La transmission du bruit
Le bruit est avant tout un concept subjectif dont la perception varie en fonction de la sensibilité auditive personnelle et du jugement de chacun. Il dépend aussi du contexte dans lequel il apparaît. Un niveau sonore élevé peut être apprécié, par exemple lors d’un concert, mais sera déprécié et jugé indésirable s’il s’agit de musique provenant du voisinage au milieu de la nuit. Voyons de plus près comment le bruit se propage dans un environnement ambiant.
- Principes : bruit, niveau sonore et fréquence
- Comment se propage le bruit ?
- L'indice d'affaiblissement acoustique
- Comment se mesurent les décibels (dB), (dBA) ?
- Niveaux sonores réglementaires
- Conclusion
Principes : bruit, niveau sonore et fréquence
Le bruit est une onde acoustique, c’est-à-dire une vibration mécanique qui se propage dans des milieux matériels tels que l’air, l’eau ou les matériaux solides (bois, béton, acier, etc.). Il se caractérise selon deux paramètres physiques, à savoir le niveau d’intensité sonore, exprimé en décibel ou dB, et la fréquence, exprimée en hertz (Hz).
Niveau d’intensité sonore (dB) : Le niveau sonore minimal que l’oreille humaine peut percevoir est fixé à 0 dB, il correspond au seuil d’audibilité. Généralement, une conversation à voix basse se situe autour de 30-35 dB, tandis qu’une conversation normale atteint environ 50 à 60 dB. À titre de comparaison, le niveau sonore d’une éolienne terrestre (non domestique) mesuré à 500 mètres d’un point donné est compris entre 35 et 45 dB.
Fréquence (Hz) : Toutes les fréquences ne sont pas perçues par l’oreille humaine avec la même intensité, en effet elle est très sensible aux sons entre 1 000 et 4 000 Hz mais beaucoup moins aux basses fréquences (50 et 200 Hz, grave) et hautes fréquences (> 4000 Hz, aigu).
Comment se propage le bruit ?
La propagation du bruit peut s’effectuer de trois manières différentes : par la voie aérienne (air), par la voie solidienne (solide) et par la voie liquidienne (eau).
Voie aérienne : L’air circule dans les conduits métalliques ou plastiques, les gaines, les grilles et les bouches d’extraction ou de soufflage. Le bruit aérien peut être entendu dans les pièces de service (cuisine, salles d’eau) et plus rarement dans les pièces principales (chambre, salon). Les sons transmis par l’air ou “bruits aériens” se propagent dans l’air avant d’atteindre une structure solide, comme par exemple une conversation à voix haute, un aboiement, la musique, la circulation routière, etc.
Voie solidienne ou structurelle : Les ondes acoustiques générées par les vibrations d’un équipement par exemple se transmettent à son support puis à la structure solide du bâti jusqu’à être perçues dans les pièces de service et, parfois, dans les pièces de vie. Les vibrations sont directement transmises aux structures ou “bruits d’impact” avant de se transformer en onde sonore dans l’air, il s’agit par exemple de bruits de pas, de coups de marteau, d’une machine à laver en fonctionnement, de déplacements de meubles, de chutes d’objets, etc.
Voie liquidienne ou hydrique: L’eau est un excellent conducteur acoustique, les ondes de pression qui s’y propagent se déplacent plus rapidement que dans l’air. Dans un logement, sont concernés les réseaux de chauffage hydraulique (radiateurs, planchers chauffants à eau), les canalisations d’évacuation des eaux usées (écoulements WC ou salle de bain) ou encore le système hydraulique général (eau froide, eau chaude sanitaire). Les vibrations générées par le fonctionnement de ces équipements se transmettent d’abord par l’eau, puis par les parois des conduits et aux éléments solides du bâti (murs, planchers). On peut alors percevoir des sifflements, des bruits d’écoulement ou encore des claquements, comme le “coup de bélier” provoqué par la variation brutale de la pression dans le réseau hydraulique. Cela survient généralement lorsqu’un robinet, typiquement un mitigeur, est fermé brusquement.
L'indice d'affaiblissement acoustique
Par ailleurs, l’indice d’affaiblissement acoustique (Rw) détermine la capacité d’un élément de structure (parois, murs, isolant, etc.) à atténuer la propagation du bruit aérien lorsque ce dernier le traverse. Plus cet indice est élevé, meilleure est l'isolation phonique. Pour améliorer l’affaiblissement, le système masse/ressort/masse est souvent employé. Deux éléments lourds distincts sont séparés entre eux par un élément isolant souple (ressort). L’ensemble de ce système absorbe les vibrations sonores et limite la propagation des bruits solidiens. Une diminution ou une augmentation de 1, 2 ou 3 dB peut entraîner une différence notable pour l’oreille humaine.
Un plafond en bois ou un plancher sur solives, par sa faible densité, transmet davantage les vibrations. À l’inverse, un plafond en béton, grâce à sa masse, est un excellent isolant phonique capable d’absorber naturellement les bruits aériens. En revanche, il transmet fortement les bruits solidiens. À noter que l’isolation des combles reste peu efficace et amortit légèrement la transmission de bruits solidiens.
Comment se mesurent les décibels (dB), (dBA) ?
Pour mesurer le niveau de pression acoustique, on utilise un instrument appelé sonomètre ou décibelmètre. Cet appareil est calibré et doit être conforme aux normes internationales et nationales, notamment aux parties 1, 2 et 3 de la NF EN 61672*. Ces réglementations constituent une base de référence et détaillent les exigences relatives aux performances, à l’étalonnage et à l’usage des sonomètres.
L’appareil de mesure permet de collecter et de traiter avec précision les données relatives au niveau de pression acoustique d’un environnement donné (trafic routier, chantiers, événements sportifs, etc.). Il sert aussi à évaluer la répartition et le niveau d’exposition aux sons dans les logements et autres bâtiments. Pour ce faire, le sonomètre est équipé d’un microphone à l’avant, qui capte les ondes sonores et les convertit en signal électrique. Ce signal est ensuite traité par le sonomètre pour fournir une mesure interprétable : le niveau de pression acoustique, exprimé en décibels (dB). Il s’agit de la valeur objective du son.
Par la suite, pour refléter le plus fidèlement possible la perception sonore humaine, une pondération fréquentielle A (courbe A), est appliquée au niveau de pression acoustique afin de “corriger” les mesures relevées. C’est pourquoi on parle de décibel pondéré ou dB(A). Le sonomètre, en appliquant cette pondération, fournit ce qu’on appelle le niveau sonore c’est-à-dire ce que l’oreille humaine perçoit au réel.
Comme les sons ne sont pas toujours constants et évoluent, ces mesures sont complétées par une pondération temporelle. Elle sert à déterminer comment le sonomètre réagit dans le temps selon les variations du bruit. La norme NF EN 61672-1 décline trois catégories :
- Slow/Lent (S) : C’est la pondération standard, la plus utilisée dans les mesures réglementaires, elle sert notamment de référence pour les valeurs limites officielles car elle permet un lecture stable du bruit. Le sonomètre réagit lentement avec une constante de temps de 1 sec.
- Fast/Rapide (F) : Pour les bruits fluctuants rapides, comme la circulation routière par exemple, le sonomètre réagit vite avec un temps de réponse de 0,125 sec.
- Impulse/Impulsif (I) : Les bruits impulsifs tels qu’un choc, un impact, un claquement de porte ont un temps de réponse très rapide de 0,035 sec en montée et de 1,5 sec en descente. Le sonomètre réagit très vite, enregistre un pic sonore intense (peak), puis une descente plus lente. C’est ce qui caractérise la pondération impulsionnelle.
*NF EN 61672 - Electroacoustique - Sonomètres
Niveaux sonores réglementaires
La norme française NF EN ISO 10052:2004* détermine précisément les méthodes de mesurage des niveaux de pression acoustique émis par les appareils et équipements techniques (VMC par exemple) dans les pièces principales (séjour, chambres) et les pièces de service (cuisine, salle d’eau, toilettes) de bâtiments d’habitation déjà existants. Le résultat de ces mesures in situ est exprimé par l’indice LnAT.
Pour répondre aux exigences réglementaires, une correction tenant compte de l’acoustique du local est appliquée en fonction de son temps de réverbération, afin de ramener la mesure à un temps de référence de 0,5 seconde. Les données acoustiques ainsi normalisées permettent de comparer objectivement les différents niveaux sonores des équipements techniques entre logements.
Conformément au décret du 14 juin 1969 et aux arrêtés du 24 octobre 1994, il est recommandé que le niveau de bruit ambiant total ne doit pas excéder 30 dB(A) pour les pièces principales et 35 dB(A) pour les pièces humides. Dans un logement standard, les niveaux sonores normaux, considérés comme confortables, ne provoquant pas de gêne auditive et assurant le confort des occupants se situent en général entre 25 et 30 dB(A) dans les pièces principales et entre 30 et 35 dB(A) dans les pièces humides.
Ceci étant dit, il faut tout de même considérer la notion de "bruit continu" et de "bruit bref/ponctuel" qui induisent des différences et des gênes auditives notables. En effet, un bruit continu est un son stable dans le temps, aucune modification brutale d'intensité ne se produit. On parle d'habituation auditive, il n'y a pas de surprise, le bruit continu se fond dans le niveau sonore ambiant. Par exemple, une VMC simple flux autoréglable qui émet un bruit continu de 35 dB sera moins désagréable qu'une VMC simple flux hygroréglable à détection de présence ou d'humidité qui s'enclenche d'un coup sec. Effectivement, un "bruit bref" de 30 dB peut être plus dérangeant qu'un "bruit continu" de 35 dB, car il est soudain et imprévisible. Il vient créer une forte discontinuité dans le fond sonore et provoque une perturbation directe du système auditif qui se met en alerte. Dans le cadre du fonctionnement d'un poêle à granulés, la descente de granulés peut être gênante car elle surprend, même si le niveau sonore généré est maîtrisé et n'est pas fort.
** NF EN ISO 10052:2004 Acoustique - Mesurages in situ de l'isolement aux bruits aériens et de la transmission des bruits de choc ainsi que du bruit des équipements - Méthode de contrôle.
Conclusion
En comprenant comment le bruit se propage dans un environnement ambiant, vous savez désormais identifier les différentes typologies de bruit et distinguer les niveaux sonores perceptibles par l’oreille humaine. En effet, sur les notices d’équipements et d’appareils techniques (VMC, poêles, chaudières à bois ou à granulés, etc.), les fabricants indiquent généralement des niveaux sonores théoriques en dB, et quelquefois en dB(A), c’est-à-dire le niveau sonore pondéré, correspondant à la sensibilité de l’audition humaine et conforme à la réglementation. Pour aller plus loin vous pouvez consulter nos articles sur l'isolation phonique, le guide d'achat pour choisir une VMC silencieuse ou encore nos conseils d'installation.
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