Equipements CVC silencieux : constats et solutions

Par Marc Berthereau – Président-Fondateur d'ALHYANGE Acoustique - Ingénierie Acoustique et Vibratoire

Pédagogie et retours d’expérience en acoustique des équipements de Chauffage Ventilation Climatisation, telles sont les qualités de la présente chronique qui traite d’une thématique de confort, majeure pour les usagers : le bruit. Chronique référente pour l’ensemble des thèmes abordés, préventive pour maîtriser coût et contentieux dès la conception.

L’acoustique des équipements CVC est traitée selon le sommaire :
1 – Mesurage Acoustique
2 – Réseaux CVC
3 – Locaux Techniques
4 – Terrasses extérieures
5 – Vibrations
6 – Exemples de réalisations

Dans le cas d’une présomption de nuisance sonore, la première étape est le constat par une campagne de mesures acoustiques in-situ. Ensuite seulement, une étude acoustique pourra déterminer les traitements acoustiques nécessaires à la mise en conformité acoustique de l’installation.
Contexte : Niveau sonore induite par une installation CVC
Méthodologie : La nuisance sonore se caractérise par l’émergence entre le niveau résiduel (installation à l’arrêt) et le niveau sonore ambiant (installation en fonctionnement maximal)

1 - Mesurage du niveau sonore de l’installation marche et arrêt pour calculer l’émergence
NB : Rappelons la définition de l’émergence acoustique car elle sera contrainte par la
réglementation acoustique. L'émergence se définit comme la différence entre le niveau de bruit résiduel et le niveau de bruit ambiant AVEC l’installation ajoutée

Exemple de fiche de mesure acoustique

2 – Rapport de non-conformité


3 – Cartographie sonore de projection du niveau estimé suite aux valeurs mesurées

Préambule : la problématique principale des besoins de ventilation consiste à devoir laisser passer l’air… sans le bruit ! Tout l’exposé suivant, consistera à présenter les solutions aux besoins d’atténuation acoustique, en prenant en compte cette principale contrainte.

Ventilation-Climatisation des espaces de travail : silencieux à baffles acoustiques

Afin de travailler et vivre dans un cadre calme et agréable, la ventilation et la climatisation de nos locaux se doivent d’être silencieuses. Tant que les ventilateurs et autres compresseurs ne seront pas d’eux-mêmes silencieux, les caissons acoustiques auront encore de belles années devant eux.
Effectivement, le traitement acoustique le plus efficace actuellement reste le silencieux à baffles parallèles. Il se compose d’un casing en tôle pour maintenir un panneau en laine minérale. L’air, en passant entre 2 panneaux, par frottement sur la laine minérale, transforme son énergie acoustique en une infime énergie thermique.

L’efficacité du silencieux dépendra de :

• sa longueur,
• le rapport entre l’épaisseur de panneau (baffle) absorbant et l’espace de vide laissant passer l’air (voie d’air)
• et de son emplacement dans le réseau

Exemples de caissons acoustiques équipés de baffles et de silencieux circulaires de VMC

3 – Locaux Techniques : bruits d’équipements à l’intérieur des locaux

Les locaux techniques sont générateurs de bruit et de vibrations tant vis-à-vis de l’extérieur (nuisances sonores sur le voisinage) que pour les locaux adjacents (nuisances pour les utilisateurs du bâtiment). Il est indispensable d’étudier tous les chemins possible de propagation du bruit et des vibrations : la priorité restant de traiter l’acoustique à la source.

Les sources de nuisances sonores à étudier

1 - Bruits Aériens > Isolement des parois > Absorption du local technique
2 - Bruits de ventilation > VB/VH : Silencieux de ventilation
3 - Bruits solidiens > Plots antivibratiles

Représentation des bruits aériens, solidiens et de ventilation

Traitement absorbant de local technique par panneau de laine de roche et protection mécanique par tôle perforée prélaquée. (Acouphon)

Contrairement aux locaux techniques, les installations CVC en terrasse extérieure ne bénéficient pas des 4 murs et du toit du local, assurant une base d’isolation acoustique vis-à-vis des riverains.
Chaque installation nécessite une extrême vigilance sur son impact acoustique direct sur l’environnement. Il est indispensable d’effectuer une étude d’impact avant la mise en place de l’installation afin de se prémunir d’un conflit avec le voisinage, d’une mauvaise publicité pour les utilisateurs et des surcoûts de travaux à posteriori.

Il existe 3 types de traitements acoustiques suivant le type d’équipement et le niveau sonore du voisinage :

• Les silencieux vus précédemment
• Les écrans acoustiques
• Les capotages associant le principe des écrans et silencieux afin de recréer un local technique

Attention à la réglementation sur contexte et notion de gène

Recommandé : le nouveau guide du CNB sur la réglementation acoustique des bâtiments

Téléchargez le guide

Ecrans acoustiques
L’écran acoustique se compose de 2 éléments :

1. Côté extérieur : un panneau isolant en tôle de 8 à 20 dixièmes d’épaisseur souvent prélaqué pour l’esthétique
2. Côté installations : un matériaux absorbant de 50 à 100 mm d’épaisseur pour absorber le bruit qui aurait, sans quoi, « rebondi » sur la tôle de l’écran amplifiant par la même occasion le niveau sonore.

L’efficacité d’un écran acoustique est de l’ordre de 8 à 12 dBA, du fait de sa conception ouverte.

Ecran 3 faces avec « cheminées » acoustiques sur le rejet des groupes pour augmenter l’efficacité et éviter le recyclage d’air

Ecran avec casquettes pour augmenter l’efficacité de l’écran

Capotages acoustiques

Les capotages sont le regroupement des 2 traitements acoustiques précédents, pour augmenter l’efficacité de l’isolation :

• les parois sont des panneaux d’écrans acoustiques pouvant être renforcés,
• les entrées et sorties d’airs sont « filtrées » par des silencieux.
• Les accès se font par des portes acoustiques.

Exemple de capotage acoustique en milieu urbain dense

Principe des Capots Acoustiques

S’il n’y a pas de limite physique à l’atténuation d’un capotage acoustique, il y en a pour le bon fonctionnement de l’installation CVC à l’intérieur : En effet, les Dry, groupes froid et autres VRV ne disposent pas toujours de pression suffisante pour combattre les pertes de charge de silencieux trop importants.
Cependant, certaines configurations imposent qu’il faille obtenir un niveau sonore nécessitant un silencieux  induisant de fortes pertes de charges. A cette contrainte, 3 solutions :

1. Changer les ventilateurs par des ventilateurs disposant de plus de pression disponible, avec l’inconvénient d’avoir des ventilateurs plus bruyants de l’ordre de 10 dBA !
2. Changer les ventilateurs hélicoïdaux par des centrifuges plus silencieux et avec plus de pertes de charge
3. Rajouter sur l’installation des ventilateurs de surpression n’augmentant que de 1 à 2 dBA le niveau global

Règle ! Tout ce qui tourne génère des vibrations qui excitant son support génère du bruit à son tour.
Les équipements rotatifs habituellement rencontrés sur les projets bâtiments sont les suivants :

• Groupes frigorifiques (compresseurs et ventilateurs)
•  Aéroréfrigérants
•  Pompes
•  Centrales de traitements d’air
•  Extracteurs
•  Groupes électrogènes
•  Unités de climatisation, etc…

Plots acoustiques à ressorts

Caractérisation des dispositifs anti-vibratiles
Les paramètres nécessaires au dimensionnement du dispositif anti-vibratile sont les suivants :

• Dimensions de l’ensemble
• Vitesse de rotation
• Masse totale en fonctionnement

Tous ces éléments déterminent un système anti-vibratile permettant un taux de filtration plus ou moins efficace.

Plots à ressorts déportés pour limiter la hauteur dans un local existant

Acoustique CVC : Avant … et après une plainte

En raison d’une baisse significative du niveau sonore résiduel (réduction de la circulation routière), l’écran acoustique initial a dû être renforcé des années plus tard par un écran avec chicanes acoustiques (type Local technique sans toit).

Situation avant intervention

Situation corrigée avec capotage après intervention

En effet, une installation peut être conforme à la réglementation acoustique lors de sa mise en fonctionnement et ne plus l’être des années après. A cela, 2 raisons :

1. L’installation s’est dégradée avec le temps. Son usure génère une augmentation de son niveau sonore
2. L’installation est identique à sa sortie d’usine, mais le niveau sonore de l’environnement a diminué : fermeture d’une voie de circulation, construction d’immeubles faisant effet d’écran sur un axe routier, etc…

Programme de Logements neufs de haut standing avec vue sur une terrasse technique d’un bâtiment voisin
Emergence nocturne 15 dBA au lieu de 3 dBA maximum réglementaire

Nombreux équipements bruyants sur le toit du voisin

Bilan

• Logements invendables lors de la livraison
• Permis de construire et intervention des bâtiments de France
• Mise en œuvre d’un Capotage de 21 ml x 4m de hauteur
• … impact financier pour le promoteur!

Conclusion Même si vous n’installez pas de machinerie bruyante, prévoyez un audit de l’environnement pour prendre connaissance de votre futur voisinage : au sol, comme sur sa terrasse!

Exemple d’étude acoustique du capotage final

Par Marc Berthereau – Président-Fondateur d'ALHYANGE Acoustique - Ingénierie Acoustique et Vibratoire

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SOURCE ET LIEN

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