre matériaux absorbants dans un local en vue de limiter sa durée de réverbération (persistance des sons après arrêt d'un source de bruit), et/ou d'augmenter la décroissance sonore spatiale, c’est à dire en vue d'améliorer l’ acoustique interne d’un local en limitant l'amplification due au phénomène de réverbération.
Quels moyens de réduction du bruit à la source ?
La réduction du bruit à la source consiste à diminuer la puissance acoustique d'un matériel ou d'un équipement bruyant, par des moyens tels qu'un encoffrement (capot insonorisant) pour une machine, un cloisonnement insonorisant pour une zone bruyante dans un atelier par exemple, un silencieux pour une bouche de ventilation (ou bien une aspiration / extraction liée à un process industriel).
Quels moyens de limitation de la propagation du bruit ?
Dans un local, la limitation de la propagation du bruit peut notamment être effectuée par la mise en oeuvre d'écrans acoustiques (écrans anti-bruit) qui s'opposent à la propagation du bruit dans une direction donnée ainsi que par la mise en oeuvre de matériaux absorbants (selon les possibilités: sous la forme d'un revêtement mural, ou / et sous la forme d'un plafond suspendu ou de baffles suspendus ou / et sous la forme d'un revêtement de sol) qui permettent d'augmenter la décroissance sonore spatiale en limitant l'amplification des niveaux sonores due aux effets de la réverbération. Dans certains milieux de travail, des cabines sont des constructions spécialement conçues pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante.
A l'extérieur, la limitation de la propagation du bruit peut notamment être effectuée par la mise en oeuvre d'écrans acoustiques (écrans anti-bruit) qui s'opposent à la propagation du bruit dans une direction donnée.
Dans les bâtiments, les performances de l'enveloppe d'une construction (logement, local tertiaire) en terme d'isolement aux bruit aériens limitent la propagation du bruit des espaces bruyants vers les espaces à protéger (intérieurs ou extérieurs). Des cabines pour musiciens sont des constructions spécialement conçues pour leur permettre la pratique de la musique sans gêner les voisins, consistant en une structure entièrement enveloppante. Des cabines audiométriques sont des constructions spécialement conçues pour permettre des examens et tests liés à l'audition, consistant en une structure entièrement enveloppante.
Quelle protection des travailleurs contre le bruit en France et dans l’Union Européenne?
En France, l’ arrêté du 30 août 1990 est pris pour l’application de l’article R. 235-11 du code du travail et est relatif à la correction acoustique des locaux de travail : ce texte est applicable en France relativement aux caractéristiques acoustiques des locaux de travail et en particulier vis à vis de la décroissance du niveau sonore par doublement de distance une source sonore
En France, le décret n° 88-405 du 21/04/88 porte modification au code du travail et est relatif à la protection des travailleurs contre le bruit. Note : tout ou partie de ce document a été modifié par des textes plus récents
En France, le décret n° 2006-892 du 19 juillet 2006 est relatif aux prescriptions de sécurité et de santé applicables en cas d'exposition des travailleurs aux risques dus au bruit. Ce décret transpose la directive 2003/10/CE du 6 février 2003 concernant les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l’exposition des travailleurs aux risques dus au bruit.
En France, le décret n° 2006-1044 du 23 août 2006 est relatif aux prescriptions de sécurité et de santé applicables en cas d’exposition aux risques dus au bruit des personnels employés à bord des navires
Dans l’Union Européenne, la directive n° 86/188/CEE du 12/05/86 est relatif à la protection des travailleurs contre le bruit Note : tout ou partie de ce document a été modifié par des textes plus récents
Dans l’Union Européenne, la directive 2003/10/CE du 6 février 2003 concerne les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l’exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (bruit) : applicable dans le droit français depuis 2006 et impliquant notamment une baisse de 5 dB des seuils précédemment en vigueur
Quelle protection de l’environnement contre le bruit en France et dans l’union Européenne?
En France : l’ arrêté du 20 août 85 est relatif aux bruits aériens émis dans l’environnement par les installations classées pour la protection de l’environnement à l’exclusion des installations soumises aux dispositions de l’ arrêté du 23 janvier 1997 Note : tout ou partie de ce document a été modifié par des textes plus récents
En France, l’ arrêté du 10 mai 1995 est relatif aux modalités de mesure des bruits de voisinage
En France, l’ arrêté du 23 janvier 1997 est relatif à la limitation des bruits émis dans l’environnement par les installations classées pour la protection de l’environnement
En France : l’ arrêté du 15 novembre 1999 modifie l’arrêté du 23 janvier 1997 relatif à la limitation des bruits émis dans l’environnement par les installations classées pour la protection de l’environnement et l’arrêté du 14 mai 1993 relatif à l’industrie du verre
En France, l’ arrêté du 4 avril 2006 est relatif à l’établissement des cartes de bruit et des plans de prévention du bruit dans l’environnement
En France, l’ arrêté du 5 décembre 2006 est relatif aux modalités de mesurage des bruits de voisinage
En France, l’ arrêté du 27 novembre 2008 modifie l' arrêté du 5 décembre 2006 relatif aux modalités de mesurage des bruits de voisinage
En France, le décret n° 95-408 du 18 avril 1995 est relatif à la lutte contre les bruits de voisinage et modifie le code de la santé publique
En France, le décret n° 2006-361 du 24 mars 2006 est relatif à l’établissement des cartes de bruit et des plans de prévention du bruit dans l’environnement et modifie le code de l’urbanisme
En France, le décret n° 2006-1099 du 31 août 2006 est relatif à la lutte contre les bruits de voisinage et modifie le code de la santé publique
Dans l’Union Européenne, la directive 2002/49/CE du 25 juin 2002 est relative à l’évaluation et à la gestion du bruit dans l’environnement
Quelle réglementation acoustique pour les bâtiments d’habitation ?
En France, l’ arrêté du 30 juin 1999 est relatif aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d’habitation : il est désigné sous l’appellation « nouvelle réglementation acoustique »
Quelle limitation du bruit dans les établissements d'enseignement ?
En France, l’ arrêté du 25 avril 2003 est relatif à la limitation du bruit dans les établissements d'enseignement.
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Réduction du bruit au moyen d'un encoffrement (capot insonorisant) ou d'une paroi (acoustique)
Quelles sont les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'un encoffrement (capot insonorisant) ?
Les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'un encoffrement - structure enveloppant une source sonore (machine), conçue pour protéger l’environnement de cette source sonore (machine) - sont principalement les conditions en vigueur à l'intérieur du capotage insonorisant projeté (et le degré d'agressivité vis à vis des parois pouvant résulter de l'existence de projections de liquides tels que liquide de coupe dans le cas d'une fraiseuse, eau dans le cas d'une machine de découpe par jet d'eau par exemple), de l'existence de projections de matières solides (copeaux dans le cas de centres d'usinages par exemple, silice dans le cas d'une sableuse, etc...), l'état thermodynamique considéré à l'intérieur de l'enceinte acoustique (pression, température, présence de vapeurs plus ou moins inertes), le niveau de performance acoustique requis selon la fréquence (perte d’insertion, puissance acoustique résiduelle) ainsi que - le cas échéant - l'existence de contraintes additionnelles telles que démontabilité, réaction au feu, résistance à l'explosion, nécessité pour les parois d'assurer une isolation thermique, ou bien d'être translucides pour permettre la vision etc...
Dans le cas de réalisation dans le secteur agro-alimentaire, dans le secteur pharmaceutique, ou bien en milieu hospitalier, des contraintes spécifiques liées à l'hygiène interviennent et peuvent rendre nécessaire le recours à des revêtements absorbants particuliers (étanches, lavables) ou l'emploi d'aciers inoxydables. Dans le cas de constructions situées à l'extérieur, la résistance aux intempéries et à la corrosion doit également être prise en compte, ce qui peut influer sur la définition des systèmes constructifs appropriés.
D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.
Qu'il s'agisse de petits encoffrements (capotages), d'encoffrements pour machines isolées fixes (pour atelier, à l'extérieur), ou bien d'encoffrements pour grosses machines et groupes de machines à l'intérieur desquels on peut pénétrer ou encore d'encoffrements mobiles voire d'encoffrements montés sur des véhicules, le dimensionnement des parois doit prendre en compte les besoins en terme d'affaiblissement acoustique (c'est à dire la capacité à s'opposer à la transmission du bruit), les effets de l'amplification des niveaux sonores liée à l'existence de l'encoffrement lui-même et aussi les besoins en accessibilité en terme de portes dont l'efficacité est liée à l'étanchéité à l'air (portes pivotantes, portes coulissantes, portes accordéon, portes à enroulement) ainsi que les besoins en circulation d'air (ventilation, aspiration de déchets...), les besoins en découpes pour le passage de flux de matières (entrées de matières premières, sorties de produits finis), les besoins en découpes pour les passages de servitudes (câbles, gaines, tuyauteries...).
Ces différentes données d'entrée sont nécessaires au choix de produits et de systèmes constructifs appropriés à la performance acoustique requise pour les parois d'un encoffrement dépendant de la performance acoustique et de la surface respective de ses différents sous ensembles: panneaux d'isolation acoustique de façade, en toiture et le cas échéant pour plancher, accès, châssis vitrés, silencieux, découpes et ouvertures.
Quels panneaux d'isolation acoustique métalliques pour un encoffrement (capot insonorisant) ?
S'agissant des panneaux d'isolation acoustique (aussi appelés panneaux d'isolation phonique) métalliques utilisés pour les applications courantes en matière d'insonorisation industrielle telles que la réalisation d'encoffrements (capotages insonorisants) - structures enveloppant une source sonore (machine), conçues pour protéger l’environnement de cette source sonore (machine) - de machines ou de matériels bruyants, ils sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure (le plus souvent en acier non inoxydable, la plupart du temps: avec peinture) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un voile de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier galvanisé). Pour l'enveloppe extérieure, un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à classement C5 selon norme ISO 12944.
Dans certains cas, l'enveloppe des panneaux d'isolation acoustiques de capotages insonorisants peut être réalisée en acier inoxydable (inox 304, inox 316) ou en aluminium.
Suivant les besoins, le revêtement absorbant peut être constitué de mousse acoustique ou de laine de polyester et pour certaines applications, protégé par un surfaçage étanche (film polyuréthane et pour certains cas extrêmes: peinture).
En vue d'augmenter l'indice d'affaiblissement acoustique dans une gamme de fréquences donnée, une tôle intermédiaire (généralement en acier) ainsi qu'une couche d'absorbant intercalaire additionnelle peuvent être insérées dans les panneaux d'isolation acoustique, la performance de tels panneaux d'isolation acoustique étant basée sur l'effet de paroi double.
Pour des cas spécifiques, un matériau amortissant (viscoélastique) peut être incorporé.
La performance acoustique de panneaux d'isolation acoustique pour des encoffrements de machines dans l'industrie et de cabines (en terme d'indice d'affaiblissement acoustique) est très dépendante de la fréquence, étant liée principalement (outre la qualité de l'assemblage entre panneaux fondant leur étanchéité à l'air):
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi simple: principalement à la masse surfacique totale
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi double: principalement à la masse surfacique de chacun des parements et à leur écartement (la masse surfacique du revêtement absorbant intérieur peut intervenir aussi si non négligeable)
La prévision des performances acoustiques des parois d'un encoffrement peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification des performances acoustiques des parois d'un encoffrement peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 140-3 Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction - Partie 3 : Mesurage en laboratoire de l'isolation aux bruits aériens des éléments de construction
Quelle performance en terme d'isolation acoustique pour un encoffrement (capot insonorisant) ?
La performance en terme d'isolation acoustique d'encoffrements - structures enveloppant une source sonore (machine), conçues pour protéger l’environnement de cette source sonore (machine) - industriels (cartérisations de machine-outils, capotage de matériels bruyants...) est très dépendante de la fréquence et est liée principalement d'une part à la performance des panneaux d'isolation acoustique (caractérisée par leur indice d'affaiblissement acoustique) ainsi le cas échéant qu'à celle des silencieux et aussi au nombre et aux dimensions des découpes et ouvertures, et d'autre part aux imperfections d'étanchéité et aux transmissions de bruit par voie solidienne.
Cette performance peut être exprimée en terme de différence (avec et sans l'encoffrement) de niveaux globaux de pression acoustique pondérés A ou de niveaux de pression acoustique par bandes d'octave à des emplacements spécifiés (tels que valeur maximale à 1 m de l'encoffrement, valeur moyenne sur une surface enveloppante, valeur à un poste de travail) - également appelée isolement en pression acoustique - ou bien en terme de différence de niveaux globaux de puissance acoustique pondérés A ou de niveaux de puissance acoustique par bandes d'octave de l'encoffrement (ou de l'équipement encoffré) - également appelée isolement en puissance acoustique de l'encoffrement ou encore perte d'insertion de l'encoffrement - .
A titre d'ordres de grandeur (et vis à vis d'un spectre de bruit de type "bruit rose"), une différence de niveau jusqu'à 10 dBA peut en général être obtenue sans exigence particulière, tandis qu'une différence de niveau de 10 à 20 dBA requière un encoffrement type sans fuite importante, tandis qu'une différence de niveau de 20 à 30 dBA nécessite un encoffrement type avec des joints rendus soigneusement étanches et un montage élastique de la machine, et tandis qu'une différence de niveau de 30 à 40 dB met en jeu des encoffrements à haute performance soigneusement conçus et montés (une différence de niveau encore supérieure doit faire intervenir une construction spéciale).
La prévision de la performance acoustique (au bruit aérien) d'un encoffrement industriel peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification de la performance acoustique d'un encoffrement peut être effectué (selon le cas) en conformité avec la norme ISO 11546-1 Acoustique - Détermination de l'isolement acoustique des encoffrements - Partie 1: Mesurages dans des conditions de laboratoire (aux fins de déclaration) ou en conformité avec la norme ISO 11546-2 1995 Acoustique - Détermination de l'isolement acoustique des encoffrements - Partie 2: Mesurages sur site (aux fins d'acceptation et de vérification).
Quelle ventilation pour un encoffrement (capot insonorisant) ?
La conception et la réalisation d'un encoffrement - structure enveloppant une source sonore (machine), conçues pour protéger l’environnement de cette source sonore (machine) - industriel (cartérisation de machine-outils, capotage de matériels bruyants ou bâtiment insonorisant...) performant en terme d'isolation acoustique rend nécessaire la mise en jeu de constructions souvent très étanches à l'air et souvent justifiant de déperditions thermiques modérées.
La ventilation d'un encoffrement est liée à la nécessité d'une évacuation de la puissance thermique (de l'énergie calorifique) dissipée par les équipements encoffrés et pas toujours transmises au travers des parois de l'encoffrement.
Le débit de ventilation nécessaire est lié aux apports thermiques des équipements installés à l'intérieur de l'encoffrement ainsi qu'aux performances en terme d'isolation thermique des parois de l'encoffrement et à l'élévation de température admissible (différence entre la température à l'intérieur de l'encoffrement et la température de l'air de l'installation de ventilation).
S'agissant des apports thermiques en milieu de travail: ceux liés à l'éclairage, aux matériels informatique...sont généralement secondaires alors que ceux liés au process lui-même sont souvent majeurs et impactent parfois la qualité même du process: dans l'industrie du carton (quand il s'agit d'onduleuses) ou dans l'imprimerie (quand il s'agit de rotatives) par exemple. Le cas échéant, la présence d'ouvertures permanentes dans l'encoffrement (passages pour fllux de matière première par exemple: entrée de bois pour une raboteuse) ou temporaires (ouvertures périodiques de portes par un opérateur, sortie au travers de trappes asservies de produits finis par exemple sortie de blocs d'une presse à béton) entrent en ligne de compte ainsi que de le débit d'air nécessaire pour le process lui même (en terme d'air devant être introduit à l'intérieur de l'encoffrement pour le séchage ou le nettoyage par air comprimé par exemple) ou bien le débit évacué par un réseau de dépoussiérage ou d'évacuation de copeaux (machines à bois par exemple) ou encore d'aspiration de rognures (machines de transformation dans l'industrie du carton par exemple) s'ils existent.
S'agissant des apports thermiques dans le secteur de l'énergie, (et en particulier: dans le cas de centrales de production d'énergie), leur traitement peut constituer un des aspects majeurs de la réussite d'un projet d'insonorisation, permettant aux équipements encoffrés de fonctionner dans les conditions prévues par les constructeurs sans dépasser les limites de température acceptables: lorsque un ou plusieurs ventilateur(s), moteur(s), compresseur(s), alternateur(s), turbine(s) à gaz sont impliqués par exemple. Entrent en ligne de compte également les besoins en air comburant (pour un moteur ou une turbine à gaz par exemple) qui peuvent rendre nécessaire la réalisation d'un circuit aéraulique distinct du circuit de ventilation de l'encoffrement avec équipements de filtration et d'insonorisation dédiés (silencieux). Pour ce type de projets, une étude aéraulique spécifique complète s'impose.
L'existence d'une installation de ventilation dans un encoffrement conduit généralement à la nécessité de mettre en oeuvre des silencieux (un pour l'entrée d'air et un autre pour la sortie d'air pour limiter la diffusion de bruit au travers de ces ouvertures) et parfois à devoir insonoriser le ventilateur dont la puissance acoustique peut être parfois du même ordre que celle des autres sources de bruit pour lesquelles l'encoffrement a été envisagé et peut conduire à la mise en oeuvre d'équipements d'insonorisation aussi conséquents - si ce n'est plus conséquent - que pour le traitement des parois de l'encoffrement. L'installation d'encoffrements dans certains environnements particulièrement chauds (en relation avec le climat, ou bien avec la présence de sources de chaleur - à proximité - comme un four ou comme certains process) peuvent rendre nécessaire la mise en oeuvre d'équipements de climatisation.
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Amélioration de la performance d'un encoffrement (capot insonorisant) ou d'une paroi (acoustique) existants
Pourquoi doubler un carter métallique, une gaine métallique, une canalisation, une cloison en plaques de plâtre, une cloison en parements bois, avec un matériau amortissant pour améliorer leurs performances acoustiques?
Un matériau amortissant permet d’augmenter l’ indice d’affaiblissement acoustique d’une plaque sur laquelle il est appliqué.
Grâce à sa propriété d’ amortissement, le matériau amortissant:
- réduit - toutes choses égales par ailleurs - la diminution de l’ indice d’affaiblissement acoustique (limite le facteur de transmission sonore) d’une plaque mince aux fréquences correspondant au phénomène de coïncidence
- limite le bruit de chocs liés à la chute de pièces (conteneurs, goulottes…) et/ou limite le bruit de chocs lié à la projection de matières à grande vitesse (tuyauteries d’évacuation de déchets, de copeaux dans réseaux d'aspiration…).
Grâce à sa masse surfacique, le matériau amortissant augmente - toutes choses égales par ailleurs - l’ indice d’affaiblissement acoustique (limite le facteur de transmission sonore) d’une plaque mince aux fréquences pour lesquelles la loi de masse est applicable.
Pourquoi doubler l’intérieur d’un carter métallique, d’un écran métallique, d’une cloison ou d’une enceinte en plaques de plâtre ou à parements bois avec un matériau absorbant pour améliorer leurs performances acoustiques?
Un matériau absorbant permet d’augmenter l’ isolement acoustique d’une plaque sur laquelle il est appliqué (côté source de bruit).
Grâce à sa propriété d’ absorption, le matériau absorbant limite l’augmentation du niveau de pression acoustique côté source de bruit qui se produirait si le support seul (carter métallique, plaque de plâtre, plaque de bois) était interposé.
Grâce à sa masse surfacique (si elle n'est pas négligeable), le matériau absorbant augmente - toutes choses égales par ailleurs - l’ indice d’affaiblissement acoustique (limite le facteur de transmission sonore) d’une plaque mince aux fréquences pour lesquelles la loi de masse est applicable.
Pourquoi doubler l’intérieur d’un carter métallique, d’un écran métallique, d’une cloison ou d’une enceinte en plaques de plâtre ou à parements bois avec un matériau amortissant et absorbant (complexe acoustique) pour améliorer leurs performances acoustiques?
Un matériau amortissant et absorbant (complexe acoustique) permet d’augmenter l’indice d’affaiblissement acoustique et l’isolement acoustique d’une plaque sur laquelle il est appliqué en cumulant en un seul produit ne nécessitant qu’une seule application les propriétés complémentaires d’ amortissement (de l’ amortissant) et d’ absorption (de l’ absorbant).
Pourquoi choisir un absorbant ou un complexe acoustique à base de laine de polyester plutôt que tout autre absorbant ?
Un tel choix est indiqué dans tous les cas ou il est recherché un produit justifiant d’un très bon facteur d’absorption et respectant l’environnement (car recyclable et sans défibrage) et dont l’application (dans les situations ordinaires) ne nécessite en général pas de surfacage.
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Protection des personnes (vis-à-vis du bruit) au moyen d'une cabine (insonorisée ou d'insonorisation)
Quelles sont les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'une cabine (insonorisée ou d'insonorisation) ?
Les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'une cabine - construction spécialement conçue pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante - sont principalement le niveau de performance acoustique requis selon la fréquence (perte d’insertion, niveau de pression acoustique résiduel) ainsi que - le cas échéant - l'existence de contraintes additionnelles telles que démontabilité, transportabilité, réaction au feu, nécessité pour les parois d'assurer une isolation thermique, ou bien d'être translucides pour permettre la vision etc...
Dans le cas de constructions situées à l'extérieur, la résistance aux intempéries et à la corrosion doit également être prise en compte, ce qui peut influer sur la définition des systèmes constructifs appropriés.
D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.
Qu'il s'agisse de cabines de contrôle et de surveillance, ou bien de cabines fixes pour opérateurs, voire de cabines montées sur des véhicules, le dimensionnement des parois doit prendre en compte les besoins en terme d'affaiblissement acoustique (c'est à dire la capacité à s'opposer à la transmission du bruit), les effets de l'amplification des niveaux sonores liée à l'existence de la cabine elle-même - des contraintes spécifiques liées au confort acoustique (intelligibilité de la parole) et à l'habitabilité (aspect visuel) à l'intérieur peuvent rendre nécessaire le recours à des revêtements absorbants particuliers, au niveau des murs, du plafond ou encore du sol - et aussi les besoins en accessibilité dont l'efficacité est liée à l'étanchéité à l'air (portes pivotantes, portes coulissantes) ainsi que les besoins en circulation d'air (ventilation), les besoins en découpes pour les passage de servitudes (câbles, gaines, tuyauteries...).
Ces différentes données d'entrée sont nécessaires au choix de produits et de systèmes constructifs appropriés à la performance acoustique requise pour les parois d'une cabine dépendant de la performance acoustique et de la surface respective de ses différents sous ensembles: panneaux d'isolation acoustique de façade, en toiture et le cas échéant pour plancher, accès, châssis vitrés, silencieux, découpes et ouvertures.
Quels panneaux d'isolation acoustique métalliques pour une cabine (insonorisée ou d'insonorisation) ?
S'agissant des panneaux d'isolation acoustique (aussi appelés panneaux d'isolation phonique) métalliques utilisés pour les applications courantes en matière d'insonorisation industrielle telles que la réalisation d'une cabine - construction spécialement conçue pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante -, ils sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure (le plus souvent en acier non inoxydable, la plupart du temps: avec peinture) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un voile de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier galvanisé). Pour l'enveloppe extérieure, un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à classement C5 selon norme ISO 12944.
Dans certains cas, l'enveloppe des panneaux d'isolation acoustiques de cabines peut être réalisée en acier inoxydable (inox 304, inox 316) ou en aluminium.
Suivant les besoins, le revêtement absorbant peut être constitué de mousse acoustique ou de laine de polyester et pour certaines applications, protégé par un surfaçage étanche (film polyuréthane et pour certains cas extrêmes: peinture).
En vue d'augmenter l'indice d'affaiblissement acoustique dans une gamme de fréquences donnée, une tôle intermédiaire (généralement en acier) ainsi qu'une couche d'absorbant intercalaire additionnelle peuvent être insérées dans les panneaux d'isolation acoustique, la performance de tels panneaux d'isolation acoustique étant basée sur l'effet de paroi double.
Pour des cas spécifiques, un matériau amortissant (viscoélastique) peut être incorporé.
La performance acoustique de panneaux d'isolation acoustique pour des cabines (en terme d'indice d'affaiblissement acoustique) est très dépendante de la fréquence, étant liée principalement (outre la qualité de l'assemblage entre panneaux fondant leur étanchéité à l'air):
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi simple: principalement à la masse surfacique totale
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi double: principalement à la masse surfacique de chacun des parements et à leur écartement (la masse surfacique du revêtement absorbant intérieur peut intervenir aussi si non négligeable)
La prévision des performances acoustiques des parois d'une cabine peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification des performances acoustiques des parois d'une cabine peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 140-3 Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction - Partie 3 : Mesurage en laboratoire de l'isolation aux bruits aériens des éléments de construction
Quelle performance en terme d'isolation acoustique pour une cabine ?
La performance en terme d'isolation acoustique d'une cabine - construction spécialement conçue pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante - est très dépendante de la fréquence et est liée principalement d'une part à la performance des panneaux d'isolation acoustique (caractérisée par leur indice d'affaiblissement acoustique) ainsi le cas échéant qu'à celle des silencieux (pour la ventilation) et aussi au nombre et aux dimensions des découpes et ouvertures, et d'autre part aux imperfections d'étanchéité et aux transmissions de bruit par voie solidienne.
Cette performance peut être exprimée en terme de différence (avec et sans la cabine) de niveaux globaux de pression acoustique pondérés A ou de niveaux de pression acoustique par bandes d'octave à des emplacements spécifiés (tels que valeur maximale à 1 m des parois de la cabine, valeur moyenne à l'intérieur de la cabine, valeur à un poste de travail) - également appelée isolement en pression acoustique -.
A titre d'ordres de grandeur (et vis à vis d'un spectre de bruit de type "bruit rose"), une différence de niveau jusqu'à 10 dBA peut en général être obtenue sans exigence particulière, tandis qu'une différence de niveau de 10 à 20 dBA requière une cabine type sans fuite importante, tandis qu'une différence de niveau de 20 à 30 dBA nécessite une cabine type avec des joints rendus soigneusement étanches, un plancher insonorisé et un montage élastique (suspension antivibratoire de la cabine), et tandis qu'une différence de niveau de 30 à 40 dB met en jeu des cabines à haute performance soigneusement conçues et montées (une différence de niveau encore supérieure doit faire intervenir une construction spéciale).
La prévision de la performance acoustique (au bruit aérien) d'une cabine peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification de la performance acoustique d'une cabine peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 11957 Acoustique - Détermination des performances d'isolation acoustique des cabines - Mesurages en laboratoire et in situ
Quelle ventilation pour une cabine (insonorisée ou d'insonorisation) ?
La conception et la réalisation d'une cabine - construction spécialement conçue pour protéger des personnes (par exemple, des opérateurs de machines) du bruit ambiant, consistant en une structure entièrement enveloppante - performante en terme d'isolation acoustique rend nécessaire la mise en jeu de constructions souvent très étanches à l'air et souvent justifiant de déperditions thermiques modérées.
La ventilation d'une cabine est liée à la nécessité d'un renouvellement d'air sanitaire pour les occupants et peut contribuer à leur confort thermique (en période estivale: si l'air introduit à l'intérieur de la cabine est suffisamment frais, en période hivernale: si l'air introduit à l'intérieur de la cabine est suffisamment chaud) .
Le débit de ventilation nécessaire est lié au nombre des occupants, aux éventuels apports thermiques des équipements installés à l'intérieur de la cabine (éclairage, matériels informatique...), aux performances en terme d'isolation thermique des parois de la cabine et à l'écart de soufflage admissible (différence entre la température à l'intérieur de la cabine et la température de l'air de l'installation de ventilation). L'existence d'une installation de ventilation dans une cabine conduit généralement à la nécessité de mettre en oeuvre des silencieux (un pour l'entrée d'air et un autre pour la sortie d'air pour limiter la diffusion de bruit au travers de ces ouvertures) et parfois à devoir insonoriser le ventilateur (notamment pour le confort acoustique des occupants de la cabine). L'installation de cabines dans certains environnements particulièrement chauds (en relation avec le climat, ou bien avec la présence - à proximité - de sources de chaleur comme un four ou bien avec l'existence de certains process dans l'industrie du papier, du carton ou de la fabrication du verre par exemple) peuvent rendre nécessaire la mise en oeuvre d'équipements de climatisation.
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Limitation de la propagation du bruit au moyen d'un écran acoustique (écran anti-bruit)
Quelles sont les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'un écran acoustique (d'un écran anti-bruit) ?
Les données d’entrée utiles pour le dimensionnement des parois d'un écran acoustique (d'un écran anti-bruit) sont principalement les conditions en vigueur dans l'environnement de l'écran acoustique (l'écran anti-bruit) projeté (et le degré d'agressivité vis à vis des parois pouvant résulter de l'existence de projections de liquides tels que de l'eau dans le cas d'un écran extérieur le long d'une route par exemple), de l'existence de projections de matières solides (copeaux dans le cas de boxes de meulage par exemple, gravillons dans le cas d'un écran extérieur le long d'une route par exemple, ballast dans le cas d'un écran extérieur le long d'une voie ferrée par exemple), le niveau de performance acoustique requis selon la fréquence (perte d’insertion, niveau sonore résiduel) ainsi que - le cas échéant - l'existence de contraintes additionnelles telles que démontabilité, réaction au feu, protection contre le rayonnement ou la chaleur, ou bien nécessité pour les parois d'être translucides pour permettre la vision etc...
Dans le cas de constructions situées à l'extérieur, la résistance aux intempéries et à la corrosion doit également être prise en compte, ce qui peut influer sur la définition des systèmes constructifs appropriés.
D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.
Qu'il s'agisse de cloisonnements de grandes salles, de la réduction du bruit pour des postes de travail individuels, de la protection des postes de travail individuels vis à vis d'autres plus bruyants, d'écrans anti-bruit routiers, d'écrans anti-bruit ferroviaires, le dimensionnement des parois doit prendre en compte les besoins en terme d'affaiblissement acoustique (c'est à dire la capacité à s'opposer à la transmission du bruit), les effets de l'amplification des niveaux sonores liée à l'existence de l'écran lui-même et aussi (notamment pour les applications en milieu de travail) les besoins en accessibilité en terme de portes dont l'efficacité est liée à l'étanchéité à l'air (portes pivotantes, portes coulissantes, portes accordéon, portes à enroulement), les besoins en découpes pour le passage de flux de matières (entrées de matières premières, sorties de produits finis), ainsi que (s'il s'agit par exemple du traitement d'équipements de production thermique ou frigorifique) les besoins en circulation d'air (ventilation...), les besoins en découpes pour les passages de servitudes (câbles, gaines, tuyauteries...).
Ces différentes données d'entrée sont nécessaires au choix de produits et de systèmes constructifs appropriés à la performance acoustique requise pour les parois d'un écran acoustique (écran anti-bruit) dépendant de la performance acoustique et de la surface respective de ses différents sous ensembles: panneaux d'isolation acoustique, accès, châssis vitrés, silencieux, découpes et ouvertures.
Quels panneaux d'isolation acoustique pour un écran acoustique (écran anti-bruit) en milieu de travail dans l'industrie ?
S'agissant des panneaux d'isolation acoustique (aussi appelés panneaux d'isolation phonique) utilisés pour les applications courantes en matière d'insonorisation industrielle telles que la réalisation d'écrans acoustiques (écrans anti-bruit) en milieu de travail dans l'industrie vis à vis de machines ou de matériels bruyants, il sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure (le plus souvent en acier non inoxydable, la plupart du temps: avec peinture) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un voile de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier galvanisé). Pour l'enveloppe extérieure, un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à C5 selon norme ISO 12944.
Dans certains cas, l'enveloppe des panneaux d'isolation acoustiques d'écrans acoustiques (écrans anti-bruit) peut être réalisée en acier inoxydable (inox 304, inox 316) ou en aluminium.
Suivant les besoins, le revêtement absorbant peut être constitué de mousse acoustique ou de laine de polyester et pour certaines applications, protégé par un surfaçage étanche (film polyuréthane et pour certains cas extrêmes: peinture).
En vue d'augmenter l'indice d'affaiblissement acoustique dans une gamme de fréquences donnée, une tôle intermédiaire (généralement en acier) ainsi qu'une couche d'absorbant intercalaire additionnelle peuvent être insérées dans les panneaux d'isolation acoustique, la performance de tels panneaux d'isolation acoustique étant basée sur l'effet de paroi double.
Pour des cas spécifiques, un matériau amortissant (viscoélastique) peut être incorporé.
Un écran acoustique (écran anti-bruit) avec 2 faces absorbantes peut être utilisé dans le cas de la séparation de 2 postes de travail bruyants contigus (boxes de martelage, de meulage, d'ébarbage...)
La performance acoustique de panneaux d'isolation acoustique pour des écrans acoustiques (écrans anti-bruit) en milieu de travail dans l'industrie (en terme d'indice d'affaiblissement acoustique) est très dépendante de la fréquence, étant liée principalement (outre la qualité de l'assemblage entre panneaux fondant leur étanchéité à l'air):
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi simple: principalement à la masse surfacique totale
- pour des panneaux justifiant de l'effet de paroi double: principalement à la masse surfacique de chacun des parements et à leur écartement (la masse surfacique du revêtement absorbant intérieur peut intervenir aussi si non négligeable)
La prévision des performances acoustiques des parois d'un écran acoustiques (d'un écran anti-bruit) peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification des performances acoustiques des parois d'un écran acoustique (écran anti-bruit) peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 140-3 Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction - Partie 3 : Mesurage en laboratoire de l'isolation aux bruits aériens des éléments de construction
Quelle efficacité pour des écrans acoustiques (des écrans anti-bruit) ?
L'efficacité d'écrans acoustiques (écrans anti-bruit) est très dépendante de la fréquence et est liée principalement d'une part à la performance des panneaux d'isolation acoustique (caractérisée par leur indice d'affaiblissement acoustique) ainsi le cas échéant (pour des applications autres que les écrans anti bruit routiers ou ferroviaires) - qu'à celle des silencieux mais aussi au nombre et aux dimensions des découpes et ouvertures, aux imperfections d'étanchéité, et aux transmissions de bruit par voie solidienne. De plus, cette performance dépend des dimensions de l'écran ainsi que du positionnement relatif de la source de bruit et du récepteur vis à vis de l'écran acoustique (l'écran anti-bruit) - et aussi de la taille de la source sonore -.
La prévision de l'efficacité d'un écran acoustique (écran anti-bruit) peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.
La vérification de la performance d'un écran acoustique (écran anti-bruit) peut être effectuée (selon le cas) en conformité avec la norme ISO 11821 Acoustique - Mesurage de l'atténuation acoustique in situ d'un écran amovible ou bien NF EN 1793-1 Dispositifs de réduction du bruit du trafic routier - Méthode d'essai pour la détermination de la performance acoustique - Partie 1 : caractéristiques intrinsèques relatives à l'absorption acoustique ou bien NF EN 1793-2 Dispositifs de réduction du bruit du trafic routier - Méthode d'essai pour la détermination de la performance acoustique - Partie 2 : caractéristiques intrinsèques relatives à l'isolation aux bruits aériens.