COMPARTIMENTATION ET DE TRANSMISSION ACOUSTIQUE
2.6 Détermination de la transmission du son à travers les coupe-feu
2.6.1 Normes techniques d’insonorisation
La mesure et l’évaluation de la transmission acoustique entre deux espaces contigus sont abordées dans une série de normes de l’ASTM. Comme il est exposé au chapitre 5, ces normes de l’ASTM sont incorporées par renvoi dans le Code national du bâtiment du Canada, toutes les normes provinciales et tous les codes municipaux fondés sur le CNB ainsi que les codes américains correspondants. Elles définissent des méthodes pour la mesure de la transmission des sons aériens à travers les ensembles de construction (murs ou planchers) ou l’insonorisation globale entre les pièces dans un bâtiment achevé et fournissent des indices à un seul chiffre fondés sur les résultats de ces mesures. • La norme ASTM E90 [2-6] renferme une méthode
normalisée d’essai en laboratoire pour la mesure de la transmission des sons aériens par les ensembles de séparation, comme les murs, les ensembles plancher- plafond et d’autres éléments de séparation des espaces. Cette méthode permet de déterminer l’affaiblissement des sons aériens dans une plage donnée de bandes de fréquences.
• La norme ASTM E336 [2-7] renferme une méthode d’essai pour la détermination de l’insonorisation entre deux pièces dans un bâtiment, soit un essai sur place qui fait pendant à l’essai de laboratoire de la norme ASTM E90. On peut procéder à l’évaluation en tenant compte de toutes les voies de transmission du son ou se concentrer sur le mur ou le plancher qui sépare les deux pièces. Lorsqu’il s’agit de démontrer qu’un mur ou un plancher donné d’un bâtiment achevé est conforme au devis, il faut mener un essai qui répond à des exigences précises, touchant notamment l’élimination des voies de transmission indirectes (fuites ou transmission des sons aériens par des voies autres qu’à travers la cloison commune); cet essai permet donc de déterminer l'« affaiblissement acoustique sur place ». On peut aussi prendre des mesures sans suivre les étapes visant à éliminer la transmission indirecte et obtenir l’« affaiblissement acoustique apparent », soit l’amortissement global des sons aériens qui serait perçu par les occupants.
• La norme ASTM E413 [2-8] fournit des indices d’affaiblissement acoustique à un seul chiffre fondés sur les résultats des essais des normes E90 et E336. Plus l’affaiblissement acoustique est important, plus l’indice est élevé. Le nom donné à l’indice à un seul chiffre dépend de la méthode d’essai utilisée. Si on utilise la méthode d’essai ASTM E90, l’indice est appelé « indice de transmission du son (ITS) ». Si on emploie la méthode d’essai ASTM E336 en s’assurant que les voies de transmission autres qu’à travers la cloison qui sépare les pièces sont négligeables (c’est-à-dire qu’il n’y a pas de transmission indirecte), l’indice est appelé « indice de transmission du son sur place (ITS sur place). Si on utilise la norme ASTM E336 sans prendre de mesures pour rendre négligeable la transmission indirecte, l’indice est appelé « indice de transmission du son apparent (ITS apparent). L’ITS apparent, qui a été introduit dans la version de 2005 de la norme ASTM E336, est considéré comme le critère le mieux adapté pour spécifier l’isolation acoustique entre des usages dans un bâtiment. On a depuis longtemps incorporé aux normes ISO correspondantes le terme « atténuation acoustique apparente », et ces indices sont utilisés dans les exigences des codes du bâtiment de la plupart des pays industrialisés autres que le Canada et les États-Unis.
2.6.2 Démarche pour la détermination de l’indice de transmission du son des coupe-feu
Les exigences d’insonorisation des bâtiments sont exprimées sous forme d’indices de transmission du son qui s’appliquent à toute la construction de séparation, y compris les coupe-feu, comme il a été précisé précédemment. Cet indice est normalisé en fonction de la surface du mur ou du plancher de séparation. Bien entendu, l’essai acoustique d’un coupe-feu devrait fournir un indice qui puisse facilement être corrélé à ces limites de transmission du son.
À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode établie dans l’industrie pour l’essai ou l’évaluation acoustique des systèmes coupe-feu, et la communication des performances acoustiques. On pourrait résoudre ce problème en établissant à l’échelle de l’industrie une méthode d’essai fondée sur les normes incorporées par renvoi dans le CNB (voir le chapitre 5). À cette fin, on pourrait mettre au point une méthode d’essai ou une norme consensuelle à l’intention des fabricants, mais deux grands aspects de ces travaux doivent reposer sur une démarche précise :
• Un protocole pour la mise en place d’échantillons de divers types de systèmes coupe-feu dans les ouvertures des murs ou des planchers ou à la jonction de ces ensembles et des détails sur l’utilisation de la méthode d’essai normalisée pour l’évaluation de ces éléments et le calcul des valeurs à communiquer.
• Un protocole pour la communication des résultats qui pourra être aisément utilisé pour comparer des produits ou déterminer si un produit possède les caractéristiques acoustiques nécessaires pour une application donnée. Ces résultats d’essai normalisés permettront aux concepteurs d’évaluer rapidement la transmission acoustique prévue d’un coupe-feu donné en regard d’un objectif d’insonorisation.
2.6.3 Protocole d’essai
L’essai en laboratoire de la norme ASTM E90, où des échantillons de coupe-feu sont installés dans un mur ou un plancher, devrait donner des résultats clairement corrélés avec les exigences du code. Cependant, pour obtenir des résultats qui soient vraiment représentatifs de la transmission du son par les coupe-feu, il faut imposer des exigences supplémentaires :
• L’ensemble de support doit présenter des caractéristiques appropriées de transmission acoustique (de préférence un ITS de 60 ou plus, avec dépendance en fréquence comparable au contour de l’ITS). • Différentes règles d’installation devraient être adoptées
pour différents types de systèmes coupe-feu, mais, en général, il faudrait installer plusieurs échantillons de coupe-feu, et leur superficie combinée devrait être la plus grande possible (jusqu’à 10 % environ de la surface de l’ensemble).
Cette démarche donne un ITS plus faible pour l’échantillon (coupe-feu et ensemble de support combinés) mais elle permet de déterminer la transmission attribuable au seul coupe-feu et de normaliser les résultats en fonction de la situation considérée (voir la section sur la communication des résultats ci-dessous). Elle prévient la sous-estimation systématique de la performance du coupe-feu qui est observée lorsqu’on inclut la transmission acoustique de l’ensemble de support.
2.6.4 Communication des résultats
Une démarche évidente consisterait à établir un cas limite pour lequel l’indice de transmission du son à travers un type donné de coupe-feu serait de 50 ou de 55 (soit l’indice minimal exigé dans le code). Cette exigence pourrait être exprimée différemment selon le type de coupe-feu, par exemple :
• Pour les systèmes coupe-feu de dimensions bien définies, on peut calculer le nombre d’éléments permettant d’obtenir un ITS de 50 ou de 55 en se fondant sur le résultat d’un essai mené sur un nombre quelconque d’éléments connu et en appliquant la simple règle selon laquelle N ouvertures identiques protégées transmettront N fois la puissance acoustique qui traverse une seule ouverture.
• Pour les systèmes coupe-feu qui obturent des fentes, par exemple au bas d’un mur ou à la jonction d’un mur et du plancher au-dessus, on peut calculer la longueur totale d’un coupe-feu permettant d’obtenir un ITS de 50 ou de 55 en se fondant sur le résultat d’un essai mené sur une longueur donnée et en appliquant la règle qui consiste à pondérer la puissance acoustique transmise en fonction de la longueur totale.
Les indices exprimés sous ces formes permettent de comparer rapidement les produits et d’en déterminer la conformité aux exigences de conception pour une application précise. Une démarche bien définie de communication des résultats permettra aux consultants d’adapter les résultats pour évaluer l’adaptation d’un produit à certains usages, par exemple des condominiums, pour lesquels une bonne insonorisation est exigée.