Confort acoustique

Sommaire

Confort acoustique

Les courbes de Noise Rating (NR)

Pour imposer un niveau de confort, la première idée consiste à imposer un niveau de bruit maximal, un seuil en décibel à ne pas dépasser.

Mais la sensibilité de l’oreille humaine est variable suivant la fréquence : pour notre oreille, 60 dB à 1 000 Hz est plus dérangeant que 60 dB à 250 Hz (la sensibilité est optimum entre 2 et 5 kHz).

Pour déterminer les différents critères du confort acoustique d’un local, on s’est dès lors basé sur l’allure générale des courbes de niveau d’isosonie de l’oreille.

L’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) a proposé plusieurs courbes qui correspondent toutes à un certain degré de confort acoustique (ou de gêne) : courbes d’évaluation du bruit, ou courbes NR (Noise Rating). Grâce à ces courbes, il est possible de déterminer au moyen d’un seul chiffre le niveau de pression acoustique maximum autorisé dans chaque bande d’octave : par exemple, l’indice NR 40. La mesure du niveau NR d’un local peut s’effectuer grâce à un sonomètre, en mesurant le spectre sonore.

Pour obtenir le degré de nuisance d’un bruit, il suffit de tracer le spectre de ce bruit par bandes d’octave sur le réseau de courbes NR et de prendre l’indice de la courbe NR de rang le plus élevé atteint par le spectre. On verra alors immédiatement sur quelles fréquences il faudra porter l’attention afin de diminuer la gêne.

Le bruit dont on repère le spectre ci-dessus est de niveau NR 66.

On retrouve parfois dans les catalogues de fournisseur de matériel de ventilation la notion de “NC”, tout à fait semblable à “NR”. Ces deux grandeurs sont reliées par la relation :

NC ≈ NR – 2 dB

Un niveau de confort acoustique NR 35 équivaut donc à un niveau de confort NC 33.

À titre d’information, la courbe NR 30 passe par la pression acoustique de 30 dB à une fréquence de 1 000 Hz, tandis que la courbe NC 30 passe par la pression acoustique de 30 dB à une fréquence de 2 000 Hz.

Des critères de confort

Ces courbes NR permettent de proposer des critères de confort acoustique, du type :

NR 20	Conditions excellentes d’écoute, salles de concert, studios d’enregistrement
NR 25	Très bonnes conditions d’écoute, auditoires, théâtres, églises, salles de conférence
NR 20 – 30	Condition de séjour, de repos, de sommeil, maisons d’habitation, hôtels, appartements
NR 30 – 35	Bonnes conditions d’écoute, bureaux de direction, salles de classe, bibliothèques
NR 35 – 40	Conditions d’écoute normales, grands bureaux, restaurants calmes, commerces
NR 40 – 45	Conditions d’écoute modérées laboratoires, restaurants, bureaux de dessin
NR 45 – 55	Conditions de travail acceptables avec un minimum de compréhension de la parole
NR 50 – 70	Usines, atelier

La précision du niveau NR permet de quantifier les exigences acoustiques au niveau des cahiers des charges.

Si, par exemple, on trouve dans un cahier des charges que l’installation de climatisation ne doit pas dépasser NR 35, cela veut dire que le spectre du bruit de la climatisation ne peut, dans aucune bande d’octaves, dépasser les valeurs admises par le spectre limite NR 35.

En général, un faible pourcentage de personnes est dérangé lorsque le bruit émis par une source isolée dépasse de 5 dB le bruit de fond. Si ce dépassement est de 10 dB, l’ensemble des personnes en ressent l’inconvénient.

Quel est le niveau de bruit maximum imposé par la législation ?

Article 58.5 du RGPT

À propos des installations de ventilations artificielles ou de climatisation des locaux de travail fermés, il est précisé que “ces installations doivent être conçues de manière à éviter qu’ils ne produisent du bruit ou des vibrations qui soient une source de gêne ou d’inconfort pour les travailleurs“. Les ventilateurs d’un évaporateur dans une ambiance à basse température tels que les ateliers de boucherie peuvent devenir vite des sources de nuisance sonore.

La réglementation belge ne prévoit des mesures particulières (surveillance médicale, moyens de protection,…) que lorsque le niveau d’exposition personnelle dépasse une pression acoustique de 85 dB(A), circonstances rencontrées dans les ambiances industrielles comme les locaux techniques des compresseurs par exemple.

Ce seuil est ramené à 80 dB(A) dans le projet de directive européenne.

Les installations de ventilation et de climatisation et de froid alimentaire ne sont donc pas concernées. Pour plus d’informations à ce sujet, on consultera la brochure Bruit – Stratégie d’évaluation et de prévention des risques du Ministère fédéral de l’Emploi et du Travail.

AR 16 janvier 2006 (Ministère Fédéral de l’Emploi et du Travail)

L’article 6 de cet Arrêté Royal (PDF) relatif à la Protection de la santé et de la sécurité des travailleurs contre les risques liés au bruit sur le lieu de travail (M.B. 15.2.2006), définit les valeurs limites d’exposition et les valeurs d’exposition déclenchant l’action par rapport au niveau d’exposition quotidienne au bruit et à la pression acoustique de crête sont fixées à :

valeurs limites d’exposition :
L_{EX, 8h} = 87 dB(A) et Pcrête = 200 Pa respectivement (140 dB(C) par rapport à 20 μPa);
valeurs d’exposition supérieures délenchant l’action :
L_{EX, 8h} = 85 dB(A) et P_crête = 140 Pa respectivement (137 dB(C) par rapport à 20 μPa);
valeurs d’exposition inférieures délenchant l’action :
L_{EX, 8h} = 80 dB(A) et P_crête = 112 Pa respectivement (135 dB(C) par rapport à 20 μPa).

Sans rentrer dans les détails, ses valeurs limites sont rarement rencontrées dans le secteur commercial. Néanmoins, on sera attentif au niveau de bruit qui pourrait être présent à proximité des compresseurs frigorifiques.

Norme NBN EN 13779

La norme européenne NBN EN 13779 (Les systèmes de ventilation pour les bâtiments – critères de conception de l’ambiance intérieure) propose une plage de confort acoustique avec une valeur par défaut (en général la valeur médiane), sur base de niveaux de pression acoustique à respecter dans les locaux :

Type de bâtiment	Type de local	Niveau de pression acoustique en dB(A)
Type de bâtiment	Type de local	Plage type	Valeur par défaut
Résidentiel	salle de séjour	25-40	32
Résidentiel	chambre	20-35	26
Établissements dédiés aux enfants	écoles maternelles, crèches	30-45	40
Lieux publics	auditoriums	30-35	33
	bibliothèques	28-35	30
	cinémas	30-35	33
	tribunaux	30-40	35
	musées	28-35	30
Lieux commerciaux	magasins de détail	35-50	40
	grands magasins	40-50	45
	supermarchés	40-50	45
	grandes salles d’ordinateurs	40-60	50
	petites salles d’ordinateurs	40-50	45
Hôpitaux	couloirs	35-45	40
	salles d’opération	30-48	40
	salles de consultation	25-35	30
	chambre de nuit	20-35	30
	chambre de jour	25-40	30
Hôtels	accueil	35-45	40
	salles de réception	35-45	40
	chambres (pendant la nuit)	25-35	30
	chambres (pendant le jour)	30-40	35
Bureaux	petits bureaux	30-40	35
	salles de conférence	30-40	35
	bureaux paysagés	35-45	40
	bureaux compartimentés (cabines)	35-45	40
Restauration	cafétéria	35-50	40
	restaurants	35-50	45
	cuisines	40-60	55
Écoles	salles de classe	30-40	35
	couloirs	35-50	40
	gymnases	35-45	40
	salle des professeurs	30-40	35
Sport	stades couverts	35-50	45
Sport	piscines	40-50	45
Général	toilettes	40-50	45
Général	vestiaires	40-50	45

Les niveaux de l’ambiance sonore résultant des activités extérieures

Selon le contexte urbanistique, c’est à dire selon qu’il s’agisse d’une zone rurale, d’une zone de séjour récréatif, d’une zone résidentielle, etc… et selon le moment de la journée, un certain niveau de bruit est habituellement rencontré :

Valeurs indicatives de niveau sonore mesurée à l’air libre [dB (A)] (zone d’activités extérieures)	de jour	en soirée	de nuit
1. Zones rurales et zones de séjour récréatif, à l’exception des zones reprises aux points 2, 3, et 8.	40	35	30
2. Zones résidentielle, zones rurales et zones de loisirs situées à moins de 500 m d’une zone industrielle non citée au point 3 ou d’une zone d’équipements collectifs ou d’utilité publique.	50	45	45
3. Zones résidentielles, zones rurales, zones de séjour récréatif à moins de 500 m d’une zone d’activités artisanales, d’une zone de PME, d’une zone de services ou d’une zone d’exploitation pendant la période d’activité.	50	45	40
4. Zones résidentielles, excepté celles reprises au point 2 et 3.	45	40	35
5. Zones industrielles, zones de services, zones d’équipements collectifs ou d’utilité publique et zones d’exploitation pendant la période d’activité.	60	55	55
6. Zones de loisirs, à l’exception de celles reprises au point 2, et zones de séjour récréatif.	50	45	40
7. Autres zones à l’exception des zones tampons, domaines militaires et zones auxquelles s’appliquent des valeurs indicatives fixées par décret particulier.	45	40	35
8. Zones tampons.	55	50	50
Valeurs indicatives de niveau de l’ambiance sonore mesurée à l’intérieur [dB(A)](zone d’activités intérieures)	de jour	en soirée	de nuit
1. Zones rurales et zones de séjour récréatif.	30	25	25
2. Zones industrielles, zones de services, zones d’équipement collectifs ou d’utilité publique et zones d’exploitation pendant la période d’activité.	33	28	28
3. Zones résidentielles et autres zones, à l’exception de celles citées aux points 1 et 2.	33	28	28

“Tableau des valeurs indicatives de niveau de l’ambiance sonore résultant des activités”.

Comment évaluer sa situation ?

Distinguer le type de bruit

Au départ, il est important de bien distinguer le type de bruit qui pose problème en fonction du mode de propagation : bruit aérien ou bruit solidien.

Bruit aérien.

Bruit solidien.

Bruit aérien créé par l’écoulement turbulent de l’air

Essentiellement,

le frottement de l’air sur les pales des ventilateurs (ventilateurs d’évaporateur et de condenseur),
le passage à trop grande vitesse de l’air de climatisation dans les conduites par exemple;
…

Ce bruit (plutôt dans les aigus) se transmet aux locaux par l’air du réseau de distribution. Si c’est une bouche que l’on soupçonne de produire du bruit, on peut la démonter et examiner si le bruit subsiste.

Améliorer

Pour insérer un silencieux dans le réseau d’air, placer des bouches avec absorbeur acoustique, diminuer la vitesse de rotation du ventilateur, …

Bruit solidien (ou bruit d’impact) créé par les vibrations

On distingue,

les vibrations des ventilateurs des évaporateurs,
les vibrations du compresseur du groupe frigorifique associé qui ne serait pas monté sur plots antivibratiles,
les vibrations des ventilateurs du condenseur ou de la tour de refroidissement,
…

Ce bruit (plutôt dans les graves) se transmet aux locaux par la structure du bâtiment (planchers de béton,…), par les parois de séparation des locaux techniques, par la structure de la gaine de climatisation elle-même.

Améliorer

Pour insérer des plots antivibratiles entre l’équipement et son support, insérer des manchettes acoustiques, …

Bruit en provenance de l’extérieur

Il est possible également que l’origine du bruit soit extérieure au bâtiment (bruit routier, par exemple). On sera alors très attentif à l’étanchéité de l’enveloppe.

Étanchéité de l’enveloppe

On pense, avec raison, que la fenêtre est le point faible de la façade. Mais généralement, ce n’est pas la vitre qui est le point le plus critique, mais les ouvertures entre les battants (absence de joints souples) et au droit de la fixation du dormant (mauvais resserrage). Le remplacement d’un simple vitrage par un nouveau châssis double vitrage améliore fortement l’isolement acoustique aux bruits extérieurs, non pas tellement par le doublement de la vitre, mais bien par l’amélioration de l’étanchéité à l’air. Pour rendre le vitrage lui-même plus isolant, il faut installer un double vitrage dont les épaisseurs des 2 vitres sont différentes.

Bruits liés à la ventilation et la climatisation

On sera attentif également à l’existence de grilles de ventilation naturelle pouvant créer un pont acoustique avec l’extérieur. Un traitement particulier est généralement décidé lorsque le bruit moyen en façade L_eq dépasse 70 dB(A).

Concevoir	Installer un système de ventilation double flux.
Améliorer	Placer des grilles d’entrée d’air avec absorbeur acoustique.
Concevoir	Diminuer la vitesse de rotation du ventilateur du condenseur.

Relevé au sonomètre du niveau sonore global

Pour évaluer quantitativement la gêne acoustique, il y a lieu de procéder à une mesure du niveau de bruit à l’aide d’un sonomètre.

Les résultats seront pondérés par un filtre “A”afin de s’adapter à la sensibilité de l’oreille humaine.

Un appareil de classe 3 est suffisant pour une évaluation des problèmes en interne. Notons que la NBN S 01-401 définit les conditions générales à observer au cours des mesures pour les bruits extérieurs et pour les bruits intérieurs (distance du sonomètre par rapport au sol, au mur, au fenêtre, dans les locaux de séjour et de repos, les écoles, les bureaux, les salles diverses, …).

Si l’on souhaite vérifier la qualité d’isolement apportée par une paroi au passage des bruits aériens, un acousticien peut générer un bruit d’un côté de la paroi, et enregistrer le spectre sonore de l’autre côté. La différence représente l’affaiblissement acoustique de la paroi. Il est alors possible de comparer cette valeur à celle requise par la NBN S 01-401.

Améliorer

Procéder à un doublage acoustique de la cloison.

Si l’on souhaite vérifier la qualité d’isolement apportée par un plancher au passage des bruits solidiens, un acousticien peut générer un bruit (une masse d’un poids donné qui tombe d’une hauteur donnée), d’impact normalisé et enregistrer le spectre sonore de l’autre côté. A nouveau l’affaiblissement de la paroi s’en déduira et sera comparé à la valeur requise par la norme.

Améliorer

Insérer un matériau résilient (plots antivibratiles, chape flottante,…).

Analyse du spectre de fréquence

Un bruit est un mélange d’une multitude de sons de fréquences différentes. Comme la lumière qui est un mélange de plusieurs couleurs. Le relevé du spectre sonore par un spécialiste peut lui permettre de retrouver l’équipement qui est à l’origine du bruit.

Vérifications rapides sur l’installation

Vérifier la présence de manchettes souples entre le caisson de ventilation et les gaines de distribution. Celles-ci doivent être suffisamment souples pour ne pas transmettre les vibrations du ventilateur, mais pas trop lâches pour ne pas obstruer le passage de l’air.