Exercice Master [PDF]

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Série d’exercices avec solution en acoustique du bâtiment Exercice 1 Une machine à bois produit un niveau d’intensité acoustique Li=85dB à une distance d= 1m 1) calculer l’intensité acoustique I correspondante. 2) calculer la puissance acoustique. 3) si l’utilisateur se trouvait à une distance de d’= 0.5m de la source quelle serai le niveau d’intensité acoustique auquel il est soumis ? 4) dans ces conditions le port du casque antibruit est-il inutile, conseiller ou obligatoire. 5) Si deux machines identiques à la précédentefonctionnentsimultanément quel serait le niveau d’intensité produit à l’endroit où il vaut 85dB pendant le fonctionnement d’une machine. On donne une diminution de niveau d’acoustique de 3 dB correspond à une puissance acoustique divisée par deux. L’employeur doit mettre à la disposition des masque des que le niveau d’intensité acoustique dépasse 85 dB le port du masque devient obligatoire si Ldépasse 90 dB Exercice 2 On procède à la répartition fréquentielle de deux bruits : Niveau par bande octave du bruit 1 F(HZ) 125 250 L (dB) 60 65

500 65

1000 80

2000 70

4000 90

Niveau par bande octave du bruit 2 F(HZ) 125 250 L (dB) 90 70

500 80

1000 65

2000 65

4000 60

1) Calculer le niveau global d’intensité de chaque bruit. 2) Les deux bruits sont-ils perçus de la même façon par un même auditeur ? Exercice 3 Un mur antibruit permet de déduire le niveau de pression d’une voix de la circulation, suivant le schéma.

Avant la pose du mur, le niveau de la pression qui parvenait au niveau de l’immeuble à une distance de 10.1m avait comme composition spectrale : Niveau par bande octave du bruit F(HZ) 125 250 L (dB) 63 67

500 70

1000 73

2000 70

4000 67

1) Calculer l’atténuation acoustique pour chaque bande octave. 2) Ce mur est-il efficace vis-à vis des sons grave ou aigus ?

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Série d’exercices avec solution en acoustique du bâtiment 3) Donner la composition par bande octave du bruit arrivant à l’immeuble après pose du mur antibruit. 4) On souhaite que le niveau de pression global après la pose du mur ne dépasse pas 58dB est le cas. Exercice 4 On implante des groupes frigorifique sur la toiture d’un bâtiment ; 1) Déterminer le niveau de pression acoustique en dB(A) ? En limite de la propriété à 1m du sol, du au fonctionnement de 4 groupes juxtaposés (supposés identiques). Un groupe est supposé une source ponctuelle à 1 m au-dessus de la toiture est à 3m du bord. 2) On supposera de placer un écran absorbant de 2m de hauteur, donner le niveau de pression acoustique en dB(A) en limite de la propriété. on donne le niveau de pression à 10m avec une directivité de 2. F(HZ) L (dB)

1m

Niveau par bande octave du bruit 63 125 250 500 59 54 51 60

1000 63

2000 60

4000 53

2m

1m 8m 3m

80 m

Exercice 5 On souhaite transformer un gymnase de dimension 25x20x10m en cantine pour centre aéré les parois du local procèdent un coefficient d’absorption moyen α¿ 0.02. La future cantine contiendra 200 enfants. On suppose que les enfants occupent une surface de 120cm 2, et qu’ilsprocèdent un coefficient d’absorption α= 0.8. Lesmesurespréliminairesont montré que lorsque les 200 enfants sont présents, le niveau de pression réverbérée est de 85dB. Ce niveau est jugé très élevé par l’association des parents d’élevés qui souhaite qu’un traitement acoustique soit effectuer or il est prévu de percer six baies vitrées de 5mx5m. Chacun comme les repas auront lieu en été. Le directeur de l’école prétende que lorsque les fenêtres sont ouvertes le niveau du sonsera considérablement réduit .calculer le niveau lorsque les fenêtres seront ouvertes.

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Série d’exercices avec solution en acoustique du bâtiment Exercice 6 soit un local de (5x4x2.5) m3 les matériaux utilisés sur chacune des octaves centrées sur 500, 1000, 2000 Hz .Plafond acoustique α 500= 0.1, α 1000= 0.2, α 2000= 0.3 - sol en moquette α¿ 0.3 pour toutes les fréquences. - Mur en plâtreα¿ 0.02.pour toutes les fréquences. - 02 fenêtres de 2x2.5m α¿ 0.14 s ur toutes les frequences - 1 porte de 0.8x2.1 m α¿ 0.08sur toutes les fréquences. - Un immobilier dont A = 5m2 sur toutes les fréquences. - Trois personnes dont A= 0.5m2 par personne pour toutes les fréquences. 1) Calculer le nombre d’unité d’absorption A et la durée de réverbération de ce local sur toutes les octaves considérées 2) le niveau sonore dans le local lorsqu’une personne parlant à voix normale a un le niveau de puissance acoustique de 68db sur 500 HZ et 1000Hz et de 63 dB à 2000 Hz. Exercice 7 Une source sonore de puissance Pa = 10−1 W, est placée dans une pièce dont l’aire d’absorption A est égale à 800m2. Cette source émet uniformément dans tout l’espace. On considère le champ direct et le champ réverbéré émis par cette source. 1) A quelle distance de la source a-t-on ID = IR ? 2) Calculer à cette distance l’intensité sonore totale et le niveau d’intensité sonore correspondant. 3) Calculer en un point situé à 12,6 m de la source sonore : a- le niveau d’intensité sonore direct. b- le niveau d’intensité sonore réverbéré. c- le niveau d’intensité sonore total. d- est-il acceptable, pour le calcul du niveau d’intensité sonore total de négliger le champ direct pour R 12,6 m ? Exercice 8 Une cabine téléphonique de (1x1x2) m3 est constituée par des parois dont l’indice d’affaiblissement acoustique et de 30 dB, toutes ses faces internes sauf la porte de 2m 2 Et le sol sont recouvertes d'un matériau dont α =0.6 les faces non couvertes sont supposée avoir une absorption nulle. Cette cabine est posée à même sol d’un hall de 20x10x6 m 3 dont la durée de réverbération est de 1s. Sachant qu’une personne parlant à voix normale a un niveau de puissance acoustique Lw = 70 dB calculer : 1) Le niveau sonore du bruit transmis dans la cabine téléphonique occupée lorsqu’une personne parle dans le hall loin de la cabine. 2) le niveau sonore du bruit transmis dans le hall loin de la cabine lorsqu’une personne téléphone à l’intérieur de la cabine. NB : On suppose que la surface d’absorption équivalente à la personne et au matériel se trouvant dans la cabine téléphonique est de 0.5m2

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Série d’exercices avec solution en acoustique du bâtiment Exercice 9 Soit trois chambres identiques de 25 m3 chacune (figure 1), et de temps de réverbération 0.5S à toutes les Fréquences, commandée par une porte dont l’indice d’affaiblissement acoustique est de 27dB à toutes les fréquences présentant une fente de 80x2cm2 à la partie inférieure. 1) Calculer l’isolement brute entre les chambre 1 et 3 par l’entrée si A entrée = 4 m2 à toutes les fréquences 2) Calculer l’isolement entre la chambre 1 et 2 à 250, 500, 1000 Hz si l’indice d’affaiblissement acoustique des murs entre la chambre 1 et 2 est de - 40 dB à 250 Hz - 48 dB à 500 HZ - 55 dB à 1000 HZ 3) Si on ouvre toute les portes calculer l’isolement entre les chambres 1 et 2 par l’entrée si : - A entrée = 4 m2 - A entrée = 10 m2 grâce à l’introduction de matériaux absorbants appropries. Nb : on suppose que l’indice d’affaiblissement des cloisons entre l’entrée et chacune des chambres est de 30dB. Exercice 10 Une salle de technologie est séparée d’un atelier bruyant par une paroi ayant une dimension ap = 7m et hp = 3.5m. le niveau de pression dans le champs réverbéré de l’atelier est de L 1 = 85dB on souhaite que le niveau de pression dans la salle de technologie dû à la l’atelier ne dépasse pas la valeur de L2= 45 dB. 1) calculer l’indice d’affaiblissement acoustique. 2) Sachant que l’isolement règlementaire est choisis dans les mediums de 520 Hz, quelle sera la paroi approprie. On donne A de la salle A= 43.3 m2. Exercice 11 On se propose d’étudier du point de vue acoustique une paroi composée de (mur + fenêtre) d’une chambre d’appartement donnant sur une rue. La paroi est représentée ci-dessus :

1.4 m

2.70m

1.2 m

5.80 m L’analyse par bande octave du bruit de la rue donne les résultats suivants. 4

Série d’exercices avec solution en acoustique du bâtiment Bande octave 125 Hz L (dB) 71 Intensité

250

500

1000

2000

70 10-5

66 4.10-6

65

57 5.10-7

1) Calculer les intensités manquantes du tableau. 2) Calculer le niveau global du bruit. Sachant que la masse volumique du mur est ρ= 2100kg/m3 et que son épaisseur vaut em = 20cm a) Calculer l’indice d’affaiblissement du mur noté Rmen dB(A). b) En déduire τm. Le facteur de transmission du mur. Sachant que la masse surfacique du verre est ρ v= 7kg/m2, déterminer l’indice d’affaiblissement acoustique Rf de la fenêtre en dB(A). a) En déduire τm le facteur de transmission. b) Calculer le coefficient de transmission global de la paroi composée. c) Déterminer l’indice d’affaiblissement acoustique global Rgen dB(A). c) Calculer le niveau sonore perçu dans la chambre si on ne tient pas compte du phénomène de réverbération de celle-ci.

Figure 1

Entrée

4.5 m2

1.7m2

Chambre 1

1.7m2

4.5m2

Chambre 2

Chambre 3

9.5 m2

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