Diminuer le niveau sonore [Froid alimentaire]

Évaluer sa situation

Repérer le type de bruit

Soit le bruit est aérien

Puisqu’il est produit par l’écoulement de l’air et les turbulences qui y sont liées, on peut envisager de réduire la source du bruit, par exemple en diminuant la vitesse de rotation du ventilateur, en améliorant l’écoulement dans les bouches, dans les coudes,…

À défaut, puisque ce bruit est émis à haute fréquence, il possible de l’absorber  par des matériaux fibreux : silencieux, parois de gaines absorbantes,…

Si ce bruit est transmis entre deux locaux, c’est l’isolation phonique des parois qui les séparent qu’il faut améliorer.

Soit le bruit est solidien (bruit d’impact)

Puisque ce sont les vibrations des équipements qui sont transmises par voie solide, la diminution de vitesse permettra également de réduire les vibrations. Certaines sociétés de maintenance peuvent enregistrer les vibrations émises à l’arbre d’un ventilateur et dire si un balourd serait responsable du bruit en cause.

A défaut, on cherchera à couper toute transmission du bruit par le placement d’un matériau résilient entre l’équipement et son environnement : plots antivibratiles, manchettes souples, plancher flottant,…

Idéalement, c’est la coupure du matériau qui empêchera le mieux la transmission du son.

A défaut, il faudra interrompre le matériau dur par un matériau plus souple (dit “matériau résilient “).

Agir à la source du problème

Agir à la source :

• Placer des supports antivibratiles
• Limiter le bruit des pompes

Agir à la transmission :

• Limiter la transmission sonore des tuyauteries

Agir au niveau des locaux :

• Modifier la disposition des locaux
• Réaliser le doublage acoustique des parois
• Renforcer l’isolation acoustique des baies vitrées

Pour réduire la propagation des vibrations de certains appareils (compresseurs, ventilateurs,…) à la structure du bâtiment, on insère des supports élastiques antivibratiles.

L’ensemble “équipement-support” constitue un système “masse-ressort”, soumis aux lois de la mécanique des vibrations, et disposant dès lors d’une fréquence propre.

Pour dimensionner correctement les plots antivibratiles, il faut connaître :

• la fréquence excitatrice liée à la vitesse de rotation du moteur,
• la masse de l’équipement et sa répartition sur la dalle.

Pour une bonne efficacité, la fréquence propre du système antivibratile doit être 3 à 4 fois inférieure à la fréquence excitatrice. Dans certains cas il sera nécessaire d’alourdir la dalle sur laquelle sont fixés les équipements afin de réduire la fréquence propre de vibration. De plus, le fait “d’écraser davantage les ressorts” permet un meilleur amortissement des vibrations.

En pratique, on rencontre :

• des ressorts, utilisés pour toutes les fréquences propres mais surtout lorsqu’ inférieures à 8 Hz,
• des plots à base de poudre de liège mélangée à un élastomère, pour des fréquences propres supérieures à 8 Hz
• des plots à base d’élastomères, pour les fréquences propres supérieures à 12 Hz
• un système de “dalle flottante”, c.-à-d. la construction d’un socle de béton sur un matelas de laine minérale ou de mousse plastique souple, pour les fréquences propres moyennes ou aiguës.

Ce dernier système de dalle flottante est assez difficile à réaliser puisqu’ en aucun endroit il ne peut y avoir de contact (raccords de mur, écoulement de sols, tuyauteries, conduits, …). Devant la nécessité d’exercer un contrôle quasi permanent durant les travaux, on préfère parfois la technique des éléments antivibratiles…! Ou alors un contrôle de la qualité acoustique de la dalle est imposé à la fin des travaux.

Exemples de ponts phoniques par le tuyau d’écoulement et la plinthe.

En général, il sera fait appel à un spécialiste de cette question pour le dimensionnement correct des plots.

Origines du bruit des pompes

• Les bruits d’origine hydraulique : c’est la source de bruit la plus importante. On remarque l’effet de sirène qui est dû à l’interaction entre les aubes et les parties fixes. Ce type de bruit est le plus gênant dans les bâtiments, car il se produit dans une zone de fréquences audibles.Lorsque la pression disponible à l’aspiration de la roue est trop faible, un bruit de cavitation apparaît. Il faut dans ce cas veiller à faire fonctionner la pompe avec une pression à l’aspiration suffisante. Lorsque de l’air s’introduit dans le fluide, il se crée des turbulences et des écoulements bruyants au niveau de la pompe. Il faudra veiller à purger correctement le circuit.

• Les bruits d’origine électromagnétique : ces bruits proviennent du moteur qui transmet des vibrations aux équipements et structures environnantes.

• Les bruits d’origine mécanique : ces bruits apparaissent au niveau des garnitures mécaniques et des paliers de la pompe, on les appelle balourds. Ils proviennent généralement d’une erreur de montage, d’équilibrage ou d’une erreur de conception de la pompe.

• Les bruits d’origine aéraulique : ces bruits proviennent du passage de l’air, nécessaire au refroidissement du moteur, dans le ventilateur de la pompe. Il peut s’agir dans certains cas de la source de bruit la plus importante d’une pompe. Le fabricant de pompes doit correctement calculer les grilles d’aspiration et de refoulement de l’air qui peuvent être des obstacles au bon écoulement de l’air et donc générer du bruit.

Transmission du bruit

Une pompe transmet du bruit par trois voies différentes :

• Par voie aérienne : le moteur de la pompe émet une diffusion acoustique qui se propage dans le local technique puis dans locaux occupés adjacents.

• Par voie hydraulique : la pompe génère des variations de pression dans le fluide qui sont transmises par les canalisations et diffusent sur les structures environnantes.

• Par voie solide : les vibrations émises par la pompe se transmettent par contact direct aux différentes structures.

Le niveau de bruit des pompes

Le niveau de puissance acoustique d’une pompe dépend principalement de sa conception, de ses conditions de fonctionnement (débit et pression) et de sa puissance électrique. Aucune norme ne spécifie les caractéristiques acoustiques des pompes.
Il est possible d’effectuer un calcul approximatif du niveau de pression acoustique à 1 m :

Lp = 48 + 10 log Pe [dB (A)]

où,

• PE est la puissance électrique du moteur [W]

Mise en œuvre

• Il faut limiter la vitesse du fluide dans la pompe à 1,5 m/s.
• Il faut soigner la fixation de la pompe en mettant en œuvre un dispositif d’assise souple : placer la pompe sur une petite dalle flottante de 15 cm d’épaisseur, reposant sur des supports élastiques. La dalle flottante aura à peu près trois fois le poids de l’équipement.
• Il faut équiper l’aspiration et le refoulement des pompes de manchons antivibratoires.

Manchon antivibratoire.

• Il est également important d’entretenir les pompes, de lubrifier les paliers. L’usure de certaines pièces peut conduire à des vibrations génératrices de bruits.

Empêcher la transmission des bruits de vibration

Il est utile de réaliser des raccords souples entre les conduits (fluides, gaz, électricité…) et la machine qui vibre, afin d’éviter non seulement la transmission des vibrations, mais également le risque de rupture.

Pour diminuer la transmission des vibrations des tuyauteries aux parois, on peut introduire des coquilles isophoniques entre la tuyauterie et le collier de fixation. Il est également possible d’utiliser des colliers avec caoutchouc isophonique mais ceux-ci sont moins efficaces que les coquilles isophoniques.

Exemple : pour la fixation des tuyauteries d’eau glacée aux parois du bâtiment, il est de bonne pratique de réaliser les 3 premières fixations après la pompe avec des fixations anti-vibratoires.

Autre exemple : lors du placement d’un split-system, un soin tout particulier doit donc être apporté à la sélection de l’emplacement du condenseur et à son mode de fixation : une coupure élastique doit être prévue entre l’appareil et le mur de fixation afin d’empêcher de mettre en vibration la structure du bâtiment (l’appareil doit bouger lorsqu’on le secoue !). De même, les tuyauteries doivent être raccordées via des raccords flexibles.

Il est également possible de suspendre élastiquement une tuyauterie à un plafond.

Par contre, il faut éviter de placer des tuyauteries sur des parois légères ou les parois séparant les locaux techniques des locaux occupés.

Limiter les bruits de dilatation

Lorsque la force de dilatation des tuyauteries devient trop importante, des frottements apparaissent entre les conduits et les colliers de support. Ce phénomène de dilatation provoque des claquements bruyants.
Recommandations :

• Prévoir des points fixes et des compensateurs entre les points fixes.

• Éviter de bloquer les canalisations à la traversée des parois.

• En cas de problèmes, desserrer légèrement certains colliers.

• Éviter les variations brusques de température dans l’installation, par exemple en utilisant des vannes à 3 voies en mélangeuses.

• Placer des matériaux souples entre les colliers et les tuyauteries, et entre les fourreaux et les tuyauteries.

Diminuer la production de turbulences

Les vitesses admissibles dépendent du tracé et des accessoires utilisés. Si des vitesses élevées peuvent être admises dans les tubes droits, on doit adopter des vitesses plus réduites dans les coudes, les réductions.

Une installation peut créer des turbulences suite au placement même des équipements : tuyauteries à angle droit, vannes placées trop près les unes des autres,…

Ce deuxième type de raccordement sera de loin préférable.

La présence de bulles d’air dans les circuits est également génératrice de bruit, il faut doter l’installation de dispositifs comme purgeurs (manuels ou automatiques), pots de dégazage, séparateur d’air tangentiel.

De par la localisation des fonctions dans un magasin, une grande partie de l’isolement acoustique peut déjà être effective :

• disposition de locaux tampons entre locaux bruyants et locaux calmes (ex : locaux de stockage),
• rassemblement des locaux bruyants,
• …

Dans un magasin existant, le déplacement du local technique (local des compresseurs par exemple) est difficilement réalisable, mais certaines réorganisations internes d’activité sont possibles.

Mais plus que tous les bâtiments tertiaires classiques, un magasin vit, des parois se déplacent,… les critères acoustiques peuvent parfois entrer en compte dans le choix de la nouvelle disposition des locaux !