Physique du Bâtiment III – Cours 10

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1 Physique du Bâtiment III – Cours 10
Planning du cours Physique du Bâtiment III: Les parties opaques de l’enveloppe Cours Date Matière du cours 1 19 septembre Flux de chaleur, valeur U 2 26 septembre Isolation des murs, bilan thermique net 3 3 octobre Ponts thermiques, pertes vers le sol 4 10 octobre Condensation superficielle 5 17 octobre Flux de vapeur, méthode de Glaser 6 24 octobre Condensation / assèchement, méthode des pascal-jours 7 31 octobre Résumé/Questions & TEST 8 7 novembre Réflexion / absorption du son, isolation acoustique 9 14 novembre Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs 10 ← 21 novembre Protection contre les bruits de choc, installation techniques 11 28 novembre Thermocinétique 12 5 décembre Les 4 parties sont: Physique de la fenêtre Bilan énergétique Eclairage naturel Eclairage artificiel Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

2 Physique du Bâtiment III – Cours 10
Protection contre les bruits extérieurs / intérieurs Retour sur l’Exercice Série 9 – Propriétés acoustiques d’une salle de séminaire Correction liée au volume: 𝐶=3 dB Combinaison de panneaux métalliques 𝑅 𝑤 ′ =40 dB et de vitrages 𝑅 𝑤 ′ =32 dB par diagramme → 𝑅 𝑤 ′ =36 dB La protection offerte est de: 𝐷 𝑛𝑇,𝑤 = 𝑅 𝑤 ′ −𝐶=33 dB 𝑅 𝑤 ′ = 𝐷 𝑛𝑇,𝑤 +𝐶 Pour une salle de séminaire: sensibilité moyenne, de jour Si 𝐿 𝑟 =35 dB⇒ 𝐷 𝑒 =27 dB Si 𝐿 𝑟 =65 dB⇒ 𝐷 𝑒 =32 dB En milieu urbain, la protection contre le bruit est limite. Isoler les murs c’est ajouter de l’isolant Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Introduction – Les différents types de bruit ①: Bruits extérieurs (Cours 9) Notre corps n’a pas été fait pour vivre dans un monde bruyant. Le bruit est un signal d’alerte. Des bruits constants nuisent à la santé par le maintien dans un état d’alerte permanent. ②-③-④: Bruits intérieurs (aériens, chocs et installations techniques) → Cours 10 Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Protection contre le bruit aérien intérieur 𝐷 𝑖 (dB) - Norme SIA 181:2006-C1 En ce qui concerne le bâtiment, il existe une norme qui définit 3 niveaux de sensibilité au bruit en fonction de l’affectation du bâtiment ou des parties du bâtiment. Et pour y arriver, en ce qui concerne les bruits extérieurs, la norme définit aussi des valeurs minimales de protection De. Nous allons définir ce que c’est maintenant. Faible: 30 à 35 dB / Moyenne: 25 à 30 dB / Elevée: 20 à 25 dB Source: Norme SIA 181:2006-C1, correction de 2007 Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

5 Physique du Bâtiment III – Cours 10
Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits aériens intérieurs – méthode similaire aux bruits aériens extérieurs - Degré de nuisance du local d’émission selon le genre et l’utilisation - La sensibilité au bruit du local par son affectation - L’exigence de protection contre le bruit aérien intérieur 𝐷 𝑖 (Tableau 4, Norme SIA 181:2006-C1). Cette exigence devra être satisfaite par le 𝐷 𝑛𝑇,𝑤 . - Le facteur de correction du local 𝐶. - Le 𝑅 𝑤 ′ , qui va aiguiller le choix du type de cloison 𝑫 𝒏𝑻,𝒘 𝑹 𝒘 ′ =𝑫 𝒏𝑻,𝒘 +𝑪 Planification: réalisation de nouvelles installations bruyantes et pour la délimitation et l'équipement de zones à bâtir destinées à des bâtiments à usage sensible au bruit (logements) Immisssion: seuils à partir desquels le bruit dérange considérablement le bien-être de la population. Elles s'appliquent aux installations bruyantes existantes et aux permis de construire pour des bâtiments à usage sensible au bruit (logements). Alarme: critère utilisé pour définir l'urgence des assainissements et de la pose de fenêtres antibruit. Choix du type de cloison Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

6 Physique du Bâtiment III – Cours 10
Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits aériens intérieurs – Exemples de 𝑅 𝑤 ′ de portes Les principales sources de bruit en Suisse (dans l’ordre du classement): circulation routière chemins de fer Aviation installations de tir l’industrie et l’artisanat chantiers machines en tous genres activités de la vie quotidienne (bruits de voisinage, musique, aboiements, etc.). Les portes sont en général les éléments faibles des murs de séparation (maillon faible). Le diagramme de combinaison des 𝑅 𝑤 ′ s’utilise pour les cloisons et portes. Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits aériens intérieurs – Exemple de combinaison de 𝑅 𝑤 ′ : faux-plafonds 𝑆 1 : Surface de cloison m 2 𝑆 2 : Surface de faux-plafond m 2 𝑆 1 𝑆 2 =8.7 et 𝑅 1 − 𝑅 2 =30 dB ⇒Δ=20 dB⇒ 𝑅 𝑤 ′ =30 dB Du au faux-plafond, on passe de 50 dB d’indice d’affaiblissement acoustique à 30 dB. Affaiblissement de l’isolation acoustique Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits aériens intérieurs – Règles principales Une paroi doit être homogène et sans partie faible (conduit de ventilation) Les cloisons doivent reposer sur la dalle de structure et non sur la chape flottante Elle doivent relier d’une dalle à l’autre (pas de faux-plafonds) Les deux faces d’une cloisons doivent être recouvertes d’un enduit soigné (au moins 15 mm d’épaisseur) Pour les cloisons doubles: On choisira des éléments de construction de nature et de poids différents Les deux élément seront montés sur une semelle élastique reposant sur la structure (chape bitumée d’au moins 4 mm d’épaisseur) Toute liaison rigide doit être évitée Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits de chocs – Méthode d’évaluation, dans un local standardisé 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ : niveau de pression pondéré du bruit de choc standardisé (dB) → dans la norme définie par SIA 181:2006-C1 Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Correction pour le local: 𝐿 𝑛,𝑤 ′ = 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ +𝐵 (enlever la réverbération) Complément à l’indice de la dalle brute: → choix du revêtement du sol Δ 𝐿 𝑤 = 𝐿′ 𝑛,𝑟,0,𝑤 − 𝐿 𝑛,𝑤 ′ Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits de chocs – Bruit de choc normalisé et pondéré 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ → Maximum admissible Nous posons: 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ =𝐿′ Le bruit de choc perçu sera donc égal à la valeur d’exigence de la norme. Nous devons ensuite corriger cette valeur pour tenir compte du local par le paramètre 𝐵. Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Source: Norme SIA 181:2006-C1, correction de 2007 Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits de chocs – Bruit de choc normalisé et pondéré 𝐿 𝑛,𝑤 ′ avec la correction B Correction pour le local d’intérêt 𝐵 (dB): 𝐿 𝑛,𝑤 ′ = 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ +𝐵 avec: 𝐵=10⋅ log 𝑉 −15 si 𝑉≤100 m 3 𝐵=5⋅ log 𝑉 +5 si 100≤𝑉≤2500 m 3 𝐵=10⋅ log 𝑉 −22 si 𝑉≥2500 m 3 Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Cette relation permet de déterminer le niveau maximum admissible pour le local d’intérêt (sans réverbération) où 𝑉 est le volume du local d’intérêt m 3 Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits de chocs – Complément à l’indice normalisé et pondéré de la dalle Δ 𝐿 𝑤 Le niveau maximum admissible pour le local d’intérêt (sans réverbération) – ou bruit de choc pondéré 𝐿 𝑛,𝑤 ′ calculé précédemment est comparé à celui de la dalle brute. Le complément minimum à la dalle brute (dB) est donc de: Δ 𝐿 𝑤 = 𝐿′ 𝑛,𝑟,0,𝑤 − 𝐿 𝑛,𝑤 ′ Source: Norme SIA 181:2006-C1, correction de 2007 Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Notes: - si Δ 𝐿 𝑤 ≤0 alors aucun complément n’est nécessaire - cette méthode n’est pas valide pour les planchers légers (dans ce cas, voir ISO ) Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits de chocs – Exemple Sensibilité au bruit: Moyenne logement Halle de gym (Tableau 5, SIA 181): Nuisance forte: 𝐿 ′ =48 dB Nous posons: 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ = 𝐿 ′ =48 dB Local d’intérêt de 30 m 3 : 𝐵=0 dB ⇒ 𝐿 𝑛,𝑤 ′ = 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ +𝐵=48 dB Dalle de 22 cm de béton: 𝐿′ 𝑛,𝑟,0,𝑤 =68 dB Complément minimum à la dalle: Δ 𝐿 𝑤 = 𝐿′ 𝑛,𝑟,0,𝑤 − 𝐿 𝑛,𝑤 ′ =68−48=20 dB Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits des installations techniques, en bref 1. Sanitaires choix d’appareils silencieux désolidarisation des appareils et conduits de la structure du bâtiment isolation acoustique entre salles de bains et chambres à coucher (hôtels) 2. Chaufferie pose de blocs contre les vibrations, éloigner la chaufferie des pièces de repos isolation acoustique du local (murs et dalle) Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

15 Physique du Bâtiment III – Cours 10
Protection contre les bruits de choc, installation techniques Bruits des installations techniques, en bref 3. Ascenseurs éloigner la machinerie des zones sensibles éléments antivibratoires entre les moteurs, rails et poulies et la structure du bâtiment désolidariser la cage des structures choisir des portes silencieuses isolation acoustique du local des machines isolation acoustique suffisante entre la cage et les pièces adjacentes 4. Conduits de ventilation utiliser des chicanes acoustiques Le niveau sonore est diminué par une paroi anti-bruit. Dans une pièce, le niveau sonore est augmenté par la réverbération dans le local. Aéroconvecteurs extérieurs Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Résumé Protection contre le bruit aérien intérieur 𝐷 𝑖 (dB) - Norme SIA 181:2006-C1 → Tableau 4 de la norme, calcul similaire au bruit aérien extérieur Protection contre le bruit des chocs 𝐿′ (dB) - Norme SIA 181:2006-C1 → Tableau 5 de la norme, maximum admissible pour 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ : niveau de pression pondéré du bruit de choc standardisé (dB) Correction pour le local: 𝐿 𝑛,𝑤 ′ = 𝐿 𝑛𝑇,𝑤 ′ +𝐵 (enlever la réverbération) Complément à l’indice de la dalle brute: → choix du revêtement de sol Δ 𝐿 𝑤 = 𝐿′ 𝑛,𝑟,0,𝑤 − 𝐿 𝑛,𝑤 ′ Protection contre le bruit des installations techniques → Règles essentielles pour les sanitaires, chaufferie, les ascenseurs et les conduits de ventilation Dans l’avant-projet, organiser les locaux intelligemment selon le bruit ambiant: p.ex. chambre à coucher du côté calme. Exécution et réception de la construction: l’architecte est le directeur et contrôleur des travaux, il doit tout connaitre et vérifier Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF

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Protection contre les bruits de choc, installation techniques Références (hiver 2012) Ordonnance du 15 décembre 1986 sur la protection contre le bruit (OPB), Confédération Suisse Protection contre le bruit dans le bâtiment, Norme SIA 181:2006 Exercice sur la valeur g d’un simple et double vitrage. Analogue au bilan net du mur. Physique du Bâtiment III – Cours 10 Dr Jérôme KAEMPF