Pompes à chaleur et nuisances sonores

Par Louison MEHU - Responsable technique nationale Acoustique – BE Ekkoïa

Augmentation des ventes de PAC, contraintes de la RE2020 et autres

Si depuis 2012, les ventes des pompes à chaleur aérothermiques progressent même si leur ralentissement est constaté en 2024 et au-delà de leur « vertu décarbonée », les PAC entraînent un impact environnemental significatif sur le plan des nuisances sonores.

Bien que la RE2020 encourage l'adoption des solutions à pompe à chaleur (PAC), notamment dans les maisons individuelles où les chaudières à gaz sont désormais interdites, les systèmes hybrides combinant PAC et chaudière gagnent du terrain dans le secteur collectif. Déjà légitimes et conformes à la réglementation pour les bâtiments neufs, ces solutions sont appelées à se développer également sur le vaste marché de la rénovation.

A noter que le confort d’été vient s’ajouter à la décision et intensifie l’installation de pompes à chaleur réversibles (PAC RR) c’est-à-dire apportant un rafraichissement en été. Ces PAC RR sont vendues dans les logements individuels et collectifs principalement lors de rénovations, notamment dans les zones nécessitant la climatisation, comme la région méditerranéenne ; mais pas seulement, changement et réchauffement climatique oblige !

Progression des ventes de PAC aérothermiques. Source : Observ'ER

Petit rappel, une PAC fait du bruit !

Il existe deux grandes familles de pompes à chaleur : celles qui captent les calories dans l'air (aérothermie) et celles qui les échangent avec de l'eau (géothermie).
Celles qui captent l’énergie dans l’air sont celles où faut être le plus attentif sur le plan acoustique, on distingue les PAC AIR/AIR et les PAC AIR/EAU.
Les unités extérieures de ces deux types de PAC ont un impact sonore non négligeable sur leur environnement, même si celles qui captent l'énergie dans l'air sont celles où il faut être le plus attentif sur le plan acoustique. Pour les pompes à chaleur AIR/AIR, la principale problématique est liée au ventilateur. Ce dernier, en tournant, engendre du bruit, avec un spectre sonore assez large. À l'inverse, les pompes à chaleur AIR/EAU sont généralement moins bruyantes, car l'échange thermique se fait via une pompe, réduisant ainsi les nuisances sonores.

 Les unités intérieures des PAC AIR/AIR ont également un impact sonore à l'intérieur des logements.

Réglementation et objectifs acoustiques

Pour évaluer l’impact sonore des pompes à chaleur, il est nécessaire de commencer par examiner les niveaux sonores à l’intérieur du logement, à savoir l’impact de l’unité intérieure – particulièrement dans le cas d’une pompe à chaleur AIR/AIR. Cette approche permet de garantir le respect des objectifs réglementaires définis par l’arrêté de 1999, également connu sous le nom de Nouvelle règlementation Acoustique (NRA).

Cet arrêté établit les niveaux maximaux de bruit admissible pour les équipements de type pompe à chaleur (PAC) dans les pièces de vie et les pièces d’eau.  

L’évaluation des niveaux sonores en façade du projet (sur les balcons de l’opération, sur les terrasses accessibles ou encore les jardins privatifs) impacte directement le confort des occupants du bâtiment.

La limitation des niveaux sonores en façade du projet permet de ne pas dégrader ou limiter l’usage de ces espaces extérieurs. L’étude de ces niveaux ait également cruciale pour garantir le sommeil des usagers en plein été, quand l’ouverture des fenêtres en période nocturne est nécessaire. 

Cette démarche relève du bon sens pour le bien être des résidents, mais s’inscrit également dans le cadre des exigences de la certification NF Habitat v4.0, qui impose des niveaux sonores maximaux en façade des logements de l’opération.  

Enfin, pour évaluer l'impact sonore sur le voisinage, il faut se baser sur les objectifs réglementaires définis par le décret de 2006 lié à la santé publique. Ce décret s'applique à tous les bâtiments sensibles entourant le projet en question et vise à contrôler l'émergence sonore, c'est-à-dire la différence de niveau sonore avec et sans les équipements installés.

L'utilisation de l'émergence sonore permet de différencier les contextes environnementaux variés, tels qu'un logement en centre-ville, où le bruit de fond est déjà élevé, et un logement en pleine campagne, où le calme est prédominant. Il est essentiel de comprendre cette distinction pour évaluer correctement l'impact acoustique des équipements, en particulier des pompes à chaleur, qui pourraient générer du bruit gênant pour une population habituée à la tranquillité.

Il existe des niveaux maximaux d'émergence sonore à respecter, variant suivant la période diurne ou nocturne. Si les équipements fonctionnent pendant de courtes durées quotidiennes, il est possible de tolérer un niveau sonore légèrement plus élevé selon une pondération détaillée dans la règlementation. Toutefois, cette exception s'applique rarement aux pompes à chaleur, qui sont souvent en fonctionnement prolongé.

Lorsque l'installation d'une pompe à chaleur est envisagée, il est nécessaire de se poser les bonnes questions sur l'environnement immédiat : Y a-t-il un voisinage proche ? Les équipements fonctionneront-ils la nuit ? Est-ce que l’environnement sonore est calme (zone rurale par exemple) ? Ces considérations sont essentielles pour anticiper au mieux les problématiques acoustiques et la nécessité de réaliser une étude d’impact sonore des équipements sur l’environnement.

Une étude d’impact sonore pour une installation de PAC

Pour évaluer l'impact sonore sur le voisinage et sur le projet, il est essentiel de réaliser une modélisation numérique qui permettra de proposer des préconisations en trois étapes clés.

1. Caractérisation de l'état initial : la première étape consiste à mesurer le bruit résiduel sur une période de 24 heures. Cette mesure permet de retenir les périodes les plus calmes, de jour comme de nuit. À partir de ces données, nous calculons l'impact maximal autorisé des futurs équipements, afin de garantir le respect de la règlementation.
2. Modélisation numérique 3D : Ensuite, nous utilisons le logiciel CadnaA pour modéliser tous les bâtiments voisins, la topographie du site, le projet lui-même ainsi que les équipements bruyants. Chaque équipement est associé à un spectre sonore issus des fiches techniques fournies par la maîtrise d'œuvre. Cette modélisation nous permet de calculer précisément les niveaux sonores atteignant les façades du voisinage et les façades du projet.Ci-dessous des exemples de modélisations de logements collectifs ou de villas en bande avec intégration de PAC individuelles.
3. Préconisations : En fonction des résultats obtenus, nous déterminons si les niveaux sonores respectent l'impact maximal autorisé. Si les niveaux sonores dépassent les seuils autorisés, nous devons alors proposer des préconisations, telles que :

- Déplacement des équipements : Repositionner les équipements pour réduire l'impact sonore sur le voisinage.
- Remplacement des équipements ou modification du mode de fonctionnement : Opter pour des modèles plus silencieux ou adapter le fonctionnement des équipements.
- Traitement des équipements : Installer des écrans acoustiques, des capotages ou d'autres solutions adaptées en fonction du projet.

Source : Ekkoïa

Source : Ekkoïa

Ci-dessous des exemples de cartographies sonores de l’impact d’une pompe à chaleur :

Source : Ekkoïa

Dans tous les cas, il est important de traiter également la transmission vibratoire des équipements en les désolidarisant du bâti.
Cette approche méthodique et rigoureuse permet de garantir un environnement acoustique en cohérence avec les réglementations en vigueur.

Conclusion : l'étude d'impact sonore des PAC est essentielle ! 

En conclusion, l'évaluation de l'impact sonore des pompes à chaleur est essentielle pour garantir le confort et le respect des réglementations. Cela inclut l’étude à l’intérieur des logements, l’évaluation en façade du projet de construction, et l’évaluation en façade du voisinage le plus proche.
Ces problématiques doivent être anticipées via une étude d’impact sonore, afin de proposer des solutions adaptées au projet et aux équipements retenus. 

VIDEO ! n’hésitez pas à suivre le replay du Webinaire PAC ou pas PAC

Louison MEHU - Responsable technique nationale Acoustique – BE Ekkoïa

Source et lien

https://www.ekkoia.fr/

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Filiale d’Alkera, leader dans l'expertise auprès des assureurs, Ekkoïa est un bureau d’études partenaires des enjeux environnementaux, acoustiques, énergétiques et écologiques. Nous comptons aujourd’hui une soixantaine de collaborateurs répartis sur tout le territoire qui vous accompagnent et vous conseillent pour concevoir vos projets les plus performants.

Nous nous positionnons comme facilitateurs auprès des équipes quel que soit la typologie des projets en neuf ou en rénovation, de la phase conception, jusqu'en exploitation. Dans un contexte où le développement durable et la qualité de vie sont au cœur de nos préoccupations, Ekkoia s’engage aux côtés des acteurs de l’immobilier. Notre ambition : contribuer à un immobilier responsable, qualitatif, adapté à l’environnement, sans oublier l’usager !

Par Louison MEHU - Responsable technique nationale Acoustique – BE Ekkoïa