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Centre Scientifique et Technique de la Construction

21/08/2018

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Essais

Essais en laboratoire

BELAC a conféré au laboratoire Acoustique une accréditation suivant la norme NBN EN ISO/IEC 17025 pour deux grands types d’essais, à savoir :

D’autres mesures, non accréditées et moins fréquentes, sont également réalisées : mesures de niveaux de puissance ou d’énergie acoustique émis par une source (norme NBN EN ISO 3741) ou mesures au tube de Kundt permettant de déterminer le coefficient d’absorption acoustique d’un échantillon (NBN EN ISO 10534-2).

Mesures accréditées en laboratoire

Mesure de l’isolation au bruit aérien des éléments de construction

Réalisée selon la norme NBN EN ISO 10140-2, cette mesure consiste à déterminer l’indice d’affaiblissement acoustique, noté R et exprimé en décibels, de divers éléments de construction tels que les parois (murs, cloisons, éléments de façades, …), planchers (lourds ou légers), portes, fenêtres, vitrages, petits éléments techniques (grilles de ventilation extérieures, coffres à volets, …) ou d’autres éléments de construction dont le montage est possible dans les cellules du laboratoire.

Ouverture d’essai 125 x 150 cm destinée aux vitrages, aux châssis et aux panneaux de petites dimensions.
Ouverture d’essai 125 x 150 cm destinée aux vitrages, aux châssis et aux panneaux de petites dimensions.

Uniquement mesuré en laboratoire, l’indice d’affaiblissement acoustique est un paramètre très important, car il permet de quantifier les performances d’isolation au bruit aérien d’un élément ou système de construction. Plus cette valeur R sera élevée, plus les performances d’isolation de l’élément seront bonnes. Ce paramètre permet de comparer les propriétés acoustiques des éléments entre eux, de classifier ces éléments en fonction de leurs performances et, enfin, d’estimer l’isolation finale, in situ, d’un bâtiment complet.

Ouverture d’essai 395 x 242 cm destinée aux murs, aux cloisons pleines et/ou vitrées et aux châssis de grandes dimensions.
Ouverture d’essai 395 x 242 cm destinée aux murs, aux cloisons pleines et/ou vitrées et aux châssis de grandes dimensions.

Mesure de l’amélioration de l’isolation au bruit aérien des éléments de construction par l’adjonction d’un doublage acoustique

Réalisée selon la norme EN ISO 10140-2, cette mesure consiste à déterminer l’amélioration de l’indice d’affaiblissement acoustique apportée par l’adjonction d’un doublage acoustique destiné à être monté sur un mur ou un plancher. L’indice d’affaiblissement acoustique, noté ΔR et exprimé en décibels, est la différence entre l’indice d’affaiblissement acoustique d’un mur ou plancher de base ‘avec doublage’, noté Rwith, et ‘sans doublage’, noté Rwithout.

Plus cette valeur ΔR sera élevée, plus le doublage choisi, à condition de respecter une parfaite mise en œuvre de ce dernier, sera efficace et permettra d’atténuer la transmission du son au travers de la paroi de base.

Mesure de l’isolation au bruit de choc des éléments de construction

Réalisée selon la norme EN ISO 10140-3, cette mesure consiste à déterminer le niveau de bruit de choc normalisé, noté Ln et exprimé en décibels, de divers éléments de construction tels que les planchers (lourds ou légers), les revêtements de sol, les combinaisons d’éléments (systèmes flottants ou plafonds suspendus, p. ex.) ou encore d’autres éléments de construction dont le montage est possible dans les cellules du laboratoire.

Le niveau de bruit de choc Ln est également un paramètre très important, car il permet de quantifier le niveau de bruit perçu par un occupant dans un local lorsqu’une personne se déplace, déplace un objet (chaise ou meuble, p. ex.) ou encore laisse tomber un objet sur le sol dans le local situé un étage au-dessus. Plus cette valeur Ln, mesurée en laboratoire, sera faible, plus les performances d’isolation au bruit de choc de l’élément soumis à essai seront bonnes ou, en d’autres termes, moins les bruits de choc, aussi divers soient-ils, seront perçus.

Pour évaluer l’isolation au bruit de choc d’un élément ou d’un système de construction, on utilise une machine à choc composée de marteaux tombant à la surface de l’élément à tester, et dont les caractéristiques et exigences sont décrites à l’annexe E de la norme EN ISO 10140-5.

Mesure de la réduction du niveau de bruit de choc d’un revêtement de sol ou d’un système flottant

Réalisée selon la norme EN ISO 10140-3, cette mesure consiste à déterminer la réduction du niveau de bruit de choc d’un revêtement de sol ou d’une combinaison d’éléments tels que les systèmes flottants ou plafonds suspendus destinés à être montés sur ou sous un plancher. Le niveau du bruit de choc, noté ΔL et exprimé en décibels, est la différence entre le niveau de bruit de choc normalisé d’un plancher de base ‘sans revêtement de sol’, noté Ln0 et ‘avec revêtement de sol’, noté Ln.

En d’autres termes, ce paramètre permet de quantifier l’amélioration apportée à l’isolation initiale d’un plancher existant par l’adjonction d’un système tel qu’une chape flottante ou un plafond suspendu. Plus cette valeur ΔL sera élevée, plus le système choisi, à condition de respecter une parfaite mise en œuvre de ce dernier, sera efficace et permettra d’atténuer la transmission des bruits de choc au travers du plancher de base.

Mesure de la réduction du niveau de bruit de choc (ΔL) d’un revêtement de sol monté sur un plancher de référence dans l’ouverture d’essai 440 x 260 cm.
Mesure de la réduction du niveau de bruit de choc (ΔL) d’un revêtement de sol monté sur un plancher de référence dans l’ouverture d’essai 440 x 260 cm.

Mesure du coefficient d’absorption acoustique en salle réverbérante

Réalisée selon la norme EN ISO 354, cette mesure, consiste à déterminer le coefficient d’absorption acoustique, noté αs et sans unité, de divers éléments de construction tels que les plafonds suspendus, les matériaux d’isolation (classiques, naturels, projetés, …), les éléments discrets destinés à la correction acoustique (baffles acoustiques, toiles tendues, …), les revêtements de sol ou les revêtements muraux (moquettes, peintures, tapisseries, …), ou encore divers éléments intérieurs susceptibles de présenter des performances d’absorption acoustique (tentures, tapis, éléments décoratifs, …).

Cette valeur permet de caractériser les performances d’absorption acoustique d’un matériau et varie entre 0 et 1. Lorsque celle-ci tend vers 1, l’élément est capable d’absorber la quasi-totalité de l’énergie acoustique venant frapper sa surface. A l’inverse, lorsqu’elle tend vers 0, l’élément est incapable d’absorber cette dernière qui est alors réfléchie vers le milieu environnant.

Dans certains locaux (salles de classe, halls d’entrée, réfectoires, salles de sports, piscines, auditoires, …), une réverbération excessive peut s’avérer très désagréable et occasionner une certaine gêne voir une mauvaise intelligibilité des occupants. Assurer un bon confort acoustique au sein des locaux est donc primordial. C’est la raison pour laquelle il importe grandement de connaître le paramètre αs de divers matériaux ou systèmes.

Mesure des performances acoustiques des écrans de réduction du bruit de trafic routier

Cette mesure consiste à déterminer en laboratoire les performances acoustiques intrinsèques des dispositifs de réduction du bruit de trafic routier et ferroviaire.

Ces performances peuvent être de deux types :

Essais non accréditées en laboratoire

Mesure du coefficient d’absorption acoustique à l’aide du tube d’impédance

Réalisée selon la norme NBN EN ISO 10534-2, cette mesure consiste à déterminer le facteur d’absorption acoustique, noté α et sans unité, de matériaux absorbants sous incidence acoustique normale au sein d’un tube d’impédance, appelé également tube de Kundt. La méthode d’essai utilisée est basée sur le calcul de fonctions complexes de transfert acoustique et permet la détermination de l’impédance acoustique en surface, notée Z et exprimé en Pa.s/m, ou l’admittance en surface, notée G exprimée en m/Pa.s, de matériaux acoustiques absorbants.

Si cette méthode permet de déterminer le facteur d’absorption acoustique de matériaux absorbants, il existe certaines différences significatives par rapport à la mesure en salle réverbérante. En effet, cette dernière permet de déterminer, dans des conditions idéales, le facteur d’absorption acoustique de matériaux absorbants sous incidence diffuse et pour des échantillons de grandes dimensions dont les structures dans le sens latéral et normal sont bien définies. La méthode du tube d’impédance, quant à elle, est limitée aux études paramétriques sous incidence normale d’échantillons de taille réduite équivalente à la section droite du tube. Ce type de mesure est donc plutôt envisagé dans le cadre de travaux de recherche et de développement pour lesquels seule une petite quantité d’échantillons du matériau absorbant est disponible.

Mesure des niveaux de puissance et des niveaux d’énergie acoustiques émis par les sources de bruit en salle réverbérante

Réalisée selon la norme NBN EN ISO 3741, cette mesure consiste à déterminer des niveaux de puissance acoustique, notés Lw et exprimés en décibels, émis par des sources de bruits telles que les machines, équipements et/ou leurs sous-ensembles (systèmes de ventilation, chaudières, pompes à chaleur, ...) à partir de niveaux de pression acoustique mesurés en salle réverbérante. Dans le cas d’impulsions sonores ou d’émissions sonores transitoires, des niveaux d’énergie acoustique, notés LJ et exprimés en décibels, peuvent être déterminés de manière similaire. La norme de mesure en question fait partie de la série ISO 3740 à ISO 3747 regroupant les normes spécifiant diverses méthodes de mesure des niveaux mentionnés ci-dessus. Le choix de l’utilisation de l’une des méthodes de la série pour une application particulière dépend de l’objectif de la détermination de ces niveaux et des installations disponibles.

Essais in situ

Outre les mesures réalisées au sein du laboratoire Acoustique, les membres de celui-ci se rendent également sur site afin de caractériser in situ les performances acoustiques des bâtiments existants. Pour ce faire, la division Acoustique dispose du matériel adéquat pouvant être transporté sans contrainte et permettant de réaliser différents types d’essais tels que ceux mentionnés ci-dessous.

Mesure in situ de la transmission des bruits aériens par les éléments de façade et les façades.
Mesure in situ de la transmission des bruits aériens par les éléments de façade et les façades (Dls,2m,nT,w).

Ces mesures sont très importantes, car elles permettent d’étudier le bâtiment dans son ensemble et de caractériser ses performances réelles ainsi que le confort de ses occupants. Elles sont organisées dans le cadre d’un contrôle en fin de travaux ou constituent des mesures d’orientation permettant de caractériser in situ de nouveaux produits ou concepts constructifs. En cas de nuisances sonores ou vibratoires induisant un certain inconfort des occupants, des mesures in situ peuvent également être réalisées afin de diagnostiquer le problème et proposer des solutions.

Les mesures réalisées in situ par le laboratoire sont les suivantes :

Simulations numériques et logiciels

L’utilisation de logiciels dans le cadre de la prédiction des performances acoustiques des éléments de construction ou du bâtiment finis est très utile et fournit des résultats relativement précis. Ils permettent, entre autres, d’apporter une assistance dans le cadre du développement de produits et/ou de systèmes innovants auprès d’entreprises ou de fabricants qui souhaitent optimiser les performances de ces derniers. En jouant sur un ou plusieurs paramètres, l’utilisateur peut en effet se faire une idée de leur influence sur le résultat final. Il pourra ainsi orienter et conseiller au mieux le porteur du projet.

Les logiciels de simulation dont dispose la division Acoustique peuvent être regroupés en différentes catégories :

Pour plus d’informations relatives à ce domaine, consulter la page du laboratoire Modélisation et Analyses.

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