Un nouveau laboratoire acoustique au CSTC 2012/04.17

Ces dernières années, dans un contexte de construction durable en pleine évolution, le domaine de l'acoustique du bâtiment a connu un essor considérable. Les normes de confort acoustique et les exigences des occupants ayant fortement évolué, la demande d'essais liés à la recherche et au développement de matériaux ou de concepts acoustiques permettant d'assurer ces exigences est en pleine expansion. Pour faire face à cette évolution le CSTC s'est doté d'un nouveau laboratoire d'essais acoustiques.

Une demande croissante

Fig. 1 Vue générale du nouveau hall d'essai
Il est primordial de connaître les performances acoustiques des différents éléments mis en œuvre si l'on souhaite pouvoir prédire l'isolement et donc le confort acoustique réel que l'on obtiendra sur un bâtiment fini. Ces performances se mesurent uniquement en laboratoire, dans des cellules de tests normalisées et indépendantes les unes par rapport aux autres afin d'éviter toute propagation du bruit via les voies latérales et de permettre ainsi de mesurer uniquement ce qui est transmis via l'élément testé.

C'est au cours des années 70 que les premières cellules de tests acoustiques ont été construites sur le site du CSTC à Limelette. Celles-ci permettaient de caractériser les performances d'isolation acoustique et d'absorption acoustique des éléments de construction. Le laboratoire du CSTC possédait alors une chambre réverbérante ainsi que six interfaces de mesure (baies entre les cellules d'émission et de réception) dans lesquelles étaient montées les constructions testées. Ces interfaces de mesure, conformes aux normes européennes et progressivement accréditées BELAC, ont été utilisées en l'état pendant près de 40 ans.

Ces dernières années, le nombre de demandes d'essais de caractérisation acoustique de matériaux a fortement augmenté, jusqu'à saturer le planning d'occupation des différentes interfaces de tests à long terme. De plus, du fait d'une accessibilité difficile pour les engins de manutention, certains éléments lourds (écrans, façades, planchers, …) ne pouvaient être testés au sein du laboratoire. Au-delà de ces problèmes logistiques, c'est finalement l'annonce de l'arrivée de nouvelles normes européennes de mesure nécessitant des cellules d'un plus grand volume qui a donné l'impulsion à la construction d'un nouveau hall d'essais acoustiques.

Plus grand, plus flexible et plus efficace

Fig. 2 Représentation schématique des six cellules de mesure adjacentes, de la chambre réverbérante et de la cellule mobile
Les cellules existantes, peu pratiques et ne répondant plus aux futures normes, ont été démontées. Le hall dans lequel elles se trouvaient a été intégré dans le projet du nouveau laboratoire afin de servir de local de stockage et de préparation des échantillons.

Le nouveau hall d'essai a été construit dans le prolongement du hall existant, ce qui a permis d'installer un pont roulant à travers ceux-ci pour la manutention d'éléments lourds entre le hall de préparation et le hall d'essais. Le laboratoire a été conçu sur la base d'un ensemble de cellules adjacentes structurellement indépendantes, spécialement étudiées pour répondre aux critères des normes ISO 10140. Le nouveau laboratoire est ainsi constitué d'un ensemble de six cellules fixes, d'une cellule mobile et d'une chambre réverbérante. Il possède dès lors un total de treize interfaces de mesure : trois interfaces de mesures verticales pour de grands éléments (murs, cloisons, façades), une interface de mesure pour des éléments 'préfabriqués' pouvant être amenés par le haut des cellules, trois interfaces de mesures fixes pour petits éléments (châssis, vitrages, portes) et six interfaces de mesure horizontales (planchers, chapes, revêtements de sol). Grâce à ce système, plusieurs échantillons peuvent être montés simultanément dans les interfaces, ce qui a permis de réduire les délais d'attente pour les tests. En outre, un nouveau système numérique de mesure complet (haut-parleurs, microphones, analyseurs) a été développé spécifiquement pour le laboratoire.


Fig. 3 Nouveau système de mesure multicanaux et paroi en test
De par sa conception (structure poutres/colonnes avec remplissage en blocs de béton lourd, utilisation systématique de doublages intérieurs, poutres de support désolidarisées de la structure du bâtiment, …), le nouveau concept constructif permet également de mesurer de manière précise des valeurs d'isolement extrêmement élevées (cloisons pour cinémas, p. ex.).

Une nouvelle chambre réverbérante complète l'infrastructure du laboratoire. Destinée à la mesure du coefficient d'absorption acoustique des matériaux, elle est, tout comme les autres cellules du laboratoire, munie de portes d'accès de grandes dimensions permettant de manœuvrer les échantillons à l'aide d'engins de manutention au sein même des cellules.

Le nouveau laboratoire a fait l'objet de tests de validation complets et d'un audit de la part de l'organisme de certification BELAC. Il est opérationnel depuis février 2012.


M. Van Damme, ing., et D. Wuyts, ir., resp. chef et chef adjoint, laboratoire Acoustique, CSTC
B. Ingelaere, ir.-arch., chef adjoint du département Energie, acoustique et climat, CSTC