L'indice d'affaiblissement acoustique Rw

Cet indice caractérise la qualité acoustique d'une paroi de construction (mur, cloison, plancher, plafond, fenêtre, porte,..). Il est mesuré uniquement en laboratoire et ne prend en compte que la transmission directe d'un bruit aérien. On aura Rw [dB] avec une correction C ou Ctr selon la destination de la paroi testée.





Rw est obtenu par la différence des niveaux sonores [dB] mesurés entre le local d'émission et le local de réception. Plus R_w est grand, plus l'élément a un isolement acoustique élevé.

L'indice d'affaiblissement global (pour toutes les bandes de fréquence) Rw s'obtient en comparant les valeurs de l'affaiblissement brut par bande d'octave R = L_émis-L_reçu [dB] à une courbe de référence normalisée, et on retient pour Rw la valeur à 500Hz.

Un processus de calcul global à partir des résultats de mesure par bande d'octave est aussi utilisé pour déterminer C et Ctr.

Ainsi, et c'est un avantage de la norme européenne par rapport à la NRA antérieurement en vigueur, ces indices prennent en compte le comportement de la paroi sur tout le spectre sonore.

• Vis-à-vis d'un bruit rose, on utilisera : R_A = Rw + C en remplacement de R_rose (NRA) avec R_A ≈ R_rose -1
• Vis-à-vis d'un bruit routier, on utilisera : R_A,tr = Rw + Ctr en remplacement de R_route (NRA) avec R_A ≈ R_route

Les parois simples : loi de masse

Elles sont composées d'un même matériau (exemple: béton, carreaux de plâtre,..) ou d'une juxtaposition de plusieurs matériaux non absorbants (exemple: enduit béton + béton + enduit plâtre).

L'indice d'affaiblissement R d'une paroi simple dépend essentiellement de sa masse surfacique ms, de la raideur du matériau, et de son épaisseur. Plus une paroi est lourde plus son indice d'affaiblissement est élevé.

L'utilisation d’un abaque permet de déterminer rapidement la valeur de l’indice d’affaiblissement d'une structure simple par rapport au bruit rose ou au bruit route.

La lecture est directe quand on connaît la masse surfacique de la paroi étudiée.



A la lumière de ces 2 exemples, il faut trouver une meilleure solution technologique que la paroi simple.

Fréquence critique d’une paroi

Pour une paroi d’une masse donnée, la loi de fréquence montre que R augmente de 4 dB chaque fois que la fréquence double.

Néanmoins, chaque paroi possède une fréquence critique pour laquelle l’indice d’affaiblissement chute (de 5 à 10 dB) brutalement.



Cette fréquence critique dépend du matériau et de l’épaisseur de la paroi. Pour les matériaux courants (béton, plâtre,..), elle se situe dans la plage de la conversation et crée un "trou" dans l’isolement acoustique.

On peut déterminer la fréquence critique d’une paroi simple par la formule suivante :

Les parois composites : systèmes masse-ressort-masse

Elles sont constituées de deux éléments simples séparés par un espace rempli ou non d'un matériau absorbant (exemples: double vitrage, cloison en plaques de plâtre,..). L'ensemble se comporte sur le plan de l'isolation acoustique comme un système masse-ressort-masse (dissipation d'énergie).

La dissipation de l'énergie vibratoire est d'autant plus importante que les masses surfaciques des 2 parois sont différentes, car on atténue ainsi la faiblesse autour des fréquences critiques de chaque parement. L'air et la laine de verre jouent un rôle de ressort, la laine de verre intervient en plus comme amortisseur. Dans un double vitrage, l'air joue seulement le rôle de ressort.

L'utilisation d'une paroi double permet d'atteindre des isolements très largement supérieurs à ceux prévus par la loi de masse d'une paroi simple de même masse surfacique.

L’indice d’affaiblissement acoustique d’une paroi double dépend de :

• la masse surfacique de chacun des parements,
• l’épaisseur de la lame d’air ou de l’absorbant acoustique,
• la fréquence critique de chacun des parements.

Le gain apporté par cette solution est donc important à condition de respecter certaines règles :

1. les fréquences critiques des deux parements doivent être différentes pour ne pas accentuer la chute de l’indice R (jouer sur l’épaisseur).
2. la fréquence critique d’une paroi avec lame d’air (f₀ = 84 × √(1/d × (1/m₁ + 1/m₂) où d est la distance entre les deux parois en mètre, m₁ et m₂ sont les masses surfaciques des deux parements en kg/m²) doit être la plus basse possible (pour être hors du domaine de fréquences des bruits de la vie courante).
3. il faut rejeter les fréquences de résonance de la lame d’air vers les fréquences aiguës (pour être hors du domaine de fréquences des bruits de la vie courante).
   (f_r = n × c/(2×d), où d est la distance entre les deux parois en mètre, c est la vitesse du son dans l’air, n = 1, 2, 3,..).
4. les parois de parements doivent être totalement désolidarisées sur le plan vibratoire afin que la transmission de l’énergie acoustique soit uniquement aérienne.

Par exemple, un système avec double ossature ou suspentes antivibratiles.

On a alors un affaiblissement du type :

Les parois juxtaposées

Le problème posé ici est celui de la prévision de l'indice d'affaiblissement d'une paroi composée de plusieurs éléments d'indices d'affaiblissement différents (par exemple : mur + fenêtre).

L'indice d'affaiblissement équivalent sera évalué par la méthode suivante :