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):
- 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...)
- 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)
- 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)
- atténuation du bruit d’admission et d’échappement émis par les compresseurs et turbines équipés de ventilateurs
- atténuation du bruit des vannes
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)?
>> Comment diminuer le bruit d'un ventilateur?
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