Diminution de la réverbération d'un local au moyen de matériaux absorbant le son - FAQ

ITS répond aux questions pour la diminution de la réverbération d'un local au moyens de matériaux absorbants le son pour la correction acoustique et le confort.

Quelles sont les données d’entrée utiles pour la diminution de la réverbération d'un local ?

Les données d’entrée utiles pour la diminution de la réverbération d'un local sont principalement:

- un indicateur physique de la situation acoustique existante e.g. le temps de réverbération existant (la durée de réverbération existante) (*)
- la destination du local (*) 
- le niveau de performance acoustique requis (durée de réverbération souhaitée, niveau de pression acoustique souhaité, décroissance sonore spatiale souhaitée)(*)
- les surfaces disponibles pour la mise en oeuvre de matériaux absorbants (aire des surfaces disponibles, admissibilité de surcharges pondérales pour des supports muraux ou en toiture).

Dans de très nombreux cas, la réaction au feu des matériaux envisagés entre également en ligne de compte ainsi que des considérations liées à l'aspect (parti architectural, couleurs, matières...).

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 (avec revêtement étanche lavable) ou l'emploi d'aciers inoxydables.

D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.

*des valeurs limites de durée de réverbération (temps de réverbération) maximale ou d'aire d'absorption équivalente minimale sont à prendre en compte pour certains locaux dans les bâtiments tertiaires, des valeurs minimales de décroissance sonore spatiale sont à prendre en compte pour des locaux de travail

Quels panneaux muraux métalliques pour la correction acoustique d'un local ?

S'agissant des panneaux muraux métalliques de correction acoustique (aussi appelés panneaux d'isolation phonique) utilisés pour les applications courantes en matière d'insonorisation industrielle ou dans des locaux de bâtiments à usage tertiaire, telles que la diminution de la réverbération d'un local ou l'augmentation de la décroissance sonore sonore spatiale d'un local, ils sont généralement constitués 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 ou peint). Un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à classement C5 selon norme ISO 12944 en fournissant un aspect visuel approprié au contexte. Selon les besoins, les perforations de la protection perforée peuvent généralement être circulaires (tôle perforée) ou en forme de fentes (panneaux absorbants à lames métalliques).

Dans certains cas, l'ossature des panneaux muraux métalliques (panneaux absorbants métalliques) 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 le coefficient d'absorption 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 muraux métalliques, la performance de tels panneaux absorbants étant alors (partiellement) basée sur l'effet de membrane résonante (on parle aussi de résonateurs).

La prévision des performances acoustiques de panneaux muraux métalliques peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

La vérification des performances acoustiques de panneaux muraux métalliques peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 354 Acoustique - Mesurage de l'absorption acoustique en salle réverbérante

Pourquoi choisir des baffles à base de mousse de mélamine plutôt que tout autre baffle suspendu ?

Un tel choix est indiqué dans tous les cas ou il est recherché un baffle justifiant à la fois d’un très bon facteur d’absorption, d’une masse minimum, d’un coût minimum et de frais d’installation minimum selon différentes techniques possibles autorisant tous les partis architecturaux.

La vérification des performances acoustiques de baffles à base de mousse de mélamine peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 354 Acoustique - Mesurage de l'absorption acoustique en salle réverbérante

Quelle efficacité pour la correction acoustique d'un local ?

L'efficacité pour la correction acoustique d'un local (en milieu de travail, dans un bâtiment à usage tertiaire, dans un bâtiment à usage d'habitation...) est très dépendante de la fréquence et est liée principalement d'une part à la performance des matériaux absorbants qui constituent les parois ou dont sont revêtues les parois du local (caractérisée par leur coefficient d'absorption ou par leur facteur de Sabine) ainsi qu'à leur surface,  et d'autre part à la géométrie du local, à son volume, à son encombrement et au niveau de sa qualité acoustique avant insonorisation. Dans certains cas particuliers, l'hygrométrie et le taux d'occupation du local entrent également en ligne de compte.

Cette performance peut être exprimée en terme de différence (avec et sans la mise en oeuvre des matériaux de correction acoustique) des durées de réverbération ou (pour des locaux ayant une destination particulière) de moyennes des durées de réverbération à certaines fréquences.

A titre d'ordres de grandeur, une différence de durée de réverbération (ou de moyennes des durées de réverbération à certaines fréquences) jusqu'à 40 % peut en général être obtenue sans exigence particulière à l'issue de la mise en oeuvre d'un plafond acoustique suspendu (ou d'une résille de baffles acoustiques suspendus) dans le cas de locaux dont la hauteur sous plafond est suffisamment faible et dont les parois avant insonorisation étaient très réfléchissantes (par exemple murs en béton, toiture en bac acier), tandis qu'une différence de durée de réverbération (ou de moyennes des durées de réverbération à certaines fréquences) supérieure doit faire intervenir une réalisation spéciale pouvant rendre nécessaire la mise en oeuvre de revêtements absorbants muraux.

Cette performance peut aussi être exprimée (notamment en milieu de travail) en terme de différence (avec et sans la mise en oeuvre des matériaux de correction acoustique) de décroissance du niveau sonore par doublement de distance à la source.

A titre d'ordres de grandeur (et vis à vis d'un spectre de bruit de type "bruit rose"), une différence de décroissance du niveau sonore par doublement de distance à la source jusqu'à 25% peut en général être obtenue sans exigence particulière à l'issue de la mise en oeuvre d'un plafond acoustique suspendu (ou d'une résille de baffles acoustiques suspendus) dans le cas de locaux dont la hauteur sous plafond est suffisamment faible et dont les parois avant insonorisation étaient très réfléchissantes (par exemple murs en béton, toiture en bac acier), tandis qu'une différence de décroissance du niveau sonore par doublement de distance à la source supérieure doit faire intervenir une réalisation spéciale pouvant rendre nécessaire la mise en oeuvre de revêtements absorbants muraux.

Cette performance peut aussi être exprimée (notamment en milieu de travail) en terme de différence (avec et sans la mise en oeuvre des matériaux de correction acoustique) de niveaux globaux de pression acoustique pondérés A ou de niveaux de pression acoustique par bandes d'octave à des emplacements spécifiés suffisamment loin de sources de bruits (en général: pas de valeur à un poste de travail trop près d'une machine bruyante).

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 2 à 4 dBA peut en général être obtenue sans exigence particulière à l'issue de la mise en oeuvre d'un plafond acoustique suspendu (ou d'une résille de baffles acoustiques suspendus) dans le cas de locaux dont la hauteur sous plafond est suffisamment faible et dont les parois avant insonorisation étaient très réfléchissantes (par exemple murs en béton, toiture en bac acier), tandis qu'une différence de niveau supérieure doit faire intervenir une réalisation spéciale pouvant rendre nécessaire la mise en oeuvre de revêtements absorbants muraux.

La prévision de l'efficacité de la correction acoustique d'un local peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

>> Comment améliorer l'acoustique d'un bureau?

>> Comment améliorer l'acoustique d'un restaurant?

>> Comment diminuer le bruit dans une cantine?

>> Comment réduire le bruit d'un open space?

Quels niveaux et critères de performances acoustiques pour des bureaux et des espaces associés ou pour d'autres bâtiments tertiaires à l'exception des locaux des établissements d'enseignement ?

En France, la norme NF S31-080 (Janvier 2006) Acoustique - Bureaux et espaces associés - Niveaux et critères de performances acoustiques par type d'espace traite des espaces suivants : bureau individuel, bureau collectif, espace ouvert, salle de réunion, espace de détente, restaurant, circulation, plateau à aménager.

Selon le cas, la durée de réverbération ou la décroissance spatiale constituent l'exigence technique de base.

Pour chaque type de local, la norme définit et classe l’ambiance acoustique selon trois niveaux de performances :

- Niveau «Courant» : correspond à ce qu’exige la réglementation et, en l’absence de textes légaux, au niveau fonctionnel minimum, ne garantissant aucun confort acoustique.
- Niveau «Performant» : correspond à des performances acoustiques allant au-delà du niveau «Courant». Ce niveau assure un confort acoustique propice à de bonnes conditions de travail.
- Niveau «Très Performant» : correspond à des performances acoustiques maximales rendues possibles par l’action sur l’ensemble des différents éléments de la construction des ouvrages (conception, architecture, matériaux, ….). Ce niveau vise la perception du bruit utile et la non perception du bruit superflu : il y a donc une notion qualitative propre à l’usage et à l’activité qui sera menée dans le local.

En outre, la certification NF HQE Bâtiments Tertiaires permet de distinguer des bâtiments dont les performances acoustiques correspondent aux meilleures pratiques actuelles. Cette certification concerne les phases de programmation, de conception et de réalisation pour des bâtiments neufs et en rénovation.

Le critère acoustique d’un espace et ses interactions avec les espaces voisins se quantifient par le biais de deux notions: la sensibilité de l'espace et l'agressivité de l'espace.

La sensibilité de l’espace se rapporte à l’ambiance acoustique attendue par les occupants. Plus l’espace est sensible, plus les émergences auditives (provenant des espaces voisins ou de l’espace lui-même) sont gênantes. On distingue ainsi :
o Les espaces très sensibles, tels que:
- bureaux individuels, espaces de repos, infirmerie,
- espaces privatifs des clients (hôtellerie),
- etc.
o Les espaces sensibles, tels que:
- bureau collectifs, plateaux à aménager, salles de réunion, espace de
restauration,
- salons, hall d’accueil, zone de sport (hôtellerie),
- etc.
o Les espaces peu sensibles tels que:
- halls, locaux déchets, sanitaires, circulations,
- Certaines zones de vente, espaces communs dédiés à la circulation des
clients (commerce),
- Espaces de baignade (hôtellerie),
- Entrepôts (logistique),
- etc.

L’agressivité de l’espace quantifie l’impact de l’espace sur l’espace voisin. Plus l’espace est agressif, plus le niveau sonore moyen de l’espace est élevé et plus l’espace impacte sur les espaces voisins. On distingue ainsi :
o Les espaces très agressifs, tels que :
- espaces de restauration, auditorium,
- aires de livraison, espaces communs dédiés à la circulation des clients,
zones de vente,
- bar, discothèque, salles de jeux, espaces de baignade (hôtellerie),
- Entrepôts (logistique),
- etc.
o Les espaces agressifs tels que :
- bureaux collectifs, salles de réunion,
- zones de vente,
- Salons (hôtellerie),
- etc.
o Les espaces non agressifs tels que :
- bureau individuel, espaces de repos, infirmerie,
- espaces privatifs des clients, salles de lecture (ou salons calmes),
bibliothèques (hôtellerie),
- etc.

Ainsi, en croisant la notion de sensibilité avec la notion d’agressivité, on peut classer les différents espaces rencontrés dans les bâtiments en catégories selon le secteur (bureau, enseignement, commerce, hôtellerie, logistique).

En terme d'exigences génériques, la préoccupation dite "de niveau base" a pour but de prendre en compte la position des espaces sensibles et très sensibles vis-à-vis des espaces agressifs et très agressifs par rapport aux nuisances intérieures et extérieures alors que la préoccupation dite "de niveau performant" et celle dite "de niveau très performant" visent à optimiser la forme et le volume des espaces dans lesquels l’acoustique interne est un enjeu.

Selon le cas, la durée de réverbération ou la décroissance spatiale constituent l'exigence technique de base, quand ce n'est pas l'aire d'absorption équivalente.

Quels niveaux et critères de performances acoustiques pour les locaux des établissements d'enseignement ?

En France, l’ arrêté du 25 avril 2003 relatif à la limitation du bruit dans les établissements d'enseignement traite des espaces suivants :

- salle de repos des écoles maternelles, salle d'exercice des écoles maternelles, salle de jeux des écoles maternelles
- local d'enseignement, de musique, d'études, d'activités pratiques ; salle de restauration et salle polyvalente de volume au plus égal à 250 m3
- local médical ou social, infirmerie ; sanitaires ; administration ; foyer ; salle de réunion ; bibliothèque ; centre de documentation et d'information
- local d'enseignement, de musique, d'études ou d'activités pratiques d'un volume plus grand que 250 m3, sauf atelier bruyant
- salle de restauration d'un volume plus grand que 250 m3
- salle polyvalente d'un volume plus grand que 250 m3
- autres locaux et circulations accessibles aux élèves d'un volume plus grand que 250 m3
- salles de sport

Dans tous les cas, la durée de réverbération constitue l'exigence technique de base.

Quels niveaux et critères de performances acoustiques pour les locaux de travail autres que des bureaux ?

L’Arrêté du 30 août 1990 pris pour l’application de l’article R. 235-11 du code du travail et relatif à la correction acoustique des locaux de travail est applicable à la construction ou à l'aménagement des locaux de travail, où doivent être installés des machines et appareils susceptibles d'exposer les travailleurs à un niveau d'exposition sonore quotidienne supérieur à 85 dB (A).

Ce document fixe les caractéristiques minimales que doivent présenter ces locaux de façon à réduire la réverbération du bruit sur les parois lorsque celle-ci doit augmenter notablement le niveau d'exposition sonore des travailleurs (l'augmentation de l'exposition s'apprécie par rapport à ce que serait l'exposition de chacun des travailleurs dans le même local idéalement traité, c'est-à-dire sans aucune réverbération).

Les prescriptions techniques de cet arrêté sont applicables dès lors qu'il est établi que la réverbération, évaluée par une méthode d'acoustique prévisionnelle, provoquerait une augmentation du niveau d'exposition sonore quotidienne d'un travailleur égale ou supérieure à 3 dB (A).

Les parois de tels locaux doivent recevoir une correction acoustique telle que la décroissance du niveau sonore par doublement de distance à la source, mesurée dans le local vide de toute machine ou installation de production, atteigne au moins la valeur donnée par une règle liée à la surface au sol du local.

Lorsque la décroissance du niveau sonore par doublement de distance à la source est mesurée dans le local après installation des machines et appareils de production, la valeur DL qui doit être au moins atteinte est donnée par une autre règle liée à la surface au sol du local.

DL est exprimée en dB (A).

Quels mesurages en relation avec la réverbération d’un local ?

En France, le mesurage de la durée de réverbération est réalisé en conformité avec la norme NF S 31-057 – Acoustique – Vérification de la qualité acoustique des bâtiments (Octobre 1982) ou avec la norme (qui lui est souvent préférée) NF EN ISO 3382-2 - Acoustique - Mesurage des paramètres acoustiques des salles -Partie 2 : Durée de réverbération des salles ordinaires (Septembre 2010).

Production du champ acoustique

Le champ acoustique est en général produit par un générateur de bruit rose (source acoustique) omnidirectionnel (méthode du bruit interrompu)

Appareillage de mesurage

L’appareillage de mesurage acoustique est en général  constitué d’un sonomètre (avec un microphone) et d’un calibreur.

Si utilisé, l’appareillage de mesurage de la température et de l’hygrométrie du local est souvent constitué d’un thermo-hygromètre.

source de bruit omnidirectionnelle ITS

sonomètre ITS

Logiciel de transfert et d’analyse

Un logiciel de transfert et d’analyse est en général utilisé, permettant une exploitation en différé d’enregistrements effectués sur site.

Evaluation de la durée de réverbération (du temps de réverbération)

La durée de réverbération (le temps de réverbération) est le temps nécessaire pour que le niveau de pression acoustique décroisse de 60 dB après l’arrêt de la source de bruit dans une salle.

Exemple d’enregistrement de la décroissance sonore temporelle permettant la détermination de la durée de réverbération (temps de réverbération) TR pour la bande de fréquence 4kHz (en l’occurrence : TR=0.87 s) avec une plage d’évaluation supérieure à celle envisagée dans la norme NF EN ISO 3382-2).

Note

Une valeur de durée de réverbération trop élevée (illustrant des phénomènes de réverbération trop importants) peut nuire au confort acoustique de certains espaces (compte tenu de leur destination) et (dans certains cas) constituer une non-conformité.

Quels mesurages en relation avec la décroissance sonore spatiale dans un local ?

En France, le mesurage de la décroissance sonore spatiale (décroissance du niveau sonore par doublement de la distance à la source) est réalisé en conformité l’annexe à l’Arrêté du 30 août 1990 pris pour l'application de l'article R. 235-11 du code du travail et relatif à la correction acoustique des locaux de travail ou avec la norme (qui lui est souvent préférée) ISO 14257 - Acoustique - Mesurage et description paramétrique des courbes de décroissance sonore spatiale dans les locaux de travail en vue de l’évaluation de leur performance acoustique (Octobre 2001).

Production du champ acoustique

Le champ acoustique est en général produit par un générateur de bruit rose (source acoustique) omnidirectionnel.           

Appareillage de mesurage

L’appareillage de mesurage acoustique est en général  constitué d’un sonomètre (avec un microphone) et d’un calibreur.

source de bruit omnidirectionnelle ITS

sonomètre ITS

Logiciel de transfert et d’analyse

Un logiciel de transfert et d’analyse est en général utilisé, permettant une exploitation en différé d’enregistrements effectués sur site.

Evaluation de la décroissance sonore spatiale

Il s’agit de la différence, en décibels, entre le niveau de pression acoustique, dans une bande d’octave donnée et à une position de microphone située à une distance donnée de la source sonore de référence, et le niveau de puissance acoustique de la source sonore de référence dans la même bande d’octave.

Détermination de la décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de distance

Il s’agit de la pente, en décibels, de la courbe de décroissance sonore spatiale dans une plage de distances donnée, lorsque la distance à la source double.

Note

Une valeur de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de distance trop faible (illustrant des phénomènes de réverbération trop importants) peut nuire au confort acoustique de certains espaces (compte tenu de leur destination) et (dans certains cas) constituer une non-conformité.

end Faq

Aménagement d'une salle d'essais / de mesures acoustiques - FAQ

ITS repond aux questions en relation avec l'aménagement de salles d'essais, de mesures acoustiques pour la recherche et le développement (R&D) en acoustique.

Quelles sont les données d’entrée utiles pour la mise en oeuvre d'un revêtement absorbant dans une salle d'essais ?

Les données d’entrée utiles pour la mise en oeuvre d'un revêtement absorbant dans une salle d'essais sont principalement la destination du local (pour des salles de mesures acoustiques: des exigences normatives sont associées aux salles anéchoïques ou semi-anéchoïques), le type de métrologie envisagée et la bande de fréquences d'intérêt, la nature des objets en essai (taille, spectre), la configuration des lieux (aire des surfaces disponibles, admissibilité de surcharges pondérales pour des supports muraux ou en toiture et le cas échéant en plancher). Dans de très nombreux cas, la réaction au feu des matériaux envisagés entre également en ligne de compte ainsi que des considérations liées à l'aspect (parti architectural, couleurs, matières...).

Dans le cas de réalisation dans le secteur de l'industrie automobile, ou pour d'autres applications industrielles en relation avec le secteur des industries du transport ou de l'énergie (souffleries aéro-acoustiques), des contraintes spécifiques liées à la résistance aux chocs ou aux agressions climatiques peuvent rendre nécessaire le recours à des revêtements absorbants particuliers (avec revêtement étanche lavable) ou l'emploi d'aciers inoxydables.

D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible ainsi (parfois) que l'épaisseur du revêtement.

Quels revêtements absorbants dans une salle d'essais ?

S'agissant des revêtements absorbants pour salle d'essais telles que des salles anéchoïques ou semi-anéchoïques (y compris: des souffleries aéro-acoustiques), ils sont généralement constitués de modules parfois multicouches (assez souvent: à base de laine minérale ou de laine de polyester ou de mousse de mélamine) souvent revêtus par un surfaçage (le plus souvent: un voile de verre ou une housse en polyester) ainsi que (dans de nombreux cas) par une protection perforée (la plupart du temps: en acier galvanisé ou peint). Un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à classement C5 selon norme ISO 12944 en fournissant un aspect visuel approprié au contexte.

Dans certains cas, l'ossature du revêtement absorbant plan dans une salle d'essais peut être réalisée en acier inoxydable (inox 304, inox 316) ou en aluminium.

Suivant les besoins, le revêtement absorbant peut être, pour certaines applications, protégé par un surfaçage étanche (film polyuréthane et pour certains cas extrêmes: peinture).

En vue d'augmenter le coefficient d'absorption 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 revêtements absorbants pour salle d'essais, la performance de tels panneaux absorbants étant alors (partiellement) basée sur l'effet de membrane résonante (on parle aussi de résonateurs).

Dans certains cas, les revêtements absorbants pour salle d'essais se présentent sous la forme de dièdres (i.e.: de sous-ensembles de forme pyramidale) alors que dans d'autres cas, des absorbeurs compacts ou encore à structure asymétrique sont utilisés.

La prévision des performances acoustiques de revêtements absorbants plans pour salle d'essais peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

La vérification des performances acoustiques de revêtements absorbants pour salle d'essais peut être effectuée en conformité avec la norme ISO 354 Acoustique - Mesurage de l'absorption acoustique en salle réverbérante ou en conformité avec la norme ISO 10534-1 Acoustique - Détermination du facteur d'absorption acoustique et de l'impédance acoustique à l'aide du tube d'impédance - Partie 1: Méthode du taux d'ondes stationnaires

Pourquoi choisir un revêtement absorbant de type "absorbeurs compacts à large bande" dans une salle d'essais ?

Un tel choix est indiqué dans tous les cas ou il est recherché un revêtement absorbant justifiant à la fois d’un très bon facteur d’absorption, d’une épaisseur minimum, d’un coût minimum et de frais d’installation minimum. Le type de revêtement "absorbeurs compacts à large bande" - abréviation en anglais BCA "Broadband Compact Absorbers", en allemand BKA "Breitband Kompact Absorbern"), est plan: il est particulièrement indiqué pour des salles d'essais telles que des salles anéchoïques ou semi-anéchoïques (y compris: des souffleries aéro-acoustiques), notamment dans le secteur de l'industrie automobile.

 

Pourquoi choisir un revêtement absorbant de type "absorbeurs à structure asymétrique" dans une salle d'essais ?

Un tel choix est indiqué dans tous les cas ou il est recherché un revêtement absorbant justifiant à la fois d’un très bon facteur d’absorption, d’une épaisseur minimum, d’un coût minimum et de frais d’installation minimum. Le type de revêtement "absorbeurs à structure assymétique" - abréviation en anglais ASA "Asymmetric Structured Absorbers", en allemand ASA "Asymmetrisch Strukturierten Absorbern"), est d'une épaisseur totale inférieure à celle de dièdres: il est particulièrement indiqué pour des salles d'essais telles que des salles anéchoïques ou semi-anéchoïques où il n'est pas recherché de protection métallique perforée du revêtement absorbant.

Quelle performance pour une salle d'essais acoustiques ?

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme de fréquence de coupure (fréquence au delà de laquelle le coefficient d'absorption sous incidence normale de l'élément absorbant des parois est supérieur à 99 % pour les murs, la sous toiture et le cas échéant - pour des salles anéchoïques - le sol) est caractérisée par une mesure d'un échantillon du revêtement dans un tube d'impédance à ondes planes. Par extension (en fait: de manière raccourcie), la fréquence de coupure désigne souvent (en pratique) la fréquence au delà de laquelle les conditions à l'intérieur de la salle d'essais sont celles d'un champ (acoustique) libre (dans le cas d'une salle semi anéchoïque: sur plan réfléchissant), et parfois: en tenant compte des tolérances prévues par la norme NF EN ISO 3745.

A titre d'ordre de grandeur, une fréquence de coupure inférieure à 50 Hz peut être obtenue avec un revêtement absorbant d'une conception et d'une réalisation soignées.

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme de qualité du champ acoustique libre est très dépendante de la fréquence et est liée principalement à la performance du revêtement absorbant (des murs, de la sous toiture et le cas échéant - pour des salles anéchoïques - du sol) (caractérisé par leur coefficient d'absorption en incidence normale).

Cette performance peut être exprimée en terme d'écart des niveaux de pression acoustique mesurés par rapport aux niveaux théoriques obtenus à l'aide de la loi de l'inverse du carré de la distance (i.e. en terme d'écart par rapport à la décroissance sonore spatiale en champ libre) par bandes d'octave ou de 1/3 d'octave à des emplacements spécifiés .

A titre d'ordres de grandeur, des écarts des niveaux de pression acoustique mesurés par rapport aux niveaux théoriques obtenus à l'aide de la loi de l'inverse du carré de la distance jusqu'à 1.5 dBA aux fréquences inférieures à 630 Hz, jusqu'à 1.0 dBA aux fréquences comprises entre 800 et 5000 Hz, jusqu'à 1.5 dBA aux fréquences supérieures à 6300 Hz peuvent être obtenus dans le cas de postes d'essais conforme à la norme NF EN ISO 3745.

La prévision des performances de salles d'essais acoustiques en terme de fréquence de coupure et de qualité du champ acoustique libre peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme d'isolation acoustique est très dépendante de la fréquence et est liée principalement à l'isolement au bruit aériens de l'enveloppe (caractérisé par son indice d'affaiblissement acoustique) ainsi qu'à l'efficacité de la suspension antivibratoire (caratérisé par son taux de filtrage).

Cette performance peut être exprimée en terme de bruit de fond, à savoir en terme de niveaux globaux de pression acoustique pondérés A ou en terme de niveaux de pression acoustique par bandes d'octave à l'intérieur de la salle d'essais.

A titre d'ordres de grandeur, à l'intérieur de la salle d'essais, des niveaux globaux de pression acoustique pondérés A de 10 dBA ou moins ou des niveaux de pression acoustique par bandes d'octave de 0 dB ou inférieurs peuvent être obtenus dans le cas de postes d'essais performants (justifiant toujours d'une construction spéciale).

La vérification de la performance des salles d'essais acoustiques (et leur qualification) peuvent être réalisées suivant la norme NF EN ISO 3745 Acoustique - Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit - Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïques et semi anéchoïques.

end Faq

 

Réduction du bruit au moyen d'un silencieux - FAQ

ITS répond aux question en relation avec la réduction du bruit au moyen de silencieux: ventilation, réseau d'air conditionné, admission d'air et échappement.

Quels domaines d'applications des silencieux dans le cadre d'un projet d'insonorisation ?

Les silencieux sont des dispositifs réduisant la transmission acoustique dans un conduit, un tuyau ou une ouverture, sans empêcher le transport d'un fluide. Ils constituent donc des composants de base de la panoplie des moyens de lutte contre le bruit à la fois en milieu industriel, dans le cadre de la préservation de l'environnement ou encore dans le bâtiment.

Ces équipement permettant le contrôle des émissions sonores dans un milieu gazeux, ils conviennent (entre autres):

 

1. à l’atténuation de l'émission sonore par les systèmes et à la prévention du couplage parasite produit par les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (ils sont ainsi utiles dans le cadre de la réduction du bruit d'équipements dans les bâtiments d'habitation, les hôtels, les hôpitaux qu'ils s'agisse d'équipements installés dans un local technique ou d'équipements installés en extérieur tels que pompes à chaleur, climatiseurs, aéroréfrigérants...)
2. à la prévention ou à la réduction de la transmission du bruit par les ouvertures d’aération, en provenance de pièces présentant des niveaux acoustiques internes élevés (ils sont ainsi employés pour prévenir ou limiter la nuisance sonore en relation avec la ventilation de locaux techniques, de parkings, de centrales de production d'énergie qu'il s'agisse de centrales de cogénération, de groupes électrogènes de secours ou d'usines électriques et aussi dans l'industrie vis à vis de process variés tels qu'installations de dépoussiérage, d'évacuation de copeaux)
3. atténuation du bruit d’admission et d’échappement émis par les moteurs à combustion interne (le bruit d'admission est en général traité à l'aide de silencieux dissipatifs alors que le bruit d'échappement fait appel à des silencieux réactifs)
4. atténuation du bruit d’admission et d’échappement émis par les compresseurs et turbines équipés de ventilateurs
5. atténuation du bruit des vannes
   1. bruit des vannes de régulation

 

Quelles sont les données d’entrée utiles pour le dimensionnement d’un silencieux ?

Les données d’entrée utiles pour le dimensionnement d’un silencieux sont principalement la nature du fluide (et son degré d’agressivité physico-chimique par rapport au silencieux projeté), son état thermodynamique (débit, pression, température, masse volumique), le niveau de performance acoustique requis (perte d’insertion, puissance acoustique résiduelle), le niveau de performance aéraulique requis (perte de pression totale souvent appelée perte de charge), et l’encombrement disponible (dimensions du réseau en amont, espace disponible pour le silencieux, interfaçage aval le cas échéant). Dans de très nombreux cas, la réaction au feu des matériaux envisagés entre également en ligne de compte.

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 (avec revêtement étanche lavable) ou l'emploi d'aciers inoxydables.

D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.

Quels silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante ?

S'agissant des silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante, il sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure (le plus souvent en acier non inoxydable, la plupart du temps: galvanisé) 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, si requis: un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: classement jusqu'à C5 selon norme ISO 12944.

S'agissant des silencieux à dissipation simples, il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est disposé exclusivement sur la face intérieure de l'enveloppe extérieure. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section circulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire (des silencieux à section rectangulaire, éventuellement carrée peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire ou éventuellement carrée). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur du revêtement acoustique, sa nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), la dimension intérieure libre pour le passage du fluide, ainsi qu'à la longueur du silencieux. De tels silencieux se distinguent par une perte de pression totale (aussi appelée perte de charge) faible puisqu'exclusivement dépendante de la rugosité des parois et de la longueur du silencieux (généralement négligeable si la vitesse de passage du fluide est suffisamment faible).

S'agissant des silencieux à séparateurs (également appelés silencieux à baffles), il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est tenu dans des cadres (généralement métalliques: en acier non inoxydable) formant des séparateurs entre lesquels circule le fluide. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section rectangulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire (des silencieux à section circulaire, avec séparateur central de forme circulaire et le cas échéant avec un ou plusieurs séparateurs intermédiaires en forme d'anneaux peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur des séparateurs (baffles), leur nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), leur écartement, ainsi qu'à la longueur du silencieux.De tels silencieux génèrent une perte de pression totale (aussi appelée perte de charge) principalement liée à l'épaisseur des séparateurs, à leur écartement, ainsi qu'à leur géométrie (le cas échéant: profilage des extrémités amont et aval) et aussi à la longueur du silencieux.

Dans certains cas, les parties métalliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à température ambiante peuvent être réalisés en acier inoxydable (inox 304, inox 316, inox 321) voire même remplacées par des pièces en plastique dans des cas extrêmes où le fluide transporté est extrêmement corrosif (silencieux pour gaines de fumées à basse température par exemple).

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).

La prévision des performances acoustiques et aérauliques de silencieux dissipatifs tels que des silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

Quels silencieux pour des applications industrielles à haute température ?

S'agissant des silencieux pour des applications industrielles à haute température, il sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure double peau (le plus souvent avec la peau extérieure en acier non inoxydable et avec la peau intérieure en acier innoxydable) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un tissu de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier inoxydable). Pour l'enveloppe extérieure, si requis: un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à C5 selon norme ISO 12944.

S'agissant des silencieux à dissipation simples, il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est disposé exclusivement sur la face intérieure de l'enveloppe extérieure. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section circulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire (des silencieux à section rectangulaire, éventuellement carrée peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire ou éventuellement carrée). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur du revêtement acoustique, sa nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), la dimension intérieure libre pour le passage du fluide, ainsi qu'à la longueur du silencieux.De tels silencieux se distinguent par une perte de pression totale faible puisqu'exclusivement dépendante de la rugosité des parois et de la longueur du silencieux (généralement négligeable si la vitesse de passage du fluide est suffisamment faible).

S'agissant des silencieux à séparateurs (également appelés silencieux à baffles), il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est tenu dans des cadres (généralement métalliques: en acier non inoxydable) formant des séparateurs entre lesquels circule le fluide. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section rectangulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire (des silencieux à section circulaire, avec séparateur central de forme circulaire et le cas échéant avec un ou plusieurs séparateurs intermédiaires en forme d'anneaux peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eu-mêmes à section circulaire). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur des séparateurs (baffles), leur nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), leur écartement, ainsi qu'à la longueur du silencieux. De tels silencieux génèrent une perte de pression totale principalement liée à l'épaisseur des séparateurs, à leur écartement, ainsi qu'à leur géométrie amont et aval ou encore à la longueur du silencieux.

Dans certains cas, toutes les parties métalliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à haute température peuvent être réalisés en acier inoxydable (inox 304, inox 316, inox 321).

La prévision des performances acoustiques et aérauliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à haute température peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

Quelle performance en terme d'acoustique pour des silencieux ?

La performance acoustique de silencieux (à température ambiante: ventilation, climatisation, process industriels variés ou en haute température: process industriels variés, cheminées, échappements...) est très dépendante de la fréquence et est liée principalement d'une part à la performance du revêtement absorbant compte tenu de l'écartement des voies d'air et de la longueur du silencieux (caractérisée par la perte par propagation) ainsi le cas échéant (pour des silencieux autres qu'à dissipation simple) qu'à la géométrie des séparateurs (caractérisée par la perte par réflexion) et d'autre part aux phénomènes de by-pass: transmission d'énergie acoustique au travers de l'enveloppe du silencieux ainsi le cas échéant (pour des silencieux autres qu'à dissipation simple) qu'au travers des séparateurs eux-mêmes, et enfin au bruit regénéré en relation avec la vitesse de passage du fluide.

Cette performance peut être exprimée en terme de différence (avec et sans le silencieux) 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 du plan de sortie du silencieux, valeur moyenne sur une surface enveloppante) - également appelée différence de niveau de pression acoustique d'insertion - 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 la sortie du silencieux (ou de la bouche, ou de la source sonore insonorisée) - également appelée perte d'insertion du silencieux - .

Les silencieux dissipatifs (ou encore: silencieux à dissipation) sont des dispositifs atténuant les sons à large bande.

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 silencieux type sans by-pass important, tandis qu'une différence de niveau de 20 à 30 dBA nécessite un silencieux type avec des dispositifs de cloisonnements transverses du revêtement absorbant et un montage élastique, et tandis qu'une différence de niveau de 30 à 40 dB met en jeu des silencieux à haute performance soigneusement conçus et montés (une différence de niveau encore supérieure doit faire intervenir une construction spéciale ou 2 silencieux installés en série avec un espacement suffisant).

La prévision des performances acoustiques de silencieux dissipatifs peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS.

Les mesurages sur silencieux peuvent être effectués (selon le cas) selon la norme NF EN ISO 7235 Acoustique - Modes opératoires de mesure en laboratoire pour silencieux en conduit et unités terminales - Perte d'insertion, bruit d'écoulement et perte de pression totale ou selon la norme NF EN ISO 11820 Acoustique - Mesurages sur silencieux in situ.

>> Comment diminuer le bruit d’une pompe à chaleur (PAC)?

 

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Réduction des vibrations au moyen d'une suspension antivibratoire - FAQ

ITS répond aux questions en relation avec la réduction des vibrations au moyen de suspensions antivibratoires (plots à ressorts, élastomères).

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Bruit des vannes de régulation

ITS est en mesure de simuler le bruit aérodynamique des vannes de régulation en vue de limiter leurs émissions sonores au moyen d'un silencieux.

Définition et principaux types de vannes de régulation

Une vanne de régulation est un dispositif actionné mécaniquement qui modifie la valeur du débit de fluide dans un système de commande de processus. Il est constitué d’une vanne (i.e. d’un ensemble constitué d’une enveloppe contenant la pression et renfermant des organes internes) reliée à un actionneur capable de faire varier la position d’un organe de fermeture dans la vanne en réponse à un signal du système de commande.

Les principaux types de vannes de régulation sont les suivants :

• A soupape, simple siège
  • V-port à 3 V
  • V-port à 4 V
  • V-port à 6 V
  • Clapet profilé (linéaire et à pourcentage égal)
  • A soupape, à cage percée, de 60 trous de même diamètre
  • A soupape, à cage percée, de 120 trous de même diamètre
  • Cage à 4 luminaires
• A soupape, double siège
  • Clapet V-port
  • Clapet profilé
• A soupape d’angle
  
  • Clapet profilé (linéaire et à pourcentage égal)
  • Cage à 4 luminaires
  • Venturi
• Equipement interne à petit débit
  
  • Encoche en V
  • Siège plat (course courte)
• Rotative
  
  • Obturateur sphérique excentré
  • Obturateur conique excentré
• Papillon (arbre traversant)
  
  • Non excentré (70°)
  • Non excentré (60°)
  • Disque dentelé (70°)
• Papillon (arbre non traversant)
  • A siège décalé (70°)
• A tournant sphérique
  • A passage intégral (70°)
  • A secteur sphérique

Principaux fluides dont le débit peut être modifié par une vanne de régulation

Une vanne de régulation peut modifier la valeur du débit de nombreux fluides utilisés dans des processus industriels variés:

• Acétylène
• Air
• Ammoniac
• Argon
• Benzène
• Isobutane
• Butane n
• Isobutylène
• Gaz carbonique
• Monoxyde de carbone
• Chlore
• Ethane
• Ethylène
• Fluor
• Fréon 11 (trichloromonofluorométhane)
• Fréon 12 (dichlorodifluorométhane)
• Fréon 13 (chlorotrifluorométhane)
• Fréon 22 (chlorodifluorométhane)
• Hélium
• Heptane n
• Hydrogène
• Chlorure d’hydrogène
• Fluorure d’hydrogène
• Méthane
• Chlorure de méthyle
• Gaz naturel
• Néon
• Oxyde nitrique
• Azote
• Octane
• Oxygène
• Pentane
• Propane
• Propylène
• Vapeur saturée
• Anhydride sulfureux
• Vapeur surchauffée

Principaux paramètres influant sur le bruit des vannes de régulation

Les vannes de régulation (a fortiori, lors de l'utilisation dans des conditions de forte chute de pression) peuvent contribuer de manière significative au bruit des installations industrielles et de process, notamment en raison de la génération de bruit aérodynamique en fonction des données de la vanne et des données de process, les principaux paramètres étant les suivants:

• Pression absolue à l’entrée de la vanne
• Pression absolue à la sortie de la vanne
• Facteur de récupération de pression du liquide dans une vanne avec ou sans raccords adjacents
• Facteur de rapport de pression différentielle d'une vanne de régulation avec sans raccords adjacents, à débit engorgé
• Coefficient de correction générique de vanne
• Coefficient de débit (requis)
• Rapport de puissance acoustique ou Coefficient de correction de vanne pour rendement acoustique
• Masse moléculaire du fluide véhiculé
• Température absolue à l’entrée
• Masse volumique du fluide à l’entrée
• Rapport des chaleurs spécifiques
• Débit massique
• Température absolue à la sortie
• Masse volumique du fluide à la sortie
• Nombre de Strouhal
• Vitesse du son dans les conditions en aval
• Diamètre de sortie de la vanne
• Diamètre intérieur de la tuyauterie aval
• Coefficient de contraction pour la sortie de la vanne ou l'entrée du divergent

Lorsque le coefficient de correction générique de vanne n’est pas une donnée d’entrée explicitement disponible, des paramètres additionnels doivent être pris en compte :

• Surface d’un chemin d’écoulement unique
• Périmètre mouillé d’un chemin d’écoulement unique
• Nombre de chemins d’écoulement indépendants et identiques à travers l’équipement interne

Lorsque les paramètres de l’écoulement ne sont pas des données d’entrée explicitement disponibles, des paramètres additionnels doivent être pris en compte :

• Facteur de récupération de pression du liquide dans une vanne sans raccords adjacents
• Diamètre d’entrée de la vanne

Liens pour en savoir plus sur le calcul du bruit des vannes de régulation

• Intégration au logiciel de simulation SILDIS du calcul des indicateurs d’écoulement pour la prévision du bruit aérodynamique des vannes de régulation des processus industriels
• Intégration de la prédiction du bruit aérodynamique des vannes de régulation des processus industriels au logiciel de simulation SILDIS

Réduction du bruit des vannes de régulation

Lorsqu’il s’agit de limiter l’émission sonore due à une décharge, une réduction du bruit des vannes de régulation peut être obtenue au moyen d’un silencieux approprié, installé en bout de ligne.

De tels silencieux sont généralement constitués d’un diffuseur (en amont) et d’un étage dissipatif (en aval). 

Le diffuseur est un élément perforé, au niveau duquel se produit une variation (dont il est souhaitable qu’elle soit à la baisse) du bruit de turbulence et du bruit de choc, la présence de perforations de petit diamètre occasionnant un pic de la génération de bruit en haute fréquence. En outre, la présence du diffuseur occasionne une perte de pression totale à laquelle il doit être prêté attention (*).

L’étage dissipatif quant à lui est constitué d’un revêtement (de préférence : à haute absorption acoustique), souvent utilisé en tant que garnissage de séparateurs, parfois concentriques (sinon : transverses), permettant une atténuation du bruit dans une bande de fréquence plus ou moins étendue notamment selon les caractéristiques acoustiques du medium poreux et de ses surfaçages éventuels, selon la géométrie de l’étage dissipatif et selon la nature et la vitesse de passage du fluide.

En outre, la présence de l’étage dissipatif occasionne une perte de pression totale (en général moindre comparée à celle du diffuseur) à laquelle il doit être prêté attention (*) et génère un bruit propre dont il est important de s’assurer qu’il est compatible avec l’objectif de réduction du bruit à considérer dans le cadre d’un projet pour lequel la mise en œuvre d’un silencieux est envisagée.

*notamment vis-à-vis des conditions de fonctionnement de la vanne sur la pression aval de laquelle il influe (à la hausse)

Lien pour en savoir plus sur la réduction du bruit des vannes de régulation

• Silencieux de décharge / détente

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