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RÉSUMÉ
Cet article explique la théorie de l'acoustique appliquée à l'environnement et aux bâtiments. Il présente l'établissement de mesures en laboratoire, avec les conditions opératoires, les mesures essentielles et les mesures complémentaires possibles. Les mesures en laboratoire concernent les produits ou systèmes, que l’on souhaite qualifier indépendamment de leur environnement, c'est-à-dire dans des conditions d'essais parfaitement maîtrisées.
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Gilles REIGNER : Maître de conférences associé au CNAM (Conservatoire National des Arts et Métiers) - Docteur en acoustique physique de l’Université Pierre-et-Marie-Curie - Responsable du développement et de la recherche au CEBTP (Centre expérimental de recherches et d’études du Bâtiment et des Travaux Publics)
INTRODUCTION
Après avoir rappelé les bases de la théorie de la production et de la propagation des sons dans un premier article , nous allons appliquer ces bases à l’environnement et au bâtiment avec l’étude des mesures en laboratoire dans ce présent article [R 3 113] et l’étude des mesures in situ dans l’article suivant .
Pour la définition des symboles, le lecteur se reportera en .
Les mesures en laboratoire concernent essentiellement les produits ou systèmes, que l’on souhaite qualifier indépendamment de leur environnement. Ainsi, les essais en laboratoire se différencient des essais in situ, dans le sens où les conditions d’essais sont théoriquement parfaitement maîtrisées, ce qui permet de qualifier un produit et non pas un ouvrage dans sa totalité.
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3. Mesures complémentaires
Ces mesures permettent de qualifier non plus un produit d’une manière globale comme nous l’avons vu jusqu’ici, mais un matériau, à travers une caractéristique physique importante en acoustique.
3.1 Mesure du module d’élasticité
Il peut être utile de mesurer le module d’élasticité E, dit module d’Young, des matériaux (comme pour connaître la fréquence critique d’un matériau, son impédance…).
Ainsi, les plaques constituant une paroi possèdent un module de rigidité « réel » :
avec :
- h :
- épaisseur de la plaque
- υ :
- coefficient de Poisson.
Des valeurs existent dans la littérature (voir CSTB « Les règles techniques de la construction ») mais leur diversité peut être grande, notamment dans le cas des matériaux naturels sans maîtrise de la production (bois…).
Des mesures statiques sont aisées à réaliser, mais on leur préférera des mesures dynamiques, plus proches de la réalité. Aucune norme n’existant encore sur ce sujet, nous pouvons nous rapprocher pour ce faire de l’étude réalisée par le LRBB [15] et par les Japonais Yoshimura et Kanazawa [16]. Dans les deux cas, on étudie le comportement d’une poutre libre excitée mécaniquement.
HAUT DE PAGE3.1.1 Par mesure des modes de flexion d’une poutre libre (modèle de Timoshenko)
Nous allons considérer une poutre libre. Par rapport à un modèle basique, nous introduisons une inertie de rotation et une déformation de cisaillement. Celle‐ci devient importante lorsque l’on s’intéresse aux harmoniques...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Les normes ISO 140 relatives à la mesure acoustique des immeubles et éléments de construction.
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(2) - * - Centre d’Assistance Technique Et de Documentation, « Amélioration Acoustique des logements », 1988.
-
(3) - * - BRUEL & KJAER, « Acoustic Noise Measure- ments », B&K 1988.
-
(4) - SERVANT (J.P.) - Mesurer le bruit dans l’environnement, - AFNOR (2000).
-
(5) - BERANECK (Leo L.) - Noise and Vibration Control Engineering, - Wiley (1992).
-
(6) - CREMER (L.), HECKL (M.) - Structure-Borne Sound, - Springer-Verlag 1973 réédité en 1990.
-
...
ANNEXES
1.1 Réglementation acoustique pour les bâtiments d’habitation neufs
Après une première réglementation en la matière datant de 1969, une évolution a eu lieu en cette fin du XXe siècle. La nouvelle réglementation acoustique (NRA) impose une obligation de résultats et non de moyens ; mais de par les principes constructifs traditionnellement utilisés en France, il existe indirectement des exigences minimales concernant les produits mis en œuvre . Ces exigences sont basées sur des essais normalisés effectués dans un laboratoire agréé. Ceux-ci sont nécessairement effectués sur des échantillons de grandes dimensions, d’une surface minimale censée représenter la réalité (10 m2 pour les planchers...).
Les derniers textes de référence relatifs aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d’habitation sont l’arrêté du 28 octobre 94 pour les indices français en dB(A) et l’arrêté du 30 juin 99 ainsi que la circulaire du 28 janvier 2000 pour les indices européens.
Pour indication, nous rappelons dans les tableaux , et les exigences demandées pour ces bâtiments, qui sont différentes pour d’autres locaux (enseignement par exemple).
Ci-dessous : Niveau de pression acoustique normalisé lié aux impacts sur le sol LnAT en dB(A) (respectivement
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