Isolation Sonore d’un Mur Partagé
Comprendre l’Isolation Sonore d’un Mur Partagé
Vous êtes consultant en acoustique pour un studio d’enregistrement nouvellement construit situé dans un complexe commercial. Ce studio est adjacent à des bureaux d’avocats, où la concentration et le silence sont primordiaux. Le mur commun entre le studio et les bureaux doit être traité pour assurer un affaiblissement sonore adéquat.
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Données :
- Dimensions du mur à traiter : 12 m de largeur par 4 m de hauteur.
- Niveau sonore maximal dans le studio d’enregistrement : 110 dB lors de sessions typiques.
- Fréquences principales générées : 500 Hz et 1000 Hz (fréquences critiques pour la voix et certains instruments).
- Indice d’affaiblissement acoustique actuel du mur : 25 dB.
- Niveau sonore maximal autorisé dans le bureau adjacent : 30 dB.
- Matériaux disponibles :
- Panneaux acoustiques en fibre de verre : affaiblissement de 18 dB à 500 Hz et 15 dB à 1000 Hz.
- Mousse acoustique : affaiblissement de 12 dB à 500 Hz et 8 dB à 1000 Hz.
- Double vitrage spécial acoustique : affaiblissement de 30 dB à 500 Hz et 25 dB à 1000 Hz.
- Coûts approximatifs :
- Panneaux en fibre de verre : 25 € par m².
- Mousse acoustique : 15 € par m².
- Double vitrage acoustique : 50 € par m².
Questions :
1. Calcul de l’affaiblissement nécessaire : Déterminez l’affaiblissement acoustique total nécessaire pour chaque fréquence, compte tenu du niveau sonore actuel du studio et du niveau maximal autorisé dans le bureau.
2. Choix des matériaux : Évaluez et sélectionnez le matériau ou la combinaison de matériaux la plus efficace pour atteindre l’affaiblissement nécessaire à chaque fréquence, tout en considérant les coûts.
3. Calcul de la surface et du coût : Déterminez la quantité de matériel nécessaire et estimez le coût total pour la solution choisie.
4. Analyse de performance : Discutez de l’efficacité des matériaux choisis par rapport aux différentes fréquences et aux exigences du projet.
Correction : Isolation Sonore d’un Mur Partagé
1. Calcul de l’affaiblissement acoustique total nécessaire
But : Obtenir, dans le bureau, un niveau sonore maximal de 30 dB alors que le studio produit 110 dB.
Étapes de réflexion et données :
-
Niveau sonore au studio : 110 dB
-
Niveau maximal autorisé dans le bureau : 30 dB
-
Affaiblissement total requis (\(\Delta L_t\)) :
\[ \Delta L_t = L_{\text{studio}} – L_{\text{bureau}} \] \[ \Delta L_t = 110\,\text{dB} – 30\,\text{dB} \] \[ \Delta L_t = 80\,\text{dB} \]
Donnée complémentaire :
-
Affaiblissement déjà offert par le mur existant : 25 dB
Affaiblissement additionnel nécessaire (\(\Delta L_a\)) :
\[ \Delta L_a = \Delta L_t – \text{aff. existant} \] \[ \Delta L_a = 80\,\text{dB} – 25\,\text{dB} \] \[ \Delta L_a = 55\,\text{dB} \]
Cette attenuation doit être atteinte pour chacune des fréquences critiques, soit 500 Hz et 1000 Hz.
2. Choix des matériaux
Données des matériaux disponibles :
| Matériau | Atténuation à 500 Hz | Atténuation à 1000 Hz | Coût (€/m²) |
|---|---|---|---|
| Panneaux en fibre de verre | 18 dB | 15 dB | 25 € |
| Mousse acoustique | 12 dB | 8 dB | 15 € |
| Double vitrage acoustique | 30 dB | 25 dB | 50 € |
Exigence : Obtenir un supplément d’environ 55 dB.
Analyse des options :
-
Utiliser 2 couches de double vitrage acoustique :
-
À 500 Hz : 2 × 30 dB = 60 dB
→ Total avec le mur : 25 + 60 = 85 dB (suffisant) -
À 1000 Hz : 2 × 25 dB = 50 dB
→ Total avec le mur : 25 + 50 = 75 dB (insuffisant, il manque 5 dB)
-
-
Ajout d’une couche complémentaire :
Pour combler le déficit à 1000 Hz (5 dB minimum), on peut ajouter une couche de mousse acoustique qui fournit 8 dB à 1000 Hz (et 12 dB à 500 Hz).-
À 500 Hz : Total = 25 (mur) + 60 (double vitrage) + 12 (mousse) = 97 dB
-
À 1000 Hz : Total = 25 + 50 + 8 = 83 dB
-
Les deux fréquences dépassent désormais les 80 dB requis.
Conclusion sur le choix des matériaux :
La solution optimale consiste à utiliser 2 couches de double vitrage acoustique associées à 1 couche de mousse acoustique.
3. Calcul de la surface et du coût
Données géométriques du mur :
-
Largeur : 12 m
-
Hauteur : 4 m
Surface totale (\(A\)) :
\[ A = 12\,\text{m} \times 4\,\text{m} \] \[ A = 48\,\text{m}^2 \]
Coût par m² pour la solution retenue :
- Double vitrage acoustique :
2 couches \(\times\) 50 €/m² = 100 €/m²
- Mousse acoustique :
1 couche = 15 €/m²
Coût total par m² :
\[ 100\, \text{€} + 15\, \text{€} = 115\,\text{€}/\text{m}^2 \]
Coût total pour le mur :
\[ \text{Coût total} = 115\, \text{€}/\text{m}^2 \times 48\,\text{m}^2 \] \[ \text{Coût total} = 5520\, \text{€} \]
4. Analyse de performance
Performances par fréquence :
À 500 Hz :
-
Mur existant : 25 dB
-
2 couches de double vitrage : 2 × 30 dB = 60 dB
-
Mousse acoustique : 12 dB
-
Total : 25 + 60 + 12 = 97 dB
→ La performance dépasse le seuil de 80 dB requis.
À 1000 Hz :
-
Mur existant : 25 dB
-
2 couches de double vitrage : 2 × 25 dB = 50 dB
-
Mousse acoustique : 8 dB
-
Total : 25 + 50 + 8 = 83 dB
→ La performance est également satisfaisante.
Remarques complémentaires :
-
Double vitrage acoustique :
Offre une très bonne atténuation, particulièrement efficace à 500 Hz, mais son effet à 1000 Hz est un peu moindre. -
Mousse acoustique :
Bien qu’elle fournisse une atténuation modérée, elle est essentielle pour combler le déficit à 1000 Hz et représente une solution économique. -
Synergie des matériaux :
L’addition des atténuations est ici considérée de manière linéaire (ce qui est une simplification usuelle dans ce type d’exercice). Dans la réalité, l’assemblage de plusieurs couches peut nécessiter des ajustements dus à des phénomènes complexes de transmission acoustique. Cependant, pour l’exercice, cette approche permet de déterminer une solution viable et économique.
Conclusion
Pour réduire le niveau sonore dans le bureau à 30 dB, il est nécessaire d’ajouter 55 dB d’affaiblissement sur le mur. La solution optimale consiste à appliquer 2 couches de double vitrage acoustique et 1 couche de mousse acoustique sur la surface totale de 48 m². Cette combinaison offre une atténuation totale de 97 dB à 500 Hz et de 83 dB à 1000 Hz, dépassant ainsi les exigences. Le coût total de cette solution est de 5520 €.
Isolation Sonore d’un Mur Partagé
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