ITS répond aux questions en relation avec la protection des personnes vis-à-vis du bruit au moyen de cabines insonorisées, d'insonorisation pour prévenir la nuisance sonore.
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.