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Guide pour le calcul de la transmission des bruits aériens dans les
bâtiments : troisième édition, septembre 2017
RR-331
Guide pour le calcul de la
transmission des bruits aériens
dans les bâtiments
des bruits aériens dans les bâtiments
Application des normes de mesure et de prévision ISO dans un contexte
nord-américain
Résumé : Au cours des dernières années, les scientifiques et les ingénieurs ont fait porter leurs efforts
e ati e d’att uatio de la t a s issio du so da s les âti e ts da a tage sur le rendement du système dans sa totalité que sur les ensembles de construction individuels. Les méthodes normalisées de calcul de la transmission globale, combinées à des mesures normalisées de caractérisation des sous-ensembles, permettent de mieux prédire la transmission du son entre des espaces intérieurs adjacents. L’O ga isatio i te atio ale de o alisatio I“O a pu li u e thode de al ul, la o e ISO 15712- , ui utilise des do es d’essai e la o atoi e pou les sous-ensembles, comme les murs et les pla he s, o e do es d’e t e e ue d’u e thode d taill e de al ul de la t a s issio du son prévue entre des pièces adjacentes dans un bâtiment. Cette norme fonctionne très bien pour e tai s t pes de o st u tio , ais pou l’utiliser dans un contexte nord-américain, il faut surmonter deux obstacles – l’i o pati ilit a e les o es A“TM utilis es pa ot e i dust ie de la o st u tio et la fai le e a titude de ses p isio s pou la o st u tio à ossatu e de ois ou d’a ie légère. Pour contourner les limites de la norme ISO 15712-1, le présent guide explique comment fusionner les do es d’essai de l’I“O et de l’A“TM da s la thode de al ul de l’I“O, et fo ule des e o a datio s elati e e t à l’appli atio de thodes largies de mesure et de calcul pour des t pes de o st u tio ou a ts. Le p se t guide a t la o da s le ad e d’u p ojet is su pied pa le Co seil atio al de e he hes du Ca ada afi d’appu e la t a sitio de la p ati ue de l’i dust ie de la co st u tio e s l’utilisatio d’u i di e de t a s issio du so appa e t (ITSA) satisfaisant aux o je tifs de du tio igou eu du Code atio al du âti e t du Ca ada CNBC . Toutefois, l’ e tail pote tiel d’appli atio s a au-delà des exigences minimales du CNBC – le Guide facilite aussi une o eptio isa t à a lio e l’i so o isatio et de ait s’appli ue de faço g ale à la o st u tio ta t au Ca ada u’au États-Unis.
La p se te pu li atio o tie t u e se le li it d’e e ples pou plusieurs types de construction, afi de fou i u e i t odu tio et u ape çu de la thode de al ul de l’ITSA. O t ou e a d’aut es e e ples et do es de esu e da s les do u e ts d’a o pag e e t du p se t guide, à sa oi , les rapports de recherche RR-333 à RR-337 du CNRC. De plus, la méthode de calcul décrite et illustrée dans le p se t guide est gale e t utilis e pa l’appli atio We soundPATHS, disponible gratuitement sur le site Web du Conseil national de recherches du Canada (voir les références à la section 7 du présent guide pou les d tails d’a s .
o eptio , de la ualit d’e utio , de la su stitutio d’« ui ale ts g i ues » ou si ple e t de t a au de fe tio de la o st u tio . Il se ait p ude t de p oi u e a ge d’e eu de à poi ts de l’ITSA pou s’assu e u’u e o eptio satisfait à une exigence spécifique.
Malgré cette mise en garde, les auteurs croient que les méthodes et les résultats présentés ici fou isse t u e o e esti atio de l’i so o isatio appa e te pou les t pes de o st u tio s présentés.
Changements dans la troisième édition
Cette troisième édition remplace les première et deuxième éditions du rapport de recherche RR-331 du CNRC, qui ont été publiées en octobre 2013 et en avril 2016 (en anglais seulement), respectivement.
Les changements contenus dans la troisième édition incluent les suivants :
Nouveaux exemples pratiques pour les constructions constituées de murs en maçonnerie de béton avec planchers en béton préfabriqué à âme creuse au chapitre 2 (« Bâtiments avec murs en béton ou en maçonnerie de béton et planchers en béton »)
Révision complète du chapitre 3 (« Bâtiments avec murs et planchers en CLT » , d’ap s le rapport de recherche RR-335 du CNRC récemment publié, « Apparent Sound Insulation in Cross-Laminated Timber Buildings »
Mise à jour des exemples pratiques pour les constructions à doubles poteaux de bois à la section 4.2 (« Murs et planchers à ossature de bois »)
R isio o pl te de la se tio . « Mu s et pla he s à ossatu e d’a ie formé à froid »), d’ap s le appo t de e he he RR-337 du CNRC publié récemment, « Apparent Sound Insulation in Cold-Formed Steel-Framed Buildings »
Réorganisations mineures des chapitres 2, 4 et 5
Passage à u e p se tatio u ifo e des e e ples p ati ues da s l’e se le du Guide
Changements dans la normalisatio des do es d’e t e da s les e e ples p ati ues des sections 4.2 et 5.3
Les auteu s tie e t à soulig e a e g atitude ue l’ la o atio du p se t guide a t soute ue pa u g oupe d’i t t sp ial o pos de pa te ai es de l’i dust ie ui o t o-financé le projet, et participé au p o essus de pla ifi atio et d’e a e . Le comité directeur du projet était composé des membres suivants :
Membre du comité directeur Représentant
Gary Sturgeon Association canadienne des producteurs de maçonnerie en béton Alfred Wong I stitut a adie de l’a ie
Robert Burak Institut canadien du béton préfabriqué et précontraint Bart Kanters Association canadienne du béton préparé
Ineke van Zeeland Conseil canadien du bois Michael Schmeida Gypsum Association Salvatore Ciarlo Owens Corning Canada
Richard Roos ROXUL Inc.
Les chercheurs du CNRC suivants sont les coauteurs des éditions précédentes du Guide : Trevor Nightingale
Ivan Sabourin Stefan Schoenwald Berndt Zeitler
Les e es sui a ts du o it o t o t i u à l’ la o atio des ditio s p de tes du Guide : Doug Eichler (ROXUL), Steve Fox (I stitut a adie de la tôle d’a ie pou le âti e t), Bradford Gover (CNRC), Paul Hargest (Association canadienne des producteurs de maçonnerie en béton), Peggy Lepper (Conseil canadien du bois), Frank Lohmann (Codes Canada), Richard J. McGrath (Association canadienne du ciment), Bob Mercer (La Compagnie du gypse du Canada), Dave Nicholson (Maxxon Corporation), John Rice (I stitut a adie de la tôle d’a ie pou le âti e t), Robert Wessel (Gypsum Association), Morched Zeghal (Codes Canada)
1. Transmission du son à travers des voies multiples ...1
1.1. Prédire la transmission du son pour des types de construction courants ... 4
1.2. Scénario standard pour les exemples utilisés dans ce guide ... 5
1.3. Application des concepts des normes ISO dans un environnement ASTM ... 8
1.4. Combiner le son transmis à travers des voies multiples ... 11
2. Bâtiments avec murs en béton ou en maçonnerie de béton et planchers en béton ... 17
2.1. Jonctions rigides dans les bâtiments en béton et en maçonnerie de béton ... 25
2.2. Jonctions non rigides dans les bâtiments en béton et en maçonnerie de béton ... 41
2.3. Ajout de « revêtements intérieurs » aux murs, aux planchers et aux plafonds dans les bâtiments en béton/maçonnerie ... 47
2.4. Méthode de calcul simplifiée pour les bâtiments en béton/maçonnerie ... 64
3. Bâtiments avec murs et planchers en CLT ... 79
3.1. Procédure de calcul simplifiée pour les constructions en CLT ... 79
3.2. Procédure de calcul détaillée pour les constructions en CLT ... 96
4. Bâtiments à murs et à planchers à ossature légère ... 113
4.1. Méthode de calcul des murs et des planchers à ossature légère ... 115
4.2. Murs et planchers à ossature de bois ... 121
4.3. Murs et planchers à ossature en acier plié à froid ... 141
5. Bâtiments de construction hybride ... 157
5.1. Planchers en béton avec murs à ossature légère et façades lourdes ... 158
5.2. Planchers en béton avec murs à ossature légère et façades légères ... 171
5.3. Murs en maçonnerie de béton avec planchers et murs à ossature légère ... 179
6. Annexes... 195
6.1. A e e A : Cal ul des aleu s de ΔPT et ΔIT“ ... 195
1. Transmission du son à travers des voies multiples
La thode la plus si ple pou alue la t a s issio du so e t e des pi es o tiguës à l’i t ieu d’u âti e t e tie t o pte ue de la transmission du son à travers le mur ou le plancher qui les séparent. Cette approche a été intégrée aux codes du bâtiment nord-américains qui, depuis des d e ies, o sid e t u i ue e t les i di es sui a ts pou l’e se le de s pa atio : l’i di e de transmission du son (ITS; en anglais STC, pour Sound Transmission Class, ou l’i di e de t a s issio du son sur place (FSTC pour Field Sound Transmission Class pou les so s a ie s, et l’i di e d’isole e t au uits d’i pa t IIC pou Impact Insulation Class) pour les bruits de pas.
L’h poth se i pli ite da s ette app o he illust e à la figu e 1.1) est que le son est transmis u i ue e t à t a e s l’e se le de s pa atio le plus ide t – l’e se le de u de s pa atio lorsque les pièces sont contiguës, ou l’e se le pla he -plafond lorsque les pièces sont superposées. “i l’isole e t a ousti ue est d fi ie t, ela est g ale e t att i u à des e eu s da s la o eptio de l’e se le de s pa atio ou da s l’e utio des t a au , et les esu es o ectives proposées visent uniquement cet ensemble. Cette approche est encore très répandue parmi les concepteurs et les constructeurs en Amérique du Nord.
Figure 1.1: Les figures 1.1 et 1.2 présentent une
se tio t a s e sale d’u âti e t o po ta t deu pièces contiguës. Une partie du son provenant d’u e sou e a ie e da s u e des pi es (représentée par le haut-parleur rouge sur le dessin, ui pou ait i lu e ’i porte quelle source de bruit alla t d’u i a-maison à des personnes qui discutent à haute voix) est transmise à la pièce adjacente. Cette approche traditionnelle, illustrée à la figure 1.1, tient compte uniquement de la transmission directe du son à tra e s l’e se le de séparation.
Figure 1.2: En réalité, il existe de nombreuses
autres voies pour la transmission du son entre des pièces contiguës, incluant la transmission di e te à t a e s l’e se le de s pa atio et la transmission indirecte par le biais de la structure, dont quelques-unes sont illustrées ici. (Voir la section 1.4 pour plus de détails.) Les voies de transmission du son par la structure influencent grandement la transmission globale du son.
En réalité, le problème technique est plus beau oup o ple e, o e l’illust e la figu e 1.2. Il y a effe ti e e t u e t a s issio di e te du so à t a e s l’e se le de s pa atio . Mais ’est seule e t u e pa tie de l’histoi e. La sou e de so s a ie s e ite toutes les su fa es da s la pi e source, et toutes ces surfaces vibrent en réponse à cette excitation. Une partie de cette énergie vibratoire est t a s ise pa le iais de la st u tu e et a o e à t a e s les su fa es ui jou te t l’e se le de séparation, à travers les jonctions où ces su fa es e o t e t l’e se le de s pa atio , et à t a e s les su fa es de l’espa e adja e t, où u e pa tie de ette e gie est a o e sous fo e de uit. C’est e
ue l’o appelle la t a s issio i di e te.
Il e d oule ue le i eau d’isole e t acoustique entre des pièces contiguës est toujours plus faible ue le i eau d’isole e t a ousti ue de l’e se le de s pa atio le plus ide t. Les o upa ts situ s dans la pièce adjacente entendent, en réalité, une combinaison de sons transmis directement à travers l’e se le de s pa atio , et à t a e s toutes les fuites pote tielles, au uels s’ajoute t les so s transmis indirectement par la structure qui sont rayonnés à travers tous les autres éléments unis à cet ensemble de séparation.
Ce phénomène est connu depuis fort longtemps (et la science fondamentale qui le sous-tend a été largement expliquée il y a de cela bien des décennies par Cremer et al [12]). Le défi consiste à réduire ce processus de calcul complexe à des règles techniques faciles à gérer qui donnent des estimations quantitatives fiables, et à le normaliser pour faciliter son inclusion dans un cadre réglementaire.
Pour la conception ou la réglementation, il existe une terminologie bien établie pour décrire la transmission du son globale, qui tient compte de toutes les voies entre des pièces contiguës. Les indices I“O, tels ue l’i di e po d d’affai lisse e t du so appa e t R’w), sont utilisés dans de nombreux
pays depuis des décennies, et la norme ASTM E d fi it so ui ale t, l’i dice de transmission du son apparent (ITSA; en anglais ASTC, pour Apparent Sound Transmission Class), qui est utilisé dans les exemples de ce guide.
“i esu e l’ITSA dans un bâtiment (en suivant la méthode définie dans la norme ASTM E s’a e u p o essus assez si ple, p di e l’ITSA sulta t d’u e pa oplie de oies de t a s issio da s u bâtiment est une démarche beaucoup plus complexe. Il existe toutefois des cadres normalisés pour al ule la t a s issio du so glo ale. Ces ad es s’appuie t su des esu es o alis es pou caractériser différents sous-e se les, et ils so t utilis s depuis plus d’u e dizai e d’a es pou ta e les systèmes de codes européens basés sur la performance.
E , l’I“O a pu li u e thode de al ul, soit la o e ISO 15712-1, « Acoustique du bâtiment — Calcul de la performance acoustique des bâtiments à partir de la performance des éléments — Partie 1 : Isolement acoustique aux bruits aériens entre des locaux ». Cette thode fait pa tie d’u e s ie de normes : la partie 2 porte sur « l’isole e t a ousti ue au uit de ho des lo au », la partie 3 sur « l’isole e t a ousti ue au uits a ie s e us de l’e t ieu », et la partie 4 sur la « la transmission du b uit i t ieu à l’e t ieu ».
Il e iste deu o sta les i po ta ts à l’appli atio des thodes de la o e ISO 15712-1 dans un contexte nord-américain :
La norme ISO 15712-1 fournit des estimations très fiables pour certains types de constructions, mais pas pour les constructions à ossature légère couramment utilisées dans les bâtiments en Amérique du Nord.
Les normes ISO en acoustique du bâtiment comportent de nombreuses différences avec les normes ASTM utilisées pa l’i dust ie de la o st u tio e A i ue du No d – à la fois dans leur terminologie et dans les exigences techniques associées aux méthodes de mesure et aux divers indices.
Les sections suivantes de ce chapitre décrivent une stratégie pour tenir compte de ces limites et e pli ue t o e t fusio e les do es et les thodes d’essais A“TM et I“O, e plus de fo ule des recommandations pour adapter les méthodes de calcul pour des types de construction courants. Le présent guide a été élaboré dans le cad e d’u p ojet e t ep is pa le Co seil atio al de e he hes du Ca ada pou soute i la t a sitio de la p ati ue a tuelle de l’i dust ie de la o st u tio e s l’utilisatio de l’ITSA pou assu e la o fo it a e les o je tifs d’isole e t a ousti ue du Code national du bâtiment (CNB) du Canada. Toutefois, la portée potentielle de son application va au-delà des exigences minimales du CNB – e guide ise gale e t à fa ilite la o eptio afi d’a lio e le i eau d’isole e t a ousti ue, et de ait être généralement applicable au secteur de la construction, aussi ie au Ca ada u’au États-Unis.
1.1. Prédire la transmission du son pour des types de construction courants
Comme mentionné précédemment, la norme ISO 15712-1 fournit des estimations très fiables pour les bâtiments comportant des planchers en béton et des murs en béton ou en maçonnerie, mais elle est moins précise pour les autres types de constructions, en particulier les constructions dont la rigidité est directionnelle, comme les o st u tio s à ossatu e de ois et à ha pe te d’a ie .La norme ISO 15712- p se te aussi d’aut es li ites. Pa e e ple, da s plusieu s e d oits e particulier dans les constructions à ossature légère), la norme identifie des situations où la méthode de al ul d taill e ’est pas app op i e, ais elle e fou it pas de di e ti e p ise pou t aite de tels as. Plusieu s de es li ites peu e t t e su o t es e utilisa t des do es p o e a t d’essais de laboratoire réalisés suivant la série de normes ISO 10848; les quatre parties de la norme ISO 10848 permettent de mesurer la transmission indirecte du son pour des combinaisons variées de types de constructions et de jonctions.
Pour pallier ces limites, et pour guider les utilisateurs qui désirent appliquer cette méthode de calcul à des situations particulières, ce guide présente une approche adaptée à chaque type de construction :
Pour les types de constructions où la méthode de calcul prescrite par la norme ISO 15712-1 est
fiable, le guide décrit les étapes de la méthode de calcul standardisée. Afin de respecter le droit
d’auteu , le guide e ep oduit pas les uatio s de la o e ISO 15712-1, mais il indique quelles so t les uatio s ui s’appli ue t da s ha ue o te te.
Pour les types de constructions où la méthode de calcul prescrite par la norme ISO 15712-1 n’est
pas aussi fiable, le guide présente une autre méthode. Celle-ci est basée sur les données
e p i e tales o te ues à l’aide de la s ie de o es I“O 10848 pour la mesure en laboratoire de la transmission indirecte. Elle combine la puissance acoustique générée par la transmission directe et indirecte de la même façon que le fait la norme ISO 15712-1, tel que décrit à la section 1.4 du présent guide.
Chaque type de construction est présenté dans un chapitre distinct du guide : les structures en béton et en maçonnerie dans le chapitre 2,
les structures formées de panneaux de bois lamellé-croisé (CLT) dans le chapitre 3, les st u tu es à ossatu e l g e e ois et à ha pe te d’a ie da s le chapitre 4, les structures hybrides intégrant différents types de constructions dans le chapitre 5.
1.2. Scénario standard pour les exemples utilisés dans ce guide
Lo s u’o he he à p di e la t a s issio du so e t e des pi es o tiguës d’u âti e t, la p di tio de l’att uatio du so pou les diff e tes oies de t a s issio d pe d o seule e t du type de construction, mais également de la taille et de la forme de chacune des surfaces des pièces et de la apa it d’a so ptio so o e de la pi e ept i e. La apa it d’ajuste les al uls pou te i o pte des di e sio s d’u âti e t pa ti ulie , ou de o alise les sultats e fo tio des diff e tes o ditio s de la pi e ept i e, pe et à u o epteu ha ile d’o te i des p di tio s plus précises. Dans le présent guide, où ces résultats sont présentés pour un large éventail de types de constructions, la o pa aiso p o a te des sultats est toutefois fa ilit e pa l’utilisatio , pou le al ul de tous les e e ples, d’u e se le o u de géométries et de dimensions de pi es et d’u i di e u ifo e (ITSA) pour décrire la performance acoustique globale du système. Nous fournissons, dans les sections ui sui e t, de o euses pai es d’e e ples où de telles o pa aiso s so t i st u ti es. Cette façon de p o de est pa ti uli e e t utile lo s u’u e pa tie seule e t de la o st u tio est odifi e d’u e e ple à l’aut e, puis ue la odifi atio da s la o st u tio peut alo s t e eli e de faço o
ui o ue à l’ olutio de l’ITSA prédit.
Voici donc le scénario standard qui est utilisé dans tous les exemples, avec les constraintes suivantes : Le son est transmis entre deux pièces contiguës, soit juxtaposées, soit superposées;
les pi es so t des i ages i oi s l’u e de l’aut e, a e u ôt de l’e se le de s pa atio faisant face à chacune des pièces et formant une face complète de chaque pièce rectangulaire. Le scénario standard est illustré dans les figures 1.3 et 1.4, pour les cas où les pièces sont juxtaposées ou superposées, respectivement.
Figure 1.3 :
Scénario standard pour une « paire de pièces horizontale » où les pièces sont juxtaposées, avec un mur de
séparation entre les deux pièces.
Figure 1.4 :
Scénario standard pour une « paire de pièces verticale » où les pièces sont superposées, où l’e se le pla he -plafond sépare les deux pièces.
Les dimensions pertinentes et les détails des jonctions sont illustrés aux figures 1.3 et 1.4 :
Notez ie la d sig atio des jo tio s au uat e oi s de l’e se le de s pa atio J à J4) dans les figures 1.3 et 1.4. Ces désignations seront utilisées dans les exemples de calcul présentés tout au long du présent guide.
Pour les paires horizontales (pièces juxtaposées), le mur de séparation mesure 2,5 m de haut par 5 m de large, le plafond et le plancher qui les jouxtent mesurent 4 m par 5 m et les murs latéraux mesurent 2,5 m de haut par 4 m de large.
Pou les pai es e ti ales pi es supe pos es , l’e se le pla he -plafond mesure 4 m par 5 m et les murs latéraux dans les deux pièces mesurent 2,5 m de haut.
De faço g ale, o suppose ue les jo tio s d’u ôt de la pi e au u de s pa atio si les pièces sont juxtaposées) sont des jonctions en croix, et ue l’u e ou deu des aut es jo tio s sont des jonctions en T. Cela permet d’illust e les diff e es t piques entre les deux scénarios de jonctions les plus courants.
Pour la paire horizontale, le mur de séparation présente des jonctions en T avec les murs latéraux de la façade et du corridor, et des jonctions en croix au niveau du plancher et du plafond.
Pour la paire verticale, le mur de façade présente une jonction en T avec le plancher de séparation, mais le mur opposé faisant face au corridor présente une jonction en croix, comme les deux autres murs.
Les écarts par rapport au scénario standard, par exemple pour les pièces de dimensions différentes ou pour les pièces où une pièce est une unité terminale avec des jonctions en T au lieu des jonctions en croix, peuvent être calculés en substituant les dimensions et les détails de jonction appropriés aux procédures de calcul et dans les exemples de calcul dans ce guide.
1.3. Application des concepts des normes ISO dans un environnement ASTM
Bien que les normes acoustiques du bâtiment élaborées par le Comité E d’A“TM soie t t s semblables, sur le plan des concepts, aux normes correspondantes d’I“O, elles posent de nombreux o sta les pou l’utilisatio d’u e o i aiso de o es de es deu o ga is es – en raison des différences de terminologie et des exigences techniques divergentes pour certaines méthodes de mesure et indices utilisés.Même si la norme E336 de l’A“TM e o aît la o t i utio de la t a s issio i di e te à la t a s issio du so appa e t, il ’e iste pas de o e A“TM pou esu e la t a s issio i di e te du son par la structure, laquelle est souvent dominante dans la transmission du son entre des pièces, pas plus u’il e iste u ui ale t A“TM de la o e ISO 15712-1 pour prédire le résultat de la combinaison de la t a s issio di e te et i di e te. E l’a se ce de normes ASTM appropriées, ce guide utilise les méthodes décrites dans la norme ISO 15712-1 et les données de la série de normes complémentaires ISO pou e tai es o st u tio s, tout e faisa t le lie e t e les thodes de al ul de l’I“O et la te i ologie et les do es d’essais A“TM ui so t la ge e t utilis es pa l’i dust ie de la o st u tio en Amérique du Nord. Pour ce faire, on doit identifier en quelles circonstances les données des essais en la o atoi e de l’A“TM peu e t aiso a le ent être utilisées au lieu de leurs équivalents ISO, et p se te les sultats e e ou a t à la te i ologie de l’A“TM ou u e ou elle te i ologie caractérisant la transmission indirecte qui est conforme aux normes ASTM existantes) afin de faciliter leur utilisation et leur compréhension par un public nord-américain. Certains des équivalents évidents sont indiqués au tableau 1.1, et un lexique détaillé est fourni dans la norme ISO 15712-1.
Désignation ISO Description Équivalent ASTM
ISO 10140, parties 1 et 2 (précédemment ISO 140-3)
Mesure en laboratoire de la transmission des sons aériens à travers un mur ou un plancher
ASTM E90 I di e d’affai lisse e t
acoustique, R (source : ISO 10140-2)
Fraction de la puissance acoustique (en dB) transmise pour chaque fréquence, établie au
o e d’u test e la o atoi e
Perte de transmission du son, PT (en anglais : TL)
(ASTM E90) I di e po d d’affai lisse e t
acoustique, Rw
(ISO 717-1)
I di e o pos d’u seul o e, d te i à partir des valeurs R ou PT pour des bandes de
fréquences standards
Indice de transmission du son, ITS (en anglais : STC)
(ASTM E413) I di e d’affai lisse e t
acoustique apparent, R’ (source : ISO 16283-1)
Fraction de la puissance acoustique (en dB) transmise pour chaque fréquence, pour toutes
les oies de t a s issio d’u âti e t
Perte de transmission du son apparent, PTA (en anglais :
ATL) (ASTM E336) I di e po d d’affai lisse e t
a ousti ue, R’w
(ISO 717-1)
I di e o pos d’u seul o e, d te i à partir des valeu s R’ ou de l’i di e PTA pour
des bandes de fréquences standards
Indice de transmission du son apparent, ITSA (en anglais : ASTC) (ASTM E413)
Tableau 1.1 : Principales normes et termes utilisés dans la norme ISO 15712-1 pour lesquels il existe de
Notez que le terme « équivalent » e sig ifie pas ue les o es ou les te es de l’A“TM et de l’I“O so t des ui ale ts e a ts, ais plutôt u’ils so t, à e tai s ga ds, t s si ilai es. Les thodes d’essais en laboratoire utilisées pour mesurer la transmission des sons aériens à travers les ensembles de mur ou de plancher – ASTM E90 et son équivalent ISO 10140-2 – sont basées essentiellement sur la même méthode, avec des variantes mineures en ce qui a trait aux exigences pour les installations. Par conséquent, les quantités mesurées pour la « perte de transmission du son aérien » conformément à l’essai de l’A“TM E , et pou l’« i di e d’affai lisse e t a ousti ue » selon les normes ISO, sont suffisamment sembla les pou ue les do es de esu e de l’A“TM E puisse t t e utilis es, e lieu et pla e de elles de l’I“O 10140-2, avec la méthode de calcul de la norme ISO 15712-1 pour obtenir une estimation valable. De même, la méthode de calcul simplifiée mise de l’a a t pa ISO 15712-1 peut être appliquée en utilisant les valeurs ITS pou p di e l’ITSA. Cependant, RW et ITS ne sont pas
i te ha gea les, pas plus ue R’W et ITSA, en raison des différences systématiques entre ces méthodes
de al ul. L’ t oit pa all le ui e iste e t e l’« i di e d’affai lisse e t a ousti ue » et la « perte de transmission du son » sig ifie gale e t ue les sultats des al uls de l’ISO 15712-1 (normalement e p i s e te es de aleu s R’ peu e t, e toute o fia e, t e t aités comme des valeurs de perte de transmission du son apparent (PTA, ui so t e suite utilis es da s la p o du e de l’A“TM E413 pour al ule l’ITSA, e ui est l’o je tif sugg pou les o epteu s ou les l gislateu s da s le o te te nord-américain.
Aux fins du présent guide, un glossaire des nouveaux termes, avec leurs équivalents dans la norme ISO 15712-1 (employant une terminologie conforme aux mesures utilisées dans les normes ASTM), et d’aut es te es l s des o es I“O pe ti e tes, o e ISO 15712-1 et ISO 10848, est présenté au tableau 1.2.
Par ailleurs, plusieurs termes scientifiques utilisés dans la norme ISO 15712-1 à différents stades du calcul sont utilisés sans modification. Cela inclus : efficacité de rayonnement, facteur de perte interne, fa teu de pe te total, lo gueu d’a so ptio ui ale te, et fa teu de t a s issio . Ils so t d its à
ette fi da s le glossai e de l’a e e A de la norme ISO 15712-1.
Autres termes utilisés dans ce guide
Description
Temps de réverbération structurale (TS)
Le temps de réverbération structurale est une mesure indiquant le taux de d g adatio de l’ e gie i atoi e de la st u tu e da s u e se le s; il peut être appliqué aussi bien à un ensemble de mur ou de plancher en la o atoi e, u’à u ensemble de mur ou de plancher in situ dans un bâtiment.
réelle sur le terrain ». Pou le al ul d taill d’ISO 15712, cela dépend du te ps de e atio st u tu ale de l’ l e t e se le de u ou de plancher) en laboratoire et in situ.
Changement de perte de transmission du son ΔPT)
Le changement de perte de transmission du son est la différence de perte de transmission du son due à un revêtement appliqué d'un côté d'un mur ou d'un plancher mesuré selon la norme ASTM E90, comparé à la perte de transmission du son du même assemblage sans revêtement.
Changement de l’i idi e de transmission du son
ΔITS)
Le changement de l’i di e de t a s issio du so correspond à la différence entre les cotes d'un seul numéro due à un revêtement appliqué d'un côté d'un mur ou d'un ensemble de plancher. La procédure de calcul pour ΔITS est décrite à l'annexe A1 du présent guide.
Indice de réduction des vibrations (Kij)
L’i di e de du tio des i atio s Kij) est décrit dans ISO 15712-1comme
« la différence dans le niveau moyen des vibrations en fonction de la direction à travers une jonction, normalisée à la longueur de la jonction et la lo gueu d’a so ptio ui ale te pou e fai e u e ua tit invariante ». Pour une application pratique, une valeur de Kij peut être
d te i e e utilisa t les uatio s o te ues da s l’a e e E d’ISO 15712-1 ou les méthodes de mesure de la norme ISO 10848.
Différence de niveau de vitesse (DNV)
La différence de niveau de vitesse (DNV) est décrit dans ISO 15712-1 comme « la différence de niveau de vitesse in situ à la jonction entre un l e t e it u ou pla he et l’ l e t epteu u ou plancher) ». Il est calculé en corrigeant la valeur de Kij pour tenir compte
des conditions de perte aux extrémités (identifiées grâce aux temps de réverbération structurale) des ensembles sur le terrain.
Perte de transmission du son indirecte
(PTij indirecte)
La perte de transmission du son indirecte (PT i di e te est l’ ui ale t de l’i di e d’affai lisse e t a ousti ue i di e t Rij) dans ISO 15712. C’est u e
esu e de la t a s issio du so à t a e s la oie i di e te de l’ l e t i da s la pi e sou e e s l’ l e t j da s la pi e ept i e, o alisée o e la pe te de t a s issio du so appa e t et l’ITSA, tel que décrit à la Section 1.4 du présent guide.
ITS indirect (ITSij indirect)
L’i di e ITS i di e t est u i di e o pos d’u seul o e, al ul e sui a t la thode de al ul de l’i di e ITS de la norme ASTM E413, en utilisant les valeurs de la perte de transmission indirecte du son comme do es d’e t e.
Tableau 1.2 : Termes clés utilis s da s e guide pou d sig e les o epts d’ISO 15712-1 et ISO 10848 pou les uels l’A“TM e poss de pas d’ ui ale ts.
1.4. Combiner le son transmis à travers des voies multiples
Les calculs de la norme ISO 15712-1 doivent tenir compte de la combinaison de la puissance acoustique transmise via la voie directe et via un ensemble de voies indirectes. Aux fins de la discussion, il est utile de présenter la convention pour la désignation des voies de transmission qui est utilisée dans la norme ISO 15712-1, tel u’e pli u à la figu e 1.5.
Figure 1.5 : Cette figure illustre les conventions utilisées dans ISO 15712-1 pour désigner les voies de transmission. Prenez la t a s issio à pa ti d’u e pi e sou e à gauche vers la pièce réceptrice contiguë. Chaque voie de transmission implique une surface dans la pièce source (identifiée par une lettre majuscule) et une autre dans la pièce réceptrice (identifiée par une lettre minuscule). La transmission directe à travers le mur de séparation est la voie Dd. Pour ha ue oi de l’e se le de s pa atio , o définit trois voies indirectes, chacune impliquant une surface dans la pièce source et une autre dans la pièce réceptrice, qui sont reliées à ce coin : la voie Ff va de la surface latérale F vers la surface latérale f, la voie Df de la surface directe D vers la surface latérale f, et la voie Fd de la surface latérale F vers la surface directe d dans la pièce réceptrice.
Il convient de noter que la lettre « F » ou « f » (flanking) désigne la surface associée à la transmission indirecte du son, et la lettre « D » ou « d » désigne la surface associée à la transmission directe, soit la su fa e de l’e se le de s pa atio . Ces su fa es peu e t t e soit u e se le de u , soit u ensemble plancher-plafond, tel que décrit au tableau 1.3 suivant.
Paire de
pièces Surfaces D et d Surfaces latérales F et f
Jonction (Scénario standard)
Horizontale
(Fig. 1.3) Mur de séparation
Jonction 1 : plancher F et f Jonction 2 : mur de façade F et f Jonction 3 : plafond F et f
Jonction 4 : mur de corridor F et f
Jonction en croix Jonction en T Jonction en croix Jonction en T Verticale (Fig. 1.4) Ensemble de séparation plancher-plafond Jonction 1 : mur F et f
Jonction 2 : mur de façade F et f Jonction 3 : mur F et f
Jonction 4 : mur de corridor F et f
Jonction en croix Jonction en T Jonction en croix Jonction en croix
Tableau 1.3 : Surfaces (D, d, F et f) associées aux voies de transmission indirecte à chaque jonction,
telles u’appli u es da s les e e ples utilisa t le s a io sta da d da s le p se t guide.
Au Canada, les éléments de construction sont normalement testés selon la norme ASTM E90, et les exigences du code du bâtiment sont données en termes de l’i de de transmission du son apparent (ITSA). L’IT“A est déterminée à partir de la perte de transmission du son apparent (PTA) pour les bandes de fréquences de 125 Hz à 4000 Hz, conformément à la procédure de la norme ASTM E413. Les termes "perte de transmission du son directe" et "perte de transmission du son indirecte" ont été introduits pour assurer la cohérence avec la terminologie ASTM et correspondre à la fonction des indices de réduction du son directs et indirects définis dans l'ISO 15712-1.
La section 4.1 de la norme ISO 15712-1 définit un processus pour estimer la transmission du son apparent en combinant la puissance acoustique transmis via la voie directe et via les douze voies de transmission indirecte de premier ordre (3 oies pou ha ue oi de l’e se le de s pa atio , tel u’illust à la figu e . . L’ uatio 14 de la norme ISO 15712-1 est reproduite ici avec un groupement l g e e t diff e t des oies ous t aito s le t io de oies à ha ue oi de l’e se le de s pa atio à tou de ôle pou o espo d e à l’app o he hoisie pou les e e ples o te us da s e guide. La perte de transmission du son apparent (PTA) est l’e p essio loga ith i ue du fa teu de transmission total (’ , soit :
� � = − log �′ dB Éq. 1.1
Le facteur de transmission total (’ est al ul à pa ti de la so e des fa teu s des oies i di iduelles : �′ = �
� + ∑ (�� + �� + �� ) 4
=
Les facteurs de transmission sont définis comme suit :
’ est le rapport de la puissance acoustique totale qui est rayonnée vers la pièce réceptrice, et de la puissa e a ousti ue i ide te su l’ l e t de séparation;
Dd est le appo t de la puissa e a ousti ue ui est a o e pa l’ l e t de s pa atio , et de la puissa e a ousti ue i ide te su l’ l e t de s pa atio ;
Df est le rapport de la puissance acoustique rayonnée par un élément latéral f dans la pièce ept i e, att i ua le à la t a s issio du so pa la st u tu e depuis l’ l e t D dans la pi e sou e, et de la puissa e a ousti ue i ide te su l’ l e t de s pa atio ;
Ff est le rapport de la puissance acoustique rayonnée par un élément latéral f dans la pièce ept i e, att i ua le à la t a s issio du so pa la st u tu e depuis l’ l e t F dans la pi e sou e, et de la puissa e a ousti ue i ide te su l’ l e t de s pa atio ;
Fd est le rapport de la puissance acoustique rayonnée pa l’ l e t d dans la pièce réceptrice, att i ua le à la t a s issio du so pa la st u tu e depuis l’ l e t F dans la pièce source, et de la puissa e a ousti ue i ide te su l’ l e t de s pa atio .Chacun des facteurs de transmission
ijpeut être relié à une perte de transmission correspondante via les oies asso i es à u e pai e de oies pa ti uli e à l’aide des e p essio s sui a tes :Pe te de t a s issio di e te pou l’ l e t de s pa atio = − log �� dB
Perte de transmission indirecte (PT pour la voie indirecte ij) = − log � dB Éq. 1.3 Ou inversement,
ij = −� /Pour faire le lien de façon plus évidente avec les résultats des essais standards en laboratoire, les expressions des équations 1.1 à 1.3 peuvent être facilement redéfinies en termes de valeurs de perte de t a s issio , o e l’illust e l’ . 1.4.
La perte de transmission du son apparent (PTA) entre deux pièces (en supposant la géométrie des pièces de la section 1.2 et en ne tenant pas compte du son qui contourne la structure du bâtiment, p. ex. à travers des fuites, des conduits, etc.) est la résultante de la perte de transmission du son directe (PT� ) à t a e s le u de s pa atio ou le pla he , et de l’e se le des o t i utio s à la perte de transmission du son (PT� ,PT� et PT� ) des trois voies indirectes pour chaque jonction dans les coins
de l’ l e t de s pa atio tel u’illust à la fig. 1.5), soit :
� � = − ∙ log ( − . ∙� ��+ ∑ ( − . ∙� ��+ − . ∙� �� + − . ∙� ��)
4 =
) Éq. 1.4 Notez que cette équation diffère légèrement du calcul de la transmission du son apparent définie dans
universellement valable pour tous les systèmes de construction. Le défi consiste à trouver les expressions pour calculer la transmission du son pour les différentes voies pour le système de construction choisi et la situation.
La norme ISO 15712-1 décrit deux méthodes de calcul de l'isolation acoustique apparente dans un bâtiment: la méthode détaillée et la méthode simplifiée. Ce guide décrit les deux méthodes de calcul de l'isolation acoustique apparente dans un bâtiment. La méthode simplifiée utilise les cotes à numéro unique (ITS ou ITS indirect pour chaque voie de transmission) au lieu des valeurs de perte de transmission du son :
� � = − ∙ log [ − . ⋅� ��+ ∑4 ( − . ⋅� ��+ − . ⋅� ��+ − . ⋅� ��)
= ] Éq. 1.5
La méthode simplifiée a été utilisée par les ingénieurs en Europe depuis de nombreuses années pour les calculs basés sur les données Rw. Son principal avantage est la simplicité de la procédure, qui le rend
utilisable par des non-spécialistes. La méthode simplifiée est moins rigoureuse que la méthode détaillée, mais les différences entre les résultats obtenus à l'aide des deux méthodes sont faibles. Les calculs de la méthode simplifiée utilisent des approximations qui devraient garantir que les résultats sont légèrement conservateurs.
La méthode de calcul suggérée pour chaque type de construction est présentée dans un chapitre distinct du présent guide, comme suit :
structures en béton et de maçonnerie dans le chapitre 2,
structures formée de panneaux de bois lamellé-croisé (CLT) dans le chapitre 3,
st u tu es à ossatu e l g e e ois et st u tu es à ha pe te d’a ie da s le hapit e 4, structures hybrides intégrant différents types de constructions dans le chapitre 5.
Pour chacun de ces types de constructions, on doit utiliser un ensemble de données de laboratoire app op i , tel ue d it da s le hapit e ui s’ atta he.
L’e se le de fa teu s de t a s issio utilis da s e guide est oi s g al ue la liste de fa teu s de transmission correspondante de la norme ISO 15712-1, afin de refléter les simplifications dues au scénario standard utilisé (voir la section 1.2 ci-dessus), ainsi que des simplifications additionnelles énoncées dans les mises en garde suivantes.
Mises en garde et limites relatives aux exemples présentés dans ce guide :
Le présent guide a été élaboré pour faciliter la transition aux ITSA pour les obje tifs d’isole e t acoustique du Code national du bâtiment du Canada, et des simplifications ont été effectuées dans la p se tatio des e e ples afi de po d e au esoi s pa ti ulie s de ette appli atio , où l’isolatio acoustique est traitée uniquement dans le contexte de bâtiments résidentiels à logements multiples.
La transmission autour ou à travers l'ensemble de séparation attribuable à des fuites à son périmètre ou de pénétrations telles que les systèmes de ventilation sont présumées négligeables.
La transmission indirecte des sons aériens (par exemple, la transmission indirecte via un grenier non bloqué ou un vide sanitaire) est censée être supprimée par les exigences normales de blocage du feu.
Pour les logements contigus dans un immeuble résidentiel multifamilial, les deux premières questions devraient habituellement être réglées par les bonnes pratiques courantes visant à assurer la protection
o t e l’i e die et l’isole e t a ousti ue e t e des loge e ts o tigus.
Si ce guide est appliqué à des situations autres que la séparation entre des logements contigus dans des immeubles résidentiels multifamiliaux, certains de ces aspects pourraient devoir être traités e pli ite e t da s la thode de al ul. Pa e e ple, pou des pi es o tiguës à l’i t ieu d’u u eau u i ue ou d’u e side e u ifa iliale, les oies i di e tes, o e les o duits de e tilatio ou les espaces ouverts partagés, peuvent poser un problème. La transmission indirecte associée à ces voies additionnelles devra être déter i e et i luse da s l’ITSA calculé. La norme ISO 15712-1 contient des directives particulières pour de telles situations, et les exemples contenus dans ce guide permettent ce type de correction.
2. Bâtiments avec murs en béton ou en maçonnerie de béton et
planchers en béton
Le présent chapitre commence par une introduction qui présente les concepts de base de la méthode de calcul détaillée ISO 15712-1. Les sections qui suivent fournissent des directives plus précises et des exemples pratiques pour des ensembles précis de murs, de planchers et de jonctions pour les bâtiments en béton et en maçonnerie.
Les bruits aériens dans une pièce source font vibrer les murs et les planchers qui forment les surfaces de délimitation de la pièce. Comme il est indiqué au chapitre 1, la transmission apparente entre des pièces adja e tes i lut la t a s issio di e te des so s a ie s au t a e s de l’e se le s pa atif, et la transmission indirecte des sons par les trois paires de murs et de planchers (une dans la pièce source et l’aut e da s la pi e de eptio ui so t eli es à ha u des uat e e o ds de l’e se le s pa atif. La méthode de calcul détaillée de la norme ISO 15712- est a e su l’ uili e e t e la puissance acoustique d’e t e et les pe tes de puissa e e aiso des pe tes internes, du rayonnement sonore et du flux de puissance dans les ensembles adjacents). Cet équilibre modifie la transmission directe au t a e s de ha ue pla he ou u , ai si ue la t a s issio pa o du tio pa l’e t e ise des surfaces latérales.
Pou plus de e seig e e ts su l’i so o isatio di e te et i di e te des u s e lo s de to eli s à des planchers en béton, consulter le rapport de recherche RR-334 du CNRC, « Apparent Sound Insulation in Concrete Block Buildings ». Le rapport fournit des do es elati es à l’i so o isatio di e te et indirecte pour diverses configurations de bâtiments en blocs de béton.
Transmission directe au travers de l’ensemble séparatif
Pou la t a s issio di e te au t a e s de l’e se le s pa atif, la thode de calcul est montrée à la figure 2.1 et les étapes sont décrites plus en détail ci-dessous. Pour transformer les données de transmission du son en laboratoire en pertes de transmission directe in situ, il faut corriger la différence entre les pertes da s u sp i e d’a al se e la o atoi e et les pe tes de l’e se le eli à des structures adjacentes in situ dans le bâtiment.
Figure 2.1: Étapes de al ul de la pe te de t a s issio i situ pou l’e se le s pa atif.
Étape 1 : Asse le les do es d’essai e la o atoi e e uises :
o Valeurs de perte de transmission du son (PT) en laboratoire mesurées conformément à la norme ASTM E90 pour le plancher ou le mur en béton nu ou en maçonnerie sans revêtement ajouté. Pour le traitement des revêtements dans le calcul, voir la section 2.3.
o Temps de réverbération structural (TS) en laboratoire si disponible. Les normes ISO requièrent des mesures conformes à la norme ISO 10848-1. On peut également utiliser une estimation prudente du facteur de perte total pour un spécimen de laboratoire à parti de l’ . C. de l’a e e C de la o e ISO 15712-1.
Étape 2 : Cal ule les pe tes au e o ds de l’ l e t s pa atif i situ :
o Pou ha ue e o d, al ule l’i di e de du tio des i atio s Kij e t e l’ l e t s pa atif et chaque ensemble de constru tio eli e utilisa t le as app op i de l’a e e E de la o e ISO 15712-1. Ces valeurs dépendent de la géométrie des jonctions et du ratio de masse par unité de surface pour les ensembles de construction.
o Pour chaque rebord, calculer le coefficient d’a so ptio sulta t e utilisa t les aleu s de Kij et la f ue e de oï ide e f ue e à la uelle la lo gueu d’o de su l’ l e t et da s l’ai e i o a t oï ide t pou les e se les de o st u tio eli s da s l’ . C. de la o e ISO 15712-1.
Étape 3: Cal ule la pe te totale pou l’e se le s pa atif et le temps de réverbération structural in situ: o Utiliser la 2e uatio de l’ . C. de la o e ISO 15712-1 pour calculer la combinaison des
pertes internes, des pertes par rayonnement et des pertes aux rebords. (La comparaison entre les valeurs calculées relatives à une surface commune pour une paire verticale de pièces et une paire horizontale de pièces permet de vérifier les calculs de perte. La perte totale est fonction de la fréquence pour la plupart des types de jonction; les exemples pratiques donnent uniquement la valeur pour la bande des 500 Hz, afin de fournir une valeur repère).
o Utiliser la 1ere uatio de l’ . C. de la o e ISO 15712-1 pour calculer le temps de réverbération structural résultant de l'ensemble de construction, pour chaque bande de fréquences.
Étape 4 : Cal ule les aleu s de PT i situ pou l’e se le s pa atif e utilisa t le atio des te ps de
e atio st u tu au da s l’ . 19 à la section 4.2.2 de la norme ISO 15712-1.
Étape 4 :
Ajuster les valeurs de PT en laboratoire
Étape 1 : Assembler les
do es d’essai e laboratoire pour l’e se le s pa atif : Valeurs de PT TR (temps de réverbération) Étape 3 : Calculer la perte in situ totale et le TR structural pour l’e se le séparatif Étape 2 : Calculer les pertes aux rebords de l’e se le séparatif Valeurs de PT in situ
Transmission par les éléments latéraux
Pour chaque chemin indirect, une méthode semblable est nécessaire pour traiter les pertes in situ associées à la jonction de raccordement et aux deux surfaces de mur ou de plancher qui forment ce chemin. Le processus de calcul est présenté à la figure 2.2, et chaque étape est expliquée par la suite.
Figure 2.2 : Étapes de calcul de la perte de transmission pour chaque chemin indirect.
Étape 5 : Calculer les valeurs de PT in situ pour chaque ensemble latéral F dans la pièce source, en
répétant la procédure des étapes 1 à 4 pour ces ensembles. Il est à noter que la fréquence de coïncidence est inférieure à 125 Hz pour des ensembles en béton (panneaux en béton coulé sur place ou e to p fa i u , ou lo s de to . Pa o s ue t, l’effi a it de a o e e t est gale à l’u it et la pe te de t a s issio du so de so a e e uise pou es al uls est égale à la perte de transmission du son mesurée dans le standard ASTM E90 essai en laboratoire.
Étape 6 : Calculer les valeurs de PT in situ pour chaque ensemble latéral f dans la pièce de réception en
p ta t la p o du e des tapes à pou es e se les. À ote u’e aiso de la s trie dans le scénario standard utilisé dans le présent guide et parce que le calcul précédent de la transmission directe fournit des valeurs in situ pour les surfaces D et d, les étapes 5 et 6 dans les calculs pour les exemples présentés dans le présent guide exigent des calculs pour seulement quatre surfaces : un ensemble plancher/plafond, un mur séparatif, un mur de corridor et un mur de façade. La norme est plus générale.)
Étape 5 : Calculer la PT in situ
pour chaque surface F dans la pièce source (comme aux étapes 1 à 4)
Étape 6 : Calculer la PT in situ
pour chaque surface f dans la pièce de réception (comme aux étapes 1 à 4)
Étape 7 : Calculer KFf, KFd et KDf pour chaque rebord et ajuster en fonction de la correction de la DNV in situ Étape 8 : Calculer la PT du chemin pour chaque chemin indirect en utilisant les valeurs in situ des étapes 5, 6 et 7 dans l’ . 25a de la norme ISO 15712-1.
Étape 7 : Calculer les valeurs de différence de niveau de vitesse (DNV) in situ pou l’att uatio au jonctions :
o Cal ule l’i di e de du tio des i atio s Kij e t e la pai e d’e se les au o e du as app op i de l’a e e E de la o e ISO 15712-1.
o Calculer DNV pour la jonction au moyen des éq. 21 et 22 de la norme ISO 15712-1.
Étape 8 : Calculer les valeurs de PT pour chaque chemin indirect :
o Utiliser les valeurs de DNV et de PT in situ pour les surfaces dans le calcul de l'éq. 25a de la norme ISO 15712-1.
Combinaison de la transmission du son directe et de la transmission du son indirecte
Étape 9 : Combiner la puissance acoustique t a s ise pa le he i di e t au t a e s de l’e se le s pa atif et pa les douze he i s i di e ts t ois à ha ue e o d de l’e se le s pa atif . o Utiliser les équations de la section 1.4 du présent guide (équivalant à la section 4.1 de la
norme ISO 15712-1) pour calculer la perte de transmission apparente (PTA).
o Utiliser les valeurs résultantes de perte de transmission apparente dans la méthode conforme à la o e A“TM E pou al ule l’ITSA.
À partir de l’étape :
Prendre les valeurs de PT directe in situ (y compris l’effet des e te e ts intérieurs)
À partir de l’étape 8 :
Prendre les valeurs de PT i di e te o p is l’effet des revêtements intérieurs) pour chaque chemin
Étape 9 : Calculer la PT apparente au moyen des équations de la section 1.4 et al ule l’ITSA à partir de ces valeurs.
ITSA
Exemples pratiques
Les sections qui suivent p se te t u e tai o e d’e e ples p ati ues ui d o t e t le al ul de l’ITSA pour des constructions en béton et en blocs de béton selon la méthode détaillée décrite ci-dessus. Tous les exemples sont conformes au scénario standard présenté à la section 1.2 du présent guide. Les exemples pratiques fournis dans le présent guide se rapportent à des murs en maçonnerie faits de blocs de béton creux de poids normal. Le rapport de recherche RR-334 du CNRC, « Apparent Sound Insulation in Concrete Block Buildings », contient des exemples pratiques et des renseignements détaillés sur les murs en maçonnerie faits de blocs de béton creux de poids normal et de blocs de béton creux légers.
Chaque exemple pratique présente toutes les caractéristiques physiques pertinentes des ensembles de o st u tio et des jo tio s, ai si u’u su des tapes l s du p o essus de al ul pou es constructions. Les calculs sont fondés sur une feuille de calcul plus détaillée qui inclut des valeurs pour toutes les bandes de tiers d’o ta e e t e Hz et kHz, et ui o po te des tapes i te diai es pour certains calculs. Afin de condenser les exemples dans un format de deux pages, seul un sous-ensemble des valeurs calculées est présenté pour certaines bandes de fréquences.
Pour permettre aux lecteurs de mieux évaluer les exemples pratiques, ces derniers montrent également les indices à nombre unique (comme l'ITS pour chaque ensemble de construction et l'ITS indirect pour des chemins spécifiques), mais ces valeurs sommaires ne sont pas utilisées dans les étapes ultérieures du p o essus de al ul. Le al ul e tie est effe tu pou les a des de f ue es d’u tie s d’o ta e jus u’à la toute fi et l'IT“ est e suite al ul à pa ti des aleu s de pe te de t a s issio du so appa e te da s les seize a des de f ue es d’u tie s d’o ta e e t e Hz et Hz.
Dans le tableau pour chaque exemple pratique, la colonne « Références » présente la source des do es d’e t e o i a t le u o de appo t du CNRC et l’ide tificateur pour chaque résultat d’essai e la o atoi e ou sultat d i , ou i di ue les uatio s pe ti e tes et les se tio s de la norme ISO 15712-1 à chaque étape du calcul. Les symboles et les indices qui identifient la variable correspondante dans la norme ISO 15712-1 sont indiqués dans la colonne adjacente.
Sous la rubrique « ITS ou ITSA », les exemples présentent des indices à nombre unique (chacun étant al ul à pa ti d’u e se le de do es d’u tie s d’o ta e o fo e t à la o e A“TM E pour fournir un ensemble cohérent de mesures sommaires à nombre unique à chaque étape du calcul :
Valeu s de l’IT“ pou la pe te de t a s issio des u s ou des pla he s e la o atoi e Valeu s de l’IT“ i situ pou la pe te de t a s issio i situ al ul e des murs et des planchers Valeu s de l’IT“ di e t pou la pe te de t a s issio i situ au t a e s de l’e se le s pa atif,
i lua t l’effet des e te e ts i t ieu s
Les valeurs de l'ITS indirect calculées pour chaque chemin indirect de transmission du son à ha ue jo tio , i lua t l’effet des e te e ts i t ieu s
Lorsque la valeur calculée de l'ITS indirect pour un chemin donné dépasse 90 dB, la valeur est limitée à afi de te i o pte de l’effet i ita le des he i s i di e ts d’o d e sup ieu ui e de t la valeur calculée supérieure non représentative de la situation réelle. Des améliorations additionnelles aux éléments dans ces chemins procureront des avantages négligeables. La conséquence de cette limite est ue la aleu de l'IT“ des jo tio s pou la totalit des t ois he i s à ha ue e o d de l’e se le séparatif ne peut pas dépasser 85, et la valeur de l'ITS indirect total pour les quatre rebords ne peut pas dépasser 79.
La ouleu se t à ett e e ide e les aleu s d’e t e et les sultats da s les e e ples p ati ues : Le ouge lai est utilis pou i di ue les aleu s d’e t e
Le bleu est utilisé pour la perte de transmissio du so di e te, o p is l’effet des o e tio s des pertes in situ et de tout revêtement ajout su l’e se le s pa atif.
Le jaune pâle indique les valeurs calculées de la transmission indirecte combinée du son pour un ensemble de chemins indirects.
Le e t i di ue le sultat fi al pou l’ITSA
Des études de validation en Europe pour des constructions en béton et en maçonnerie de béton ont confirmé que ces prévisions détaillées devraient montrer un écart-t pe d’e i o , dB, a e u iais négligeable, par rapport aux valeurs mesurées dans des bâtiments réels avec ces caractéristiques.
Arrondissement et précision des exemples pratiques
L’ITSA final obtenu dans chaque exemple pratique est quelque peu tributaire de la précision des do es d’e t e et de l’a o disse e t des sultats à ha ue tape du al ul. Au u e app o he d’a o disse e t ’est sp ifi e e p ess e t da s la o e ISO 15712-1, mais les exemples pratiques fou is da s la o e o t e t des aleu s d’e t e et des aleu s d’i di e de du tio du so calculées arrondies à 0,1 dB, ce qui est conforme aux exigences de présentation des résultats des normes ISO pour la mesure de la transmission du son en laboratoire.
Les normes ASTM pour la mesure de la transmission du son en laboratoire et sur le terrain (ASTM E90 et ASTM E336, respectivement) précisent que les valeurs de perte de transmission du son devraient être a o dies à l’e tie le plus p o he, e ui est sa s doute plus ep se tatif d’u e p isio sig ifi ati e du résultat.
Les e e ples da s le p se t do u e t so t o fo es à la o e tio de l’A“TM elati e à l’a o disse e t à l’e tie le plus p o he pou les do es de perte de transmission du son tirées des essais de murs et de planchers en laboratoire pour les valeurs mesurées ou calculées de perte de transmission indirecte relatives à des chemins individuels, ainsi que pour la perte de transmission du son apparente al ul e à pa ti de la o i aiso des he i s di e ts et i di e ts. Pou les aleu s d’e t e esu es selo les o es I“O pou les uelles il ’e iste pas de o e A“TM ui ale te, des gles d’a o disse e t sp ifi ues o t t utilis es o e suit :
Les valeurs de perte de transmission du son tirées des mesures selon la norme ASTM E90 et les valeurs de PT al ul es à pa ti de es esu es o e il est e pli u à l’a e e A o t t a o dies à l’e tie le plus p o he.
Les temps de réverbération structuraux mesurés pour les spécimens de plancher ou de mur, ou al ul s pou les sultats e la o atoi e o fo e t à l’a e e C de la o e ISO 15712-1 ont été arrondis à trois décimales.
Les aleu s de l’i di e de du tio des i atio s Kij) aux jonctions entre un ensemble séparatif
et chaque ensemble fixé ont été arrondies au 0,1 dB le plus proche tant pour les résultats mesurés selon la norme ISO 10848 que pour les résultats calculés au moyen des équations de l’a e e E de la o e ISO 15712-1.
E t e les aleu s d’e t e et les sultats de pe te de t a s issio i di e te pou ha ue he i a o dis à l’e tie le plus p o he , les e e ples p ati ues so t al ul s à la plei e p isio de la feuille de calcul et les valeurs intermédiaires sont présentées à une précision légèrement supérieure pour permettre des comparaisons détaillées par les utilisateurs qui se servent de ces exemples comme repères pour leurs propres feuilles de travail.
Une juridiction pourrait p ise d’aut es app o hes e ati e d’a o disse e t. Toutefois, es hoi fournissent une représentation raisonnable de la précision des données et devraient permettre une
2.1. Jonctions rigides dans les bâtiments en béton et en maçonnerie de béton
Cette section présente des exemples pratiques pour les bâtiments en béton et en maçonnerie de béton du type le plus basique qui possèdent des dalles de plancher en béton nu et des murs en béton nu ou en maçonnerie nue se rejoignant à des jonctions en croix ou en T rigides. Dans ce cas, on entend par « nu » le fait que le béton ou la maçonnerie ne comportent pas de revêtement comme des plaques de plâtre sur les murs ou le plafond ou un revêtement de sol sur la dalle de béton. Pour un ensemble en béton ou en blocs de béton de poids normal, la surface « nue » pou ait t e pei te ou s ell e, ou t e e tue d’u e i e ou he de plât e sa s ha ge e t considérable de la transmission du son. Toutefois, ces revêtements simples améliorent considérablement les prop i t s de t a s issio du so des u s de aço e ie faits d’u it s légères. Manifestement, la plupart des bâtiments sont dotés de revêtements muraux (et habituellement aussi de revêtements de plafond) faits de plaques de plâtre montées sur une forme quelconque structure d’ossatu e l g e, et d’u t pe de e te e t de sol su la dalle de to . L’ la gisse e t des al uls pou t aite de tels « revêtements » est présenté à la section 2.3. Les exemples présentés à la section 2.1 et à la section 2.2 comportent des paramètres fictifs pour i lu e l’effet de es e te e ts i t ieu s, ais es o e tio s o t t fi es à z o.
Le terme « rigide » signifie que les ensembles se rencontrant à la jonction sont solidement liés afin que les vibrations de flexion soient efficacement transmises entre les éléments. Les jonctions porteuses sont toujours rigides; les jonctions non porteuses peuvent être rigides ou non.
Les calculs suivent les étapes de la méthode de calcul détaillée de la norme ISO 15712-1, décrite au début du chapitre 2. Les approximations du calcul rendent celui-ci mieux adapté aux éléments d’ossatu e « ho og es et à a o tisse e t l ge » dont la fréquence de coïncidence est inférieure à la gamme de fréquence d’i t t p ise i i o e ta t sous la barre d’e i o 125 Hz) et pour laquelle une valeur moyenne de Kij o e a t à u e jo tio igide d’e se les ho og es est app op i e. Des
murs et des planchers en béton, et des murs en maçonnerie homogènes de plusieurs types entrent dans cette catégorie.
Les planchers en béton préfabriqué à âme creuse ne sont pas homogènes et isotropes. Toutefois, dans les essais en laboratoire de jonctions de murs en maçonnerie avec des planchers en béton à âme creuse, il a été démontré que les méthodes de la norme ISO 15712- et les aleu s de l’i di e de du tio des i atio s de l’a e e E de la o e ISO 15712-1 sont toujours appropriées pour ces types de constructions. Les mesures sur la jonction ont été réalisées avec les noyaux des panneaux à âme creuse orientés perpendiculairement à la jonction. On prévoit que les panneaux à âme creuse orienté pa all le e t à la jo tio p odui o t des aleu s d’i di e de du tio des i atio s si ilai es ou sup ieu es, de so te ue les aleu s de l’i di e de du tio des i atio s ti es de l’a e e E de la norme ISO 15712- pou o t t e utilis es i d pe da e t de l’o ie tatio du o au.
Sur la base des constatations ci-dessus, les murs et les planchers en béton homogènes, les murs en maçonnerie et les planchers en béton préfabriqué à âme creuse sont tous traités de la même façon dans
EXEMPLE 2.1.1 : MÉTHODE DÉTAILLÉE Pièces contiguës
Planchers en béton coulé sur place et murs en blocs de béton de poids normal avec jonctions rigides
Illustration pour ce cas
Jonction entre un mur séparatif de 190 mm en blocs de béton, et un plancher et un plafond en béton coulé sur place de 150 mm d’épaisseur (Vue latérale des jonctions 1 et 3)
Jonction entre un mur séparatif et un mur latéral, les deux étant faits de blocs de béton de 190 mm d’épaisseur.
(Vue en plan des jonctions 2 ou 4) Mur séparatif (porteur) avec :
Une cloison en maçonnerie de blocs de béton creux de 190 mm1
faite de blocs de poids normal renfermant au moins 53 % de solides et d’une masse par unité de surface de 238 kg/m2
, sans revêtement Jonction 1 : Jonction inférieure (mur séparatif/plancher) avec :
Plancher en béton coulé sur place d’une masse par unité de surface de 345 kg/m2 (p. ex. béton de densité normal de 150 mm d’épaisseur) sans chape ni revêtement de sol
Jonction en croix rigide enduite de mortier avec mur en blocs de béton
Jonction 2 ou 4 : Chaque côté (mur séparatif / mur latéral adjacent) avec : Mur latéral adjacent et mur séparatif en maçonnerie de blocs de
béton creux1 avec masse par unité de surface de 238 kg/m2, sans revêtement
Jonctions en T rigides enduites de mortier
Jonction 3 : Jonction supérieure (mur/plafond séparatifs) avec :
Plafond en béton coulé sur place avec masse par unité de surface de 345 kg/m2 (p. ex. béton de densité normal de 150 mm d’épaisseur) sans revêtement de plafond ajouté
Jonction en croix rigide enduite de mortier avec mur en blocs de béton
Paramètres acoustiques :
(Pour les notes, veuillez consulter les notes en fin d'ouvrage correspondantes à la page 206.)
Pour cloison de séparation
pe te i te e, η_i = 0.015 c_L = 3500
Masse (kg/m2) = 238 f_c = 98 (Éq. C.2) Référence K_Ff K_Dd' K_Fd K_Df Σ l_k . α_k Jonction en X, 1 ou 3 ISO 15712-1, Éq. E.3 6.1 11.6 8.8 8.8 0.571 Jonction en T, 2 ou 4 ISO 15712-1, Éq. E.4 5.7 5.7 5.7 0.420
Pe te totale, η_tot ISO 15712-1, Éq. C.1 0.041 (à 500 Hz) Pour des éléments lateraux F et f, Jonction 1 et 3
pe te i te e, η_i = 0.006 c_L = 3500 Masse (kg/m2) = 345 f_c = 124
Pe te totale, η_tot ISO 15712-1, Éq. C.1 0.028 (à 500 Hz) Pour des éléments lateraux F et f, Jonction 2 et 4
pe te i te e, η_i = 0.015 c_L = 3500 Masse (kg/m2) = 238 f_c = 98
Pe te totale, η_tot, ISO 15712-1, Éq. C.1 0.047 (à 500 Hz) Pe te totale, η_tot, ISO 15712-1, Éq. C.1 0.043 (à 500 Hz)
Symbole ISO 125 250 500 1000 2000 4000 ITS ou ITSA
Cloison de séparation
Perte de Transmission du Son (PT) R_D,lab RR-334, NRC Mean BLK190(NW) 35 38 44 50 58 62 49 Temps de réverbération T_s,lab ISO 15712-1, Éq. C.5 0.299 0.191 0.119 0.072 0.042 0.024 ΔPT modification ΔR_D Pas de revêtement 0 0 0 0 0 0 ΔPT modification ΔR_d Pas de revêtement 0 0 0 0 0 0 Temps de réverb. in-situ T_s,situ ISO 15712-1, Éq. C.1-C.3 0.256 0.169 0.108 0.067 0.040 0.023 Si transmission indirecte N/A 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 PT directe in-situ R_D,situ ISO 15712-1, Éq. 19, 24 36 39 44 50 58 62 49
