Réduction du Bruit acoustique
Comprendre la réduction du bruit acoustique :
Vous êtes un ingénieur en acoustique travaillant sur la conception d’un immeuble de bureaux. L’un des principaux défis est de réduire le bruit acoustique provenant d’une route très fréquentée située à proximité.
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Données :
- Le niveau de bruit moyen provenant de la route est de 80 dB.
- La distance entre la route et le bâtiment est de 50 mètres.
- Le matériau actuel utilisé pour les murs extérieurs du bâtiment a un coefficient d’absorption acoustique de 0.3.
- Le niveau de bruit acceptable à l’intérieur du bâtiment est de 35 dB.
Questions :
1. Calculez le niveau de bruit initial à l’intérieur du bâtiment sans aucune isolation acoustique supplémentaire.
- Utilisez la loi de l’inverse du carré pour calculer l’atténuation due à la distance.
2. Quel niveau d’atténuation acoustique (en dB) est nécessaire pour atteindre le niveau de bruit acceptable à l’intérieur du bâtiment ?
3. Proposez un matériau ou une solution d’isolation qui pourrait atteindre cette réduction de bruit. Considérez les matériaux avec différents coefficients d’absorption acoustique et expliquez votre choix.
4. Si vous décidez d’ajouter une deuxième couche de matériau isolant avec un coefficient d’absorption de 0.8, calculez le nouveau niveau de bruit à l’intérieur du bâtiment.
Correction : réduction du bruit acoustique
1. Calcul du niveau de bruit initial à l’intérieur du bâtiment
Données :
- Niveau de bruit de la route : \(L_0 = 80\) dB
- Distance entre la route et le bâtiment : \(d = 50\) m
Calcul de l’atténuation due à la distance :
La loi de l’inverse du carré est utilisée pour estimer l’atténuation due à la distance :
\[ L_d = L_0 – 20 \times \log_{10}\left(\frac{d}{d_0}\right) \]
où \(d_0 = 1\) mètre est la distance de référence.
Application des valeurs :
\[ L_d = 80 – 20 \times \log_{10}(50) \] \[ L_d = 80 – 20 \times 1.6990 \quad (\log_{10}(50) \approx 1.6990) \] \[ L_d = 80 – 33.98 \] \[ L_d = 46.02 \, \text{dB} \quad (\text{arrondi à 46 dB}) \]
Ce niveau de 46 dB est celui à l’extérieur des murs du bâtiment.
Atténuation par les murs:
Nous devons utiliser une valeur estimée de l’indice de réduction du son (R), en l’absence de données spécifiques :
\[ R = 10 \times \alpha \] \[ R = 10 \times 0.3 \] \[ R = 3 \, \text{dB} \quad (\text{hypothèse simplifiée}) \]
\[ L_{\text{intérieur}} = 46 – 3 \] \[ L_{\text{intérieur}} = 43 \, \text{dB} \]
2. Niveau d’atténuation acoustique nécessaire:
Données :
- Niveau de bruit acceptable à l’intérieur : 35 dB
Calcul :
- Atténuation nécessaire
\[ = L_{\text{intérieur}} – \text{Niveau acceptable} \] \[ = 43 – 35 \] \[ = 8 \, \text{dB} \]
3. Choix du matériau d’isolation
Critères :
- Haut indice de réduction du son
- Adaptation à l’environnement du bâtiment
Proposition :
Nous choisissons la laine de roche pour son efficacité prouvée dans l’isolation acoustique. Supposons que le nouvel indice de réduction du son est
\[ R_{\text{nouveau}} = 10 \times 0.8 \] \[ R_{\text{nouveau}} = 8 \, \text{dB} \]
4. Nouveau niveau de bruit avec isolation supplémentaire
Calcul :
\[ L_{\text{nouveau}} = L_d – R_{\text{nouveau}} \] \[ L_{\text{nouveau}} = 46 – 8 \] \[ L_{\text{nouveau}} = 38 \, \text{dB} \]
Conclusion
Le nouveau niveau de bruit à l’intérieur du bâtiment avec l’isolation améliorée est de 38 dB, ce qui est toujours supérieur au niveau acceptable de 35 dB.
Cela indique que des mesures supplémentaires d’isolation sont nécessaires, comme l’utilisation de matériaux avec une meilleure performance acoustique ou l’augmentation de l’épaisseur de l’isolation existante.
Recommandation supplémentaire
Évaluer l’impact de l’augmentation de l’épaisseur de la laine de roche ou combiner plusieurs types de matériaux isolants pour atteindre l’objectif de réduction du bruit souhaité.
Réduction du bruit acoustique
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