Transcript Isolation acoustique des façades ()

Formation
Bâtiment Durable :
Acoustique :
conception et mise en
oeuvre
Bruxelles Environnement
Isolation acoustique des façades
Debby WUYTS
Centre scientifique et technique de la Construction
Guidance technologique Eco-construction et développement durable de la Région de Bruxelles Capitale,
subsidiée par Innoviris
Objectifs de la présentation
●
Connaitre et comprendre les normes d’application,
●
Connaitre les facteurs déterminants pour l’isolation
des façades,
●
Comprendre le principe de l’isolation composée,
●
Choisir judicieusement les éléments de façade
(p.ex. fenêtres et vitrages),
●
Savoir quelles dispositions pratiques prendre pour
optimaliser les éléments acoustiquement les plus
faibles d’une façade.
Isolation acoustique des façades
2
Objectifs de la présentation
Isolation acoustique
des éléments de façade
(fenêtres, grilles de ventilation,...)
a une
influence
sur ...
-
Grandeurs
Éxigences
Calculs
Mesures de contrôles
est
calculé à
partir de
...
Isolation acoustique de
la façade
Isolation acoustique des façades
3
Plan de l’exposé
●
●
●
●
Normes en relation avec l’isolation des façades
►
Comparaison ancienne et nouvelles exigences,
►
Pan de façade et élément de façade.
Isolation acoustique du pan de façade
►
Contrôle sur site,
►
Déterminer les exigences NBN.
Isolation acoustique des éléments de façade
►
Caractérisation en laboratoire,
►
Sélection conforme aux exigences NBN (3 méthodes).
Directives pratiques pour le choix des éléments
acoustiquement les plus faibles d’une façade
(Fenêtres, vitrages, caissons à volets, ouvertures de ventilation,
panneaux légers et fenêtres de toiture)
Isolation acoustique des façades
4
Isolation acoustique des façades: les exigences
NBN S 01-400:1977
“Anciennes” exigences relatives à l’isolation des façades

Classification propre à la Belgique (catégories Va, Vb, …)

Modifications profondes du “climat acoustique” par rapport à 1977
Hôpitaux, bureaux,
maisons de retraite,
hôtels,
...
NBN S 01-400-1:2008 et NBN S 01-400-2:2012
“Nouvelles” exigences relatives à l’isolation des façades des habitations et des écoles

Grandeurs européennes :

Exigences réactualisées

Appliquées à chaque pan de façade (living, cuisine, bureau, chambre à coucher)

Règles de dimensionnement disponibles (EN 12354-3)

Mesures de contrôle in situ réalistes
Isolation acoustique des façades
DAtr , RAtr
5
Isolation acoustique des façades : la norme de 1977
NBN S 01-400:1977
« Critères de l’isolation acoustique »
-
Immeubles d’habitation
Bâtiments scolaires
Immeubles de bureaux
Hôpitaux
Hôtels
Maisons de retraite
Catégories de façade minimales (sub) et
recommandées (super)
Catégories de façade : Va, Vb, Vc et Vd
Isolation acoustique des façades
6
Isolation acoustique des façades : la norme de 1977
Courbes limites NBN S 01-400:1977
Tableau de transposition indicatif
EN ISO 717-1
NBN S 01-400
catégorie de
façade
D2m,nT,w
(C ; Ctr)
Va
41 dB
(-1;-3) dB
Vb
36 dB
(-1;-4) dB
Vc
31 dB
(-1;-4) dB
Vd
26 dB
(-1;-4) dB
D2m,nT,w calculé selon EN ISO 717-1
avec spectres limites NBN en tant que valeurs de
mesure
Isolation acoustique des façades
7
Isolation acoustique des façades : la norme de 1977
Immeubles de bureaux
Catégories de façade minimales et recommandées selon NBN S 01-400:1977
 Catégories de façade minimales
(subscript) et recommandées
(superscript)
 Va (supérieures), Vb, Vc, Vd
inférieures)
 Exigences isolation façades en
fonction de l’affectation du local
et de la classe d’environnement
en intervalles de 10 dB : de 55
dB(A) à > 75 dB(A)
 Catégories de façade plus strictes
selon bruit extérieur croissant …
Toutefois des niveaux de bruit plus
élevés tolérés à l’intérieur lors du bruit
extérieur croissant
Isolation acoustique des façades
8
Isolation acoustique des façades : la norme de 1977
Hôpitaux, hôtels, maisons de retraite
Catégories de façade minimales et recommandées selon NBN S 01-400:1977
Isolation acoustique des façades
9
NBN S 01-400-1 : immeubles d’habitation (2008)
Isolation acoustique des façades
10
NBN S 01-400-1 : immeubles d’habitation (2008)
Isolation des façades: exigences pour le pan de façade et les éléments de façade
DAtr
RAtr
Isolement acoustique du pan de façade complet
= résultat global, mesuré in situ
Performances des éléménts de façade isolés
= caractéristique du produit, mesuré en labo
Isolation acoustique des façades
11
NBN S 01-400-1 : immeubles d’habitation (2008)
Objectif : niveau de bruit maximal LAeq dans les locaux intérieurs, en fonction de :

Niveau de confort souhaité (normal ou supérieur),

Période nuit/jour,

Affectation des espaces.
•
•
Période jour (living, cuisine, bureau, chambre à coucher) :

confort acoustique normal: max. 34 dB

confort acoustique supérieur: max. 30 dB
Période nuit (chambres à coucher) :

confort acoustique normal: max. 29 dB

confort acoustique supérieur: max. 25 dB
Niveau de bruit
diminue de 5 dB
au minimum
pendant la nuit
OK
Pour garantir ces niveaux maximaux à l’intérieur :
 Fixer des éxigences minimales pour l’isolation au bruit aérien par pan de façade
Isolation acoustique des façades
12
NBN S 01-400-1 : immeubles d’habitation (2008)
Notions de “Façade” “Pan de façade” “Élément de façade”
Isolation acoustique des façades
13
L’isolement acoustique standardisé D2m,nT,w + Ctr = DAtr
(mesuré in situ)
Isolation acoustique des façades
L’isolement acoustique standardisé D2m,nT,w + Ctr = DAtr
(mesuré in situ)
Isolation acoustique des façades
L’isolement acoustique standardisé D2m,nT,w + Ctr = DAtr
(mesuré in situ)
DAtr = D2m,nT,w + Ctr = isolement acoustique du pan de façade (détermination selon EN ISO 140-5)
D2m,nT = L1,2m – L2 + 10log(T/T0)
Mesure du niveau
d’émission à 2 m
devant la façade
L1,2m : Niveau d’émission à l’extérieur à 2 m
du pan de façade suite à une source de bruit
± 100 dB sous 45°
L2 : Niveau de réception à l’intérieur [dB]
T : Temps de réverbération à l’intérieur *s]
T0 : Temps de réverbération de réf. = 0.5 s
(V>=30); 0.3 s (V=<20 m³)
Ramener le niveau de réception à l’intérieur
à une chambre meublée standard
Isolation acoustique des façades
source de bruit =
haut-parleur sous 45°
(bruit rose)
L’isolement acoustique standardisé D2m,nT,w + Ctr = DAtr
(mesuré in situ)
DAtr = D2m,nT,w + Ctr = isolement acoustique du pan de façade (détermination selon EN ISO 140-5)
D2m,nT = L1,2m – L2 + 10log(T/T0)
L1,2m : Niveau d’émission à l’extérieur à 2 m
du pan de façade suite à source de bruit ±
100 dB sous 45°
L2 : Niveau de réception à l’intérieur [dB]
T : Temps de réverbération à l’intérieur *s]
T0 : Temps de réverbération de réf.= 0.5 s
(V>30); 0.3 s (V<20 m³)
Calcul valeur unique (selon EN ISO 717-1)
D2m,nT,w (C ; Ctr)
D2m,nT,w + Ctr = DAtr
Ex : D2m,nT,w (C;Ctr) = 39 (-1;-4) dB  DAtr = 39-4 = 35 dB
Isolation acoustique des façades
Valeur par bande de fréquences
(bandes de tiers d’octaves 100
Hz – 3150 Hz)
L’isolement acoustique standardisé D2m,nT,w + Ctr = DAtr
(mesuré in situ)
Exigences de performance pour isolement acoustique des façades des habitations (NBN S 01400-1) formulées en DAtr
•
Spectre d’isolation D2m,nT ramené à une valeur
unique D2m,nT,w avec deux termes d’adaptation
spectraux
D2m,nT,w (C,Ctr)
2m,nT
R
D [d B ]
(Procédure normalisée par ISO 717-1: “isolement
acoustique standardisé pondéré”)
•
Exigences d’isolation acoustique des façades
en NBN S 01-400-1
0
0
0
5
0
4
0
0
Isolation acoustique des façades
0
0
3
1
5
0
2
5
0
0
2
0
0
0
1
6
0
0
2
1
0
1
5
0
0
0
0
8
0
3
6
0
0
5
5
0
4
0
1
3
0
5
2
0
0
2
5
6
1
2
1
1
0
0
D2m,nT,w + Ctr = DAtr
= L’isolation ressentie réellement dans le bâtiment soumis
à l’exigence, et ce pour chaque pan de façade
18
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Valeur DAtr par pan de façade doit répondre à :
Avec (1) :
•
LA [dB] : Niveau de bruit à l’extérieur, calculé à partir du niveau de référence LAref selon annexe B,
•
m [dB] :
 m = 3 dB dans le cas où simultanément :
- L’espace à protéger possède encore un autre pan de façade,
- LA > 60 dB pour les deux pans de façade,
- Les deux pans de façade contiennent au moins un élément dont le RAtr< 48 dB (p.ex. fenêtre)
 m = 0 dB dans tous les autres cas
Isolation acoustique des façades
19
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Valeur DAtr par pan de façade doit répondre à :
Avec (2) :
L’exigence (2) pour les chambres à coucher n’est d’application que si :
En période nocturne (22h – 6h), on rencontre au moins trois fois par nuit un niveau de bruit LAeq,1s,max,T
≥ 70 dB, causé par :
-
Soit un bruit de trafic aérien,
-
Soit un bruit de trafic ferroviaire.
Les valeurs obtenues dans ce cas ne conduisent pas nécessairement
à un niveau de confort satisfaisant !!
Isolation acoustique des façades
20
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Isolation acoustique des façades
21
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit de référence LAref
 Sur base de mesures à 2 m de hauteur et à 2 m perpendiculairement à la façade la
plus exposée
LAref = la plus élevée des deux valeurs
- LAeq,30min entre 06h00 et 22h00 (journée)*
- LAeq,30min + 5 dB entre 22h00 et 06u00 (soir et nuit)*
* A un moment représentatif d’une nuisance possible générée par le bruit dans l’environnement
+ terme de réflexion 3 dB !
Mesure sur un terrain nu
L = 70 dB(A)
Isolation acoustique des façades
LAref= 73 dB(A)
22
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit de référence LAref
 Sur base des descriptions-type dans la norme (moins précises mais plus sûres).
Isolation acoustique des façades
23
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit de référence LAref
 Sur base des descriptions-type dans la norme (moins précises mais plus sûres).
Isolation acoustique des façades
24
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit de référence LAref
Données:
•
•
•
Bâtiment situé le long de la N3 en Korbeek-Lo
Living situé à l’arrière du bâtiment

Soit effectuer une mesure,

Soit utiliser les tableaux.
Route nationale:
LAref > 77 dB
 Pour la façade avant du bâtiment.
Isolation acoustique des façades
25
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Figures dans l’annexe B: calcul de la valeur LA pour chaque pan de façade à partir de la valeur LAref mesurée
Isolation acoustique des façades
26
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit LA devant le pan de façade étudié
Données utiles
•
Bâtiment situé le long de la N3 en Korbeek-Lo
 LAref > 77 dB devant le bâtiment
 Pour le pan de façade à l’arrière du bâtiment :
L A  L Aref  13  77  13  64 dB
.
Isolation acoustique des façades
27
Détermination de l’exigence de l’isolation acoustique
des façades à respecter DAtr (pan de façade)
Détermination du niveau de bruit LA devant le pan de façade étudié
Données utiles
•
LA = 64 dB pour le pan de façade à l’arrière
•
m = 0 (seulement un pan de façade exposé)
 Calcul de l’exigence à respecter pour le pan de façade à l’arrière :
D Atr  L A  34  m  64  34  0  30 dB
Isolation acoustique des façades
28
Choix de l’élémént de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
DAtr
RAtr
Isolement acoustique du pan de façade complet
= résultat global, mesuré in situ
Performances des éléménts de façade isolés
= caractéristique du produit, mesuré en labo
Isolation acoustique des façades
29
Mesure de l’isolement acoustique en labo RAtr (= Rw + Ctr)
Détermination de l’indice d’affaiblissement acoustique R pour vitrages et fenêtres
(EN ISO 10140-2:2010)
R = 10 log (puissance incidente/puissance transmise)
Le rapport entre la puissance incidente côté émission et la puissance transmise côté
réception est très grand!
Exemple :
Vitrage : Wincident / Wtransmis= 1.000  R = “seulement” 30 dB …
2W
Isolation acoustique des façades
0.002 W
30
Montage de l’élément
Isolation acoustique des façades
31
Mesure de l’isolement acoustique en labo RAtr (= Rw + Ctr)
Détermination de l’indice d’affaiblissement acoustique R pour vitrages et fenêtres
(EN ISO 10140-2:2010)
R = caractéristique du produit testé
120
‘Bruit rose’
100
Niveau (dB)
1.50 m
80
60
40
20
Réception
Emission
0
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
Fréquence (Hz)
Isolation acoustique des façades
Mesure de l’isolement acoustique en labo RAtr (= Rw + Ctr)
Détermination de l’indice d’affaiblissement acoustique pondéré Rw
(EN ISO 717-10)
8 0 .0
+ termes d’adaptation spectraux (C;Ctr)
s ound r educ t i on i ndex R 1/ 3oc t av e
Rw = 41 dB
7 0 .0
6 0 .0
Rw + Ctr = RAtr
R [d B ]
5 0 .0
4 0 .0
32 dB
3 0 .0
2 0 .0
f [H z ]
5000
4000
3150
2500
2000
1600
1250
1000
800
630
500
400
315
250
200
160
125
Isolation acoustique des façades
100
1 0 .0
Mesure de l’isolement acoustique en labo RAtr (= Rw + Ctr)
Termes d’adaptation spectraux C et Ctr
Trafic rapide
Importance du type de source …
Niveau sonore
global
Analyse spectrale
Isolation acoustique des façades
Trafic citadin
34
Termes d’adaptation spectraux C et Ctr
EN ISO 717
Quelle valeur quand ?
Bruits à fréquences
dominantes moyennes et
hautes
Bruits à fréquences
dominantes basses
Rw + C
Rw + Ctr
 Activités humaines (parole,
radio, télévision, …)
 Jeux d’enfants, …
 Discotèque
 Trafic autoroutier rapide(>80  Trafic routier lent (urbain)
Km/h)
 Trafic ferroviaire à vitesse
moyenne ou élevée
 Trafic ferroviaire à basse
vitesse
 Avions à réaction à courte
distance
 Avions à réaction à
grande distance
 Avions à hélices
 Bruit de l’industrie avec
fréquences principalement
graves
 Bruits de l’industrie avec
fréquences principalement
médiums et aiguës
Isolation acoustique des façades
35
La performance RAtr des éléments de façade en labo
Performances acoustiques pour quelques éléments de façade courants
De RAtr van gevelwanden
ligt gevoelig hoger dan deze van beglazingen
Constructions
Rw of vensters
(C;Ctr) … Rw (C;Ctr)
Brique pleine 9 cm / lame d’air non ventilée de 5 cm remplie
de laine minérale / bloc de béton creux 19 cm / enduit
55 dB
(-1;-5) dB
50 dB
Vitrage 4/15/4
29 dB
(-1;-4) dB
25 dB
Vitrage 4/16/6
35 dB
(-2;-5) dB
30 dB
Vitrage 6/15/44.2A
39 dB
(-2;-6) dB
33 dB
Châssis simple ouvrant en PVC avec renforcements en
acier,vitrage 44.2A/20/66.2A
46 dB
(-1;-4) dB
42 dB
Isolation acoustique des façades
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
DAtr
RAtr
Isolement acoustique du pan de façade complet
= résultat global, mesuré in situ
Performances des éléménts de façade isolés
= caractéristique du produit, mesuré en labo
Isolation acoustique des façades
37
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Démarches à suivre …
PHASE 1 : Mesure (ou estimation) de LAref devant la façade la plus exposée
PHASE 2 : Déduction de LA pour chaque façade  figures dans la norme (annexe)
PHASE 3 : Calcul de l’ exigence par pan de façade DAtr  tableau (1) dans la norme
PHASE 4 : Calcul de l’ exigence par élémént de façade RAtr  outil de conception
(voir la suite)
Isolation acoustique des façades
38
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Démarches à suivre (contrôle, au plus tard 1 an après réception, marge: 3 dB)
2 ETAPE 1 : Mesure (ou estimation) de LAref devant la façade la plus exposée
mesure ou tableau dans la norme
3 ETAPE 2 : Déduction de LA pour chaque façade  figures dans la norme (annexe)
figures dans l’annexe de la norme
1 ETAPE 3 : Calcul de l’exigence par pan de façade DAtr  tableau (1) dans la norme
mesure in situ selon EN ISO 140-5
4 ETAPE 4 : Calcul de l’exigence par élémént de façade RAtr  responsabilités partagées!
Mesure en labo (voir fabricant)
Isolation acoustique des façades
39
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
3 méthodes possibles:
Tableaux génériques (basés sur modèle de prédiction EN 12354-3)
- Formule d’estimation NBN S 01-400-1:2008
- Méthode détaillée selon EN 12354-3
-
DAtr
Isolation acoustique des façades
RAtr ?
40
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
3 méthodes possibles:
Tableaux génériques (basés sur modèle de prédiction EN 12354-3)
- Formule d’estimation NBN S 01-400-1:2008
- Méthode détaillée selon EN 12354-3
-
DAtr 
R ' Atr   L fs  10 log
Isolation acoustique composée
Isolation acoustique des façades
Forme de la façade
V
3S
Volume du local/surface de la façade
41
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Isolation acoustique composée R’Atr du pan de façade :
R ' Atr

Si

  10 log 
10

S tot


R Atr
,i


10
Sfenêtre
RAtr,fenêtre
b
c
6.00
2.20
a
1.60

1.90
3.00
0
1.1
1.50
d
S tot

10
D n , e , Atr
10
,j




DneAtr, grille
0
4.5
1.50
10

Sfenêtre
RAtr,fenêtre
« Maillon le plus faible » est déterminant pour l’isolation acoustique composée !
Isolation acoustique des façades
42
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Isolation acoustique composée R’Atr du pan de façade :
R ' Atr

Si
  10 log  
10

S tot


R Atr
10
,i


10

10
S tot
D n , e , Atr
10
,j




LABO
LABO
Données d’entrée (valeurs laboratoire) :
 RAtr,i = Rw+Ctr pour éléments de façade ordinaires tels que châssis, portes,
parois, panneaux de remplissage, …
 Dne,Atr,j = Dn,e,w + Ctr pour petits éléments de façade (<1m²) tels que les grilles de
ventilation
Marge de sécurité recommandée sur les données d’entrée :
 RAtr

- 2 dB
 Dne,Atr 
- 3 dB
Isolation acoustique des façades
43
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Isolation acoustique composée R’Atr du pan de façade :
R Atr
10
,i


10

D n , e , Atr
10
10
S tot
•
Grille de ventilation : Dn,e,w (C;Ctr)= 37 (0;-1) dB, Dne,Atr= 36 dB
•
Fenêtre : Rw (C;Ctr)= 40 (-1;-3) dB, RAtr= 37 dB (S = 6,1 m²)
•
Mur de façade: Rw (C;Ctr)= 56 (-1;-5) dB, RAtr= 51 dB (S = 6,7 m²)
•
Superficie totale du pan de façade: 13 m²
R
'
Atr , tot
 6 ,1
  10 log 
10
 13

Fenêtre
 37
10

6 ,7
 51
10
10
13
Mur de façade
Isolation acoustique des façades

10
13




1.50
 36
10
,j
10

  35 , 4 dB


1.50
b
a
2.10

2.60
EXEMPLE DE CALCUL
R ' Atr

Si
  10 log  
10

S tot

c
5.00
Grille de ventilation
44
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Isolation acoustique composée R’Atr du pan de façade :
moyenne
"logarithmique"
"arithmétique"
28 dB
37 dB
33 dB
39 dB
38 dB
42 dB
42 dB
44 dB
fenêtre
30%
25 dB
30 dB
35 dB
40 dB
mur
70%
48 dB
48 dB
48 dB
48 dB
moyenne
"logarithmique"
"arithmétique"
30 dB
41 dB
35 dB
43 dB
40 dB
44 dB
44 dB
46 dB
fenêtre
70%
25 dB
30 dB
35 dB
40 dB
mur
30%
48 dB
48 dB
48 dB
48 dB
moyenne
"logarithmique"
"arithmétique"
27 dB
32 dB
32 dB
35 dB
36 dB
39 dB
41 dB
42 dB
Isolation acoustique des façades
Ter indicatie …
Isolation déterminée par les
éléments les plus faibles !
1.50
1.50
b
a
c
5.00
2.10
mur
50%
48 dB
48 dB
48 dB
48 dB
2.60
fenêtre
50%
25 dB
30 dB
35 dB
40 dB
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Importance du « maillon le plus faible »
60
50
NPR 5272
40
EN 12354-1
RAtr [dB] 30
single glazing
single glazing acoustic
double glazing
double glazing acoustic
double glazing 2x acoustic
triple glazing
triple glazing acoustic
triple glazing 2x acoustic
Massief enkelvoudig
Massief spouwmuur
20
10
0
1
10
Isolation acoustique des façades
100
Masse surfacique [kg/m²]
1000
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Terme de correction ΔLfs
D Atr  R ' Atr   L fs  10 log
V
3S
Protection supplémentaire (>0) ou réflexions (<0) par forme de la façade
Façade plate : ΔLfs = 0
Isolation acoustique des façades
47
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Méthode de calcul EN 12354-3 (version simplifiée)
Rapport volume-superficie
D Atr  R ' Atr   L fs  10 log
V
3S
Pour un local en forme de “poutre” : le rapport volume V/ superficie pan de façade S
= Profondeur d du local perpendiculaire à ce pan de façade
V/S = 3
d = V/S
+
S
Attention aux locaux “peu profonds” (< 3m)
Isolation acoustique des façades
48
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
3 méthodes possibles:
Tableaux génériques (basés sur modèle de prédiction EN 12354-3)
- Formule d’estimation NBN S 01-400-1:2008
- Méthode détaillée selon EN 12354-3
-
DAtr
Isolation acoustique des façades
RAtr ?
49
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Tableaux génériques (basés sur modèle de prédiction EN 12354-3)
Uniquement pour pans de façade sans grilles de
ventilation !
www.cstc.be
Isolation acoustique des façades
50
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Le local étudié ne dispose que d’un pan de façade avec des fenêtres
Isolation acoustique des façades
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Exemple : choix du vitrage pour une maison unifamiliale
Situation-type
Isolation acoustique des façades
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
ETAPE 1 : Détermination du niveau de bruit de référence LAref
 Sur base des descriptions-type dans la norme (moins précises mais plus sûres).
Isolation acoustique des façades
53
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Exemple : le local étudié ne dispose que d’un pan de façade avec fenêtres
Façade latérale : LA = 62 dB(A)
Façade devant : LA,ref = 65 dB(A)
Isolation acoustique des façades
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Exemple : le local étudié ne dispose que d’un pan de façade avec fenêtres
Données « chambre à coucher 3 » :
Isolation acoustique des façades
-
Local : (L x B x H) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m
Fenêtre: (B x H) 0.8 m x 2.4 m
-
Niveau de bruit à l’extérieur: LA = 65 dB(A) (façade
devant)

Quel vitrage faut-il pour respecter les
critères de confort de la NBN S 01-400-1 ?
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
Exemple : le local étudié ne dispose que d’un pan de façade avec fenêtres
-
Superficie pan de façade (de par l’intérieur) : 8.5 m²
Superficie fenêtres : 1.9 m² = 22%
Profondeur du local : 4 m
Niveau de bruit à l’extérieur : 65 dB(A)
Isolation acoustique des façades
TABLEAU : RAtr ≥ 25 dB
(ex.. 4-16-4 vitrage)
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
De l’exigence au pan de façade vers l’exigence aux fenêtres et vitrages …
3 méthodes possibles:
Tableaux génériques (basés sur modèle de prédiction EN 12354-3)
- Formule d’estimation NBN S 01-400-1:2008
- Méthode détaillée selon EN 12354-3
-
DAtr
Isolation acoustique des façades
RAtr ?
57
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
OUTIL DE CONCEPTION :
exigence aux éléments de façade calculée à partir de l’exigence au pan de façade DAtr
VB :
- Basé sur les calculs de prédiction selon EN 12354-3 (“Eurocode Acoustique”)
- Outil de design, pour répondre à l’exigence pour le pan de façade DAtr
- Responsabilités partagées, pour vérifier pourquoi DAtr ne suffirait pas
- Pour les grands projets : pas toujours l’option la plus intéressante au niveau économique!
Isolation acoustique des façades
58
Choix de l’élément de façade conformément à la NBN (2008)
EXEMPLE : le local étudié ne dispose que d’un pan de façade avec fenêtres
Données « chambre à coucher 3 » :
-
Local : (L x B x H) 3.4 m x 4.0 m x 2.5 m
Fenêtre : (B x H) 0.8 m x 2.4 m
Niveau de bruit à l’extérieur: LA = 65 dB(A)

Quel vitrage faut-il pour respecter les
critères de confort de la NBN S 01-400-1 ?
Méthode NBN S 01-400-1 :
 RAtr > 26.3 dB (cfr. 27 dB avec tableaux génériques)
Isolation acoustique des façades
(Voir aussi module de calcul www.normes.be >
Acoustique)
Isolation acoustique des vitrages (RAtr)
fg
25
1600 Hz
3200 Hz
4
8
44.2
44 GH
44.2A
30
4-12-4
fres
3200 Hz
245 Hz
35
4-12-8
212 Hz
Isolation acoustique des façades
RAtr
40
6-12-44.2A
66.2A-20-44.2A
187 Hz
122 Hz
Isolation acoustique des vitrages (RAtr)
4-15-4-15-4
25
4
8
30
4-12-4
4-12-8
Isolation acoustique des façades
6-12-4-12-44.2A
35
6-12-44.2A
66.2A-12-6-12-44.2A
RAtr
40
66.2A-20-44.2A
Isolation acoustique des vitrages (RAtr)
Triples vitrages
Pas d’amélioration significative par rapport aux double vitrages de même
épaisseur totale
Triple vitrage
≈
Isolation acoustique des façades
62
Isolation acoustique des vitrages (RAtr)
Quelques valeurs de référence…
WTCB Contact - 2011/3
WTCB Doss – 2011/3.10
Sources:
a) Essais Round Robin
b) Valeurs indicatives extraites de mesures
récentes réalisées au laboratoire
acoustique du CSTC
c) Documentations techniques des
fabricants de verre
d) Tableaux génériques de la EN 123543(2000) ou de la EN 12758-1(2011)
(valeurs + 2 dB)
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des vitrages (RAtr)
Influence de la superficie
Isolation acoustique des façades
64
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage
 Paramètres d’influence RAtr :
 Etanchéité des joints
 Valeur RAtr du vitrage
 Type de profilé (densité et épaisseur)
 Rapport des surfaces (châssis/vitrage)
 Type de resserrage (verre dans châssis)
Châssis : Schâssis, m”châssis
Vitrage : Svitrage , RAtr,vitrage
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Influence du châssis : règles d’extrapoloation (vitrage ≤ 36 dB)
EN 14351-1 (2010)
Isolation acoustique des façades
Verre < 32 dB  effet positif du châssis
Verre > 32 dB  effet négatif du châssis
Isolation acoustique des fenêtres
Influence du châssis : règles d’extrapoloation (vitrage ≤ 36 dB)
EN 14351-1 (2010)
de het
la fenêtre
RAtr van
venster [dB]
40
Fenêtres
classiques
Gewone vensters:
vast, draai(-kip)
Fenêtres
coulissantes
Schuifvensters
Effet positif du
châssis
35
Effet négatif du châssis
2 joints
nécessaires
30
25
Effet négatif du
châssis
20
20
25
30
35
40
du vitrage
RAtr van
de beglazing [dB]
Pour RAtr,fenêtre ≥ 35 dB (vitrage > 36 dB), il n’existe pas de règles d’extrapolation. Il est alors
indispensable de disposer d’un rapport d’essais en laboratoire pour ces types de fenêtres.
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Influence du châssis : mesures en labo (vitrage > 36 dB)
Fenêtres
fixesdraai(-kip)
et ouvrantes
gewoneclassiques:
vensters: vast,
RAtr van
het
venster [dB]
de la
fenêtre
50
Dispersion basée sur 150 mesures en labo (CSTC)
45
RAtr = 43 dB
RAtr = 42 dB
40
35
30
25
35
38
43
du vitrage
RAtr van
de beglazing [dB]
vitrage: 44.2A-20-66.2A
alu
bois
PVC
Isolation acoustique des façades
(RAtr=42 dB)
Importance de la forme du profilé,
des renforts, des joints d’étanchéité
et des points de fermeture !
Isolation acoustique des fenêtres
Châssis doubles (“Verbundvenster”)
Une valeur acoustique est particulièrement difficile à prédire et une
détérioration des performances acoustiques du châssis n’est pas
exclue !!
 Règle pratique:
 Distance entre les vitrages ≥ 50 mm ( fMVM < 100 Hz)
 vitrage feuilleté acoustique
 Alors RAtr > 40 dB possible
Isolation acoustique des façades
Revue CSTC 1998/3
Isolation acoustique des fenêtres
Doubles fenêtres (“Kastenvenster”)
Espace >> 50 mm, découplage important
RAtr ≥ 50 dB possible
example
RAtr
37dB
+
39 dB
50 mm
10-12-44.2A
12-20-44.2A
RAtr = 50dB
Revue CSTC 1998/3
Cavité avec absorbant
acoustique
RAtr = 57 dB
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Influence du châssis : fenêtres coulissantes
EN 14351-1 (2010)
règles d’extrapolation pour
RAtr,vitrage ≤ 32 dB
Isolation acoustique des façades
étanchéité
Vitrage <27 dB  pas d’effet du châssis
Vitrage ≥27 dB  effet négatif du châssis
Isolation acoustique des fenêtres
Châssis coulissants : mesures en labo (vitrage > 32 dB)
Fenêtresschuifvensters
coulissantes
RAtr van
het
venster [dB]
de la
fenêtre
50
Dispersion basée sur des mesures en labo (CSTC)
45
40
35
30
25
34
38
43
RAtr van
de beglazing [dB]
du vitrage
Optimisation acoustique : joints,
renforts, système de fermeture
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage + fuites
Profilés d’étanchéité éfficaces :
•
•
•
•
•
souplesse  profils à lèvre
faible force de compression nécessaire
frappes multiples
compression suffisante !
raccords parfaits dans les coins
Nombre de points de
fermeture
Revue
CSTC
2000/1
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage + fuites
Fuites acoustiques : surtout néfaste dans les
hautes fréquences
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage + fuites
• Raccords avec le gros œuvre
Appareil à ultrasons
permettant de localiser les
fuites acoustiques
Isolation acoustique des façades
• Seuils et appuis de fenêtre
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage + fuites
• Raccords avec le gros œuvre : campagne de mesures en laboratoire …
RAtr fenêtre *
Montage en
labo standard
(pas de fuites)
Montage en
labo avec
mousse PU
classique
Montage en
labo avec
mousse PU
acoustique
Montage en
labo avec laine
de roche
Fenêtre 1
37
35 / 36
36 / 37
37 / 37
Fenêtre 2
40
38 / 39
38 / 40
38 / 40
* sans/avec joints d’étanchéité à l’extérieur
Conclusions :
-
Importance de l’étanchéité à l’extérieur (mortier/silicone), surtout lorsque de hautes
performances acoustiques sont attendues
-
Si étanchéité à l’extérieur respectée : importance du type de matériau utilisé pour
réaliser le raccord entre le châssis et le gros œuvre (laine, PU acoustique)
Remarque : épaisseur du joint en labo = seulement 1 cm …
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Fenêtre = châssis + vitrage + fuites
Le remplissage du joint est fonction de son épaisseur
• joints minces / pertes dans les hautes fréquences
jusqu’à 7 mm >>> silicone
Bron : www.illbruck.com
jusqu’à 1.5 cm >>> mastic lourd, cimentage et silisone,… lourd
• joints larges et trous / pertes sur l’ensemble du spectre
>>> matériaux les plus lourds possible : cimentage, plâtre, MDF… Attention à la
règle de l’isolation composée !
L’élément le plus faible déterminera l’isolation de l’ensemble
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des fenêtres
Importance de l’étanchéité acoustique des joints
Résultats de mesures en laboratoire :
- idéalement = PV sur la configuration placée.
- Valeur supérieure mesurée : RAtr=38 dB
- Portes “acoustiques”, valeurs RAtr de 35 à 38 dB
Importance de l’étanchéité au niveau du seuil
Isolation acoustique des façades
78
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Isolation acoustique composée de la façade
R ' Atr

Si
  10 log  
10

S tot


R Atr
10
,i


10

10
D n , e , Atr
10
S tot
,j
Fuites acoustiques




Grilles de ventilation
Panneaux sandwichs
Les “maillons faibles”
déterminent
l’isolation acoustique
de la façade
Toitures légères
Panneaux légers
Fenêtres
Toitures traditionnelles
Grilles de ventilation acoustiques
Vitrages acoustiques
Murs maçonnés/collés légers
Isolation acoustique des façades
RAtr
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Les coffres de volet : points faibles
Raccords coffre de volet – châssis/paroi
Passage de la sangle et du volet
Isolation acoustique des façades
Masse !
Absorption !
Etanchéité !
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Les coffres de volet : acoustiquement améliorés
 Coffre de volet suffisamment lourd, revêtement intérieur absorbant, prolongement du
passage au travers de l’absorbant, commande électrique
Bron : Illbruck
Isolation acoustique des façades
81
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Les coffres de volet : acoustiquement améliorés
Rw = 45 (-1;-3) dB
82
WTCB - BBRI - CSTC
LABORATOIRE ACOUSTIQUE
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Grilles de ventilation
Dne,w + Ctr = Dne,Atr
Grilles de ventilation « simples » : Dne,Atr = +/- 25 à 30 dB
source : www.alusta.be
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Grilles de ventilation
Dne,w + Ctr = Dne,Atr
Grilles de ventilation acoustiques
 Pas de pertes par
transmission directe
Optimalisation de
l’atténuation par l’épaisseur
de laine minérale
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Grilles de ventilation acoustiques murales
Bron : www.duco.be
Isolation acoustique des façades
85
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Grilles de ventilation : atténuation vs. débit
60
Grotere suskasten
50
DneAtr [dB]
40
Dakventilatie
30
20
Ventilatie & rolluik
Bescheiden suskasten
Mechanische ventilatie
Ventilatie & zonwering
10
Niet
akoestische
ventilatie
0
0
50
100
150
Isolation acoustique des façadesDebiet bij P=2 Pa [m³/h/m]
200
250
86
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Isolation acoustique composée de la façade
Fuites acoustiques
R ' Atr

Si
  10 log  
10

S tot


R Atr
10
,i


10

10
S tot
D n , e , Atr
10
,j




Grilles de ventilation
Panneaux sandwichs
Toitures légères
Les “maillons faibles”
déterminent
l’isolation acoustique
de la façade
Panneaux légers
Fenêtres
Toitures traditionnelles
Grilles de ventilation acoustiques
Vitrages acoustiques
Murs maçonnés/collés légers
Isolation acoustique des façades
RAtr
87
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Isolation acoustique des toitures légères : solution optimale
Chevrons
Couverture
Sous-toiture
Isolation thermique
Pannes
Ossature métallique et
plaques de carton-plâtre
Isolation acoustique des façades
88
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Isolation acoustique des toitures légères : solution performante
Couverture
Chevrons
Sous-toiture
Finition entre les chevrons :
-3 dB
(surtout fuites)
85
15
45
15
0
Isolation thermique
Pannes
50
50
50
Montage sur des lattes en bois:
-10 dB
Ossature métallique et
plaques de carton-plâtre
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Panneaux autoportants : panneaux simples ou sandwich
Découplage !
Absorbant acoustique!
Sandwich PS
(panneau de 3 mm intérieur et extérieur)
Ca. 25 dB
Sandwich PU
(panneau de 8 mm intérieur et extérieur)
Ca. 28 dB
Sandwich PU avec pare-vapeur
(panneau de 12 mm intérieur et extérieur)
Ca. 30 dB
Panneau simple avec PU (p.ex. fermacell 65/85 )
32 dB
Panneau simple avec laine minérale
34 dB
Panneau sandwich à base de laine minérale
39 dB
Isolation acoustique des façades
90
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Panneaux autoportants : panneaux simples ou sandwich
Isolation acoustique des façades
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Fenêtres de toiture
Solutions
 Fenêtre dans les pignons
 Utilisation d’un nouveau type de fenêtre pour toiture :
 Vitrage + sur-vitrage : Rw = 42 dB !
 Retour de sous-toiture en matériau lourd, double
couche
 Remplissage du vide périphérique par un isolant (cadre
alu+polyprolpylène)
Coût élevé (4x prix standard)
Mise en œuvre plus délicate
Source : Velux
Source : Velux
Isolation acoustique des façades
92
Isolation acoustique des éléments de façade “faibles”
Fenêtres de toiture
Pertes dans l’isolement :
-
Diminution de la désolidarisation
- Faible isolement du vitrage
standards :
3-18-3 avec Rw = 29 dB
4-16-4 avec Rw = 32 dB
possibilités :
33.1-14-4 avec Rw = 35 dB
sur-vitrage  42 dB
Isolation acoustique des façades
Source : Velux
93
Référence & plus d’informations:
●
Guide Bâtiment durable, Fiche: G_WEL01 assurer le confort acoustique
http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be/fr/g-wel01-assurer-le-confortacoustique.html?IDC=1048&IDD=6179
●
NBN S 01-400-1: Critères acoustiques pour les immeubles d’habitation, NBN, 2008
●
NBN S 01-400-2: Critères acoustiques pour les bâtiments scolaires, NBN, 2012
●
NBN S 01-400: Critères de l’isolation acoustique, NBN, 1977
●
NBN EN 12354-3: Building acoustics - Estimation of acoustic performance of building
from the performance of elements - Part 3: Airborne sound insulation against outdoor
noise, NBN, 2000
●
Bouwakoestiek, Hogere Cursus Akoestiek, KVIV, G. Vermeir, 2003
●
Noise and vibration control, L.L. Beranek, 1988
●
www.cstc.be (WTCB-publicaties en Normen)
●
http://www.bbri.be/antenne_norm/akoestiek/fr/ (presentaties, rekenmodules,
databanken,…)
Isolation acoustique des façades
94
Ce qu’il faut retenir de l’exposé
●
Importance des basses fréquences (+Ctr)
●
Isolation acoustique sur site du pan de façade : DAtr
●
Performances en labo des éléments de façade : RAtr ou
DneAtr (< 1m²)
●
Exigences sur les éléments de façade à calculer via
►
Modèles de calcul de la NBN
►
EN 12354-3 : « Eurocode acoustique»
►
Tableaux de sélection rapide
●
Les éléments les plus faibles et les rapports de surface
déterminent l’isolation de l’ensemble du pan de façade.
●
Optimalisation des éléments de façade les plus faibles :
masse, désolidarisation et absorption acoustique.
Isolation acoustique des façades
95
Contact
Debby WUYTS, ir. arch.
Chef du Laboratoire Acoustique, CSTC
Coordonnées :

: +32 2 655 77 11
E-mail : [email protected]
Isolation acoustique des façades
96