DS+Examen Acoustique 2018-2019 [PDF]

Zitiervorschau

Département de Génie Civil Enseignant : Fakher HAMROUNI Document non autorisé

Section : GCV 1-1 & GCV 1-2 A.U 2018 - 2019 Durée : 2 :30 heures

Acoustique du bâtiment Exercice (Devoir de contrôle) : Partie I (10 points) : Soit un bruit dont le spectre par bande d’octave est le suivant : Fréquence (Hz) Niveau en dB

125 65

250 60

500 72

1000 75

2000 62

4000 55

1. Déterminer le niveau de pression global pondéré du bruit à l’aide des deux méthodes. 2. Définir les notions suivantes : onde omnidirectionnelle, réverbération et la puissance acoustique. 3. Déterminer l’intensité sonore d’une source omnidirectionnelle à une distance d1 = 3m avec Pa = 10-3W ainsi que la variation du niveau d’intensité acoustique lorsque la distance à la source est doublée. Partie II (10 points) : On s’intéresse à une salle de dimensions (14.5 x 10.5 x 3.2) m3. La porte d’entrée (4 x 3) m² est vitrée. Les murs et le plafond sont en béton et le sol est carrelé. Pour les différents matériaux, on donne à 1000Hz : Matériaux Coefficient d’absorption Béton 0.03 Carrelage 0.04 Vitre 0.12 Protisol 1 1. Calculer le temps de réverbération Tr à 1000 Hz. 2. On cherche à ramener le temps de réverbération à 1s. pour ce faire, on décide de recouvrir une partie du plafond avec de la laine de roche Protisol. a) Calculer la nouvelle valeur de la surface d’absorption équivalente. b) Déterminer la surface du plafond à traiter. 3. Une source sonore de directivité Q = 4 est placée dans une salle. Une personne se trouve à une distance d = 4m de cette source. Déterminer dans quel champ (directe ou réverbéré) se trouve cette personne.

Exercice 1 : (5 points) (Examen) La signature acoustique d’un train à la forme suivante :

Quel est le niveau équivalent sur une heure (Leq(1h)) pour le passage d’un seul convoi ? Exercice 2 (10 points) (Examen) : Soit une salle de réception de dimensions (17 x 10 x 2.8) m3. La salle est munie d’une porte métallique de 5m² de surface et d’une baie vitrée de (7x1.5) m². Les murs et le plafond sont revêtus en plâtre peint. Le plancher est en parquet. La salle est équipée : -

D’un rideau en velours tendu à 10cm de la fenêtre D’une table en bois verni de surface 6m². De 20 chaises en bois verni réparties sur 15m².

La salle peut contenir 30 personnes, dont 20 assises sur des sièges simples et les autres debout. L’étude est faite sur les bandes d’octaves 500 et 1000 Hz. 1. Calculer les temps de réverbération lorsque la salle est vide et non occupée. 2. Calculer le temps de réverbération moyen lorsque la salle est meublée et occupée. 3. Après traitement de la salle, les murs et le plafond sont devenus revêtus en bois verni et le plancher en moquette. Calculer le temps de réverbération moyen dans ce cas 4. Calculer le niveau sonore moyen avant traitement sachant qu’après traitement ce niveau est de 40dB. 5. On place une source sonore dans cette salle qui émet un niveau de puissance égale à 80dB, le facteur de directivité de cette source est égal à 2. Déterminer si la personne placée à 3m de la source est située dans un champ direct ou réverbéré. Matériaux

Coefficient d’absorption aux fréquences ci-dessous (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Métal 0.01 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04 Vitre 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 Rideau en velours 0.09 0.33 0.45 0.52 0.50 0.44 Bois verni 0.05 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 Moquette 0.05 0.05 0.10 0.20 0.25 0.40 Plâtre peint 0.04 0.03 0.03 0.04 0.05 0.08 Parquet 0.03 0.04 0.08 0.12 0.12 0.17

Personne isolée debout Personne assise sur un siège simple

Air d’absorption équivalente par unité aux fréquences ci-dessous (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.55 0.03 0.04 0.04 0.05 0.05 0.06

Exercice 3 (5 points) (Examen) : On se propose de réaliser l’analyse acoustique d’un local séparé de l’extérieur par une paroi. La paroi comporte une porte entre le bas de la porte et le plancher se trouve 1cm de vide comme montre la figure ci-dessous.

-

Pour le mur, le facteur de transmission : τm = 10-3, hauteur 2.5m et largeur 5.0m Pour la porte, le facteur de transmission : τp = 10-2, hauteur 2.0m et largeur 1.0m Interstice sous la porte « vide » : indice d’affaiblissement nul, hauteur 1cm et largeur 1.0m

1- Montrer que le facteur de transmission de la partie vide est égal à 1. 2- Calculer le facteur de transmission moyen de la paroi et en déduire l’affaiblissement de cette paroi. 3- Sachant que l’air d’absorption équivalent du local est A = 25.5m². Déterminer l’isolement brut de la paroi comportant la porte.

Bon travail Fakher HAMROUNI

Annexe Addition des niveaux sonores : Différence entre deux niveaux

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Valeur à ajouter au niveau sonore le plus élevé : a

3

2,6

2,1

1,8

1,5

1,2

1

0,8

0,6

0,5

0

0

0

Le niveau sonore résultant de n niveau Li : 𝐿𝑖⁄ 10) )

Lrésultant = 10 log (∑𝑛𝑖=1 10( Pondération : Bande d’octave

125

250

500

1000

2000

4000

Pondération A

-16

-8,5

-3

0

+1

+1

Niveau acoustique continue équivalent Léq : T

Léq=10 log (

∫0 10

Lp(t) ⁄ 10

T

dt

).

Niveau d’intensité acoustique LI : I

LI = 10 log (Ia ) 0

avec Ia : intensité acoustique I0 : intensité de référence P0 =10−12W/m².

Temps de réverbération (formule de Sabine):

Tr = 0.16

V (s) A

Air d’absorption équivalent du local

A =   i Si i

Mesure du coefficient d’absorption α d’un matériau :

 mat = 0.16

V S mat

 1 1  1  −  + 0.16 S0Tr 0  Tr1 Tr 0 

Le niveau de pression :

4  Q Lp = Lw + 10log  +  2 R  4 r Constante d’absorption du local

R=

A  A A−  S

S =  Si i

Isolement brut, le coefficient d’affaiblissement et le coefficient de transmission résultant d’une paroi discontinue :

 Dn = LE − LR   1  R = 10 Log      

A Dn = R + 10 Log ( ) S S  res =  i i  Si