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Spécial “ Acoustics’08 ” - Part II
Acoustique
&
Techniques n° 54-55
Exposition des toitures de bâtiment au bruit de trafic routier ; conséquences sur la performance des fenêtres de toit sur site
correspondant à la largeur des classes d’infrastructure
routière de la réglementation française. Les résultats
montrent que :
- seules les différences d’exposition des toitures sont
significatives,
- même une toiture très pentue (60°) produit une
atténuation de 5 dB,
- une atténuation voisine de 10 dB peut être obtenues
avec des toits plats (pente de 20° ou moins) et,
- les atténuations côté cour sont beaucoup plus
importantes, de 15 à 25 dB croissantes avec la fréquence
pour une pente moyenne de 30-40°.
Mesures sur site
Les mesures ont été faites sur un bâtiment R+4, avec
une toiture pentue (angle de 27°) symétrique côté rue et
côté cour par rapport au faitage, situé dans une rue en U
de 16 m de large, et avec une cour intérieure silencieuse,
protégée par d’autres bâtiments. Les mesures ont été
faites sur la façade du bâtiment (avec un microphone de
référence au niveau du RdC) et sur le toit, successivement
côté rue et côté cour.
Le bruit de trafic routier a servi de source sonore et les
niveaux sonores ont été obtenus par moyenne linéaire sur
2-3 secondes. Aucune analyse du trafic n’a été faite et
la direction du trafic ainsi que le type et le nombre de
véhicules n’ont pas été identifiés. Les résultats présentés
en figure 6 sont exprimés en termes de différence en
1/3 octave entre le niveau sonore en façade (microphone
de référence) et les niveaux sonores en toiture, côté rue
et côté cour ; les niveaux sonores sont moyennés sur 6
évènements différents.
Les résultats montrent que pour une toiture de pente
voisine de 30°, l’atténuation d’exposition de la toiture
comparée à celle de la façade au RdC est voisine de 10
dB côté rue et entre 15 et 25 dB côté cour (croissante
avec la fréquence). Les atténuations calculées ont le bon
ordre de grandeur et les bonnes pentes fréquentielles.
Isolement sonore des toitures et fenêtres de toit
Du fait de la diffraction sonore sur le bord inférieur des
toits, l’exposition sonore des toitures a la particularité
d’être à incidence rasante, ce qui pose la question de la
performance acoustique des fenêtres de toit en situation
réelle, certainement différente de leur performance
en laboratoire mesurée en champ diffus ; ce problème
a été traité ici expérimentalement par des mesures en
laboratoire de vitrages sous différents angles d’incidence
à l’aide d’un générateur d’onde plane mis au point lors
d’une thèse récente au CSTB [3].
Un double vitrage (10-10-4) a été installé dans une
paroi-béton dans le laboratoire du CSTB, vitrage et face
extérieure de la paroi étant coplanaire dans le but de
simuler une configuration toiture/fenêtre de toit réaliste.
D’abord, le vitrage a été mesuré dans des conditions
normalisées avec excitation dans un local réverbérant
(incidence diffuse) ; ensuite, le local émission a été déplacé
et remplacé par un générateur d’onde plane (montré en
figure 7) placé à différents angles d’incidence (0, 30, 50
70 et 80°), l’angle de 80° simulant l’incidence rasante. Les
résultats exprimés en termes d’indice d’affaiblissement R
sont donnés en figure 8.
La figure 8 montre des différences importantes sur l’indice
R suivant le type d’excitation utilisé (champ diffus ou
incidence singulière). Toutefois, la grandeur pertinente est
l’isolement sonore montré en figure 9 où le faible indice
R sous incidence rasante est en partie compensé par le
faible flux d’énergie incidente dû à l’angle d’incidence élevé.
Les différences sont alors plus faibles (mais tout de même
de 3 à 5 dB) et principalement aux fréquences moyennes
et aiguës. En termes d’indice unique D
2m,nT,A,tr
(isolement
Delta LP facade/roof
0
10
20
30
40
50
63
80
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
2500
3150
4000
5000
freq Hz
Delta Lp dB
Delta Lp measured GF/yard side roof
Delta Lp measured GF/street side roof
Delta Lp Calculated GF/street side roof
Delta Lp calculated GF/yard side roof
Fig. 6 : Atténuation entre le niveau sonore en façade
au RDC et le niveau en toiture ; comparaison
entre résultats mesurés et calculés
Attenuation between sound level in the street
(ground floor façade) and at the roof; comparison
between measured and calculated results
Fig. 7 : Vue sur le laboratoire et le générateur d’onde plane utilisé
View of the laboratory configuration
and the plane wave generator