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1. Un objectif de santé publique
Le bruit a des effets néfastes sur la santé : fatigue et stress. Cela induit des troubles de l’apprentissage (difficulté de concentration, augmentation des erreurs…) et des troubles du comportement (irascibilité, agressivité, hyperactivité…).
De plus, une exposition prolongée à des bruits importants peut générer des dommages irréparables de l’oreille.
La diminution des nuisances sonores dans une salle de cours, dans une école, est donc une priorité.
2. Mesurer le niveau sonore
Le niveau sonore dans un local se mesure avec un sonomètre. L’unité est le décibel (symbole : dB).
| 0 à 45 dB | ambiance sonore calme |
| 45 à 75 dB | ambiance « vivante » |
| 75 à 90 dB | ambiance fatigante, pénible |
| 90 dB | seuil de danger |
| 120 dB | seuil de douleur |
| 90 à 140 dB | ambiance sonore dangereuse pour les oreilles |
Dans une salle de cours, le niveau sonore devrait rester inférieur à 65 dB. Le bruit de fond (si personne ne parle) devrait rester inférieur à 50 dB (35 dB selon l’OMS).
Dans le réfectoire, le niveau sonore devrait être inférieur à 75 dB.
3. Le son et sa propagation
Le son est une vibration des molécules d’un gaz, d’un liquide ou d’un solide qui se propage de proche en proche.
La note « La » donnée par le diapason qui vibre dans l’air est un son pur, de fréquence bien spécifique
L’oreille humaine perçoit une large gamme de sons, des graves (basse fréquence) aux aigus (haute fréquence).
Le bruit est une combinaison désagréable de sons. A l’inverse, la musique est une combinaison harmonieuse de sons.
Spectre sonore qui décrit l’intensité de la musique dans les différentes gammes de fréquence
Dans un bâtiment, le son se propage dans l’air et aussi dans la structure de celui-ci.
Un bruit aérien est produit par une source sonore dont les vibrations sont transmises à l’air qui l’entoure (voix, musique, sirène…). Il se propage d’un espace à un autre principalement via leur paroi de séparation (mur, plancher, vitrage…).
Un bruit de contact, ou bruit solidien, est produit par une source sonore dont les vibrations sont transmises, par contact direct, à un élément du bâtiment (chaussure, machine…). Il se propage dans toute la structure de celui-ci, parfois sur de grandes distances, et peut rayonner dans de nombreux locaux par toutes les parois qui sont en contact rigide avec l’élément qui est mis en vibration.
Lorsque le son arrive sur une paroi, une partie est réfléchie, une partie est absorbée et une autre partie est transmise au travers de celle-ci.
4. Diminuer le niveau sonore
Il importe de bien distinguer les modes d’intervention.
- L’isolation acoustique a pour objectif de réduire la partie du son qui traverse la paroi. Elle permet d’améliorer le confort acoustique du local en le protégeant des bruits qui viennent de l’extérieur ou d’autres locaux.
Mais, il n’existe pas de matériau que l’on peut qualifier d’isolant acoustique. En fait, plus un élément est lourd, plus il est difficile de le mettre en vibration. Une paroi lourde est donc un obstacle efficace à la propagation du son.
Un autre phénomène intervient : là où l’air passe, le son passe également. Pour éviter les transmissions sonores parasites au travers de la paroi, il faut donc supprimer toutes les fuites d’air au sein de celle-ci (fentes, trous, ouvertures…).
Le doublage d’une paroi est une technique d’isolation acoustique qui réalise ces deux conditions : augmenter la masse et assurer l’étanchéité à l’air de la paroi.
- La correction acoustique a pour objectif de réduire la partie du son qui est réfléchie par une paroi. Pour y arriver un absorbant acoustique est placé sur la paroi (tissu, mousse, feutre, laine…) ; cela permet d’absorber la réverbération du son et ainsi d’atténuer l’effet de résonnance du local.
- La désolidarisation acoustique a pour objectif d’affaiblir la propagation du bruit d’impact dans la structure du bâtiment. Une solution est d’intercaler un matériau souple (caoutchouc, feutre, ressort…) entre la source de bruit et l’élément de structure qui est en contact avec celle-ci.
La pose d’un tapis au sol en est le meilleur exemple, bien apprécié par les occupants du local inférieur !
5. L’inconfort acoustique dans la salle de cours
- Bruit venant de l’extérieur (trafic routier, usine…).
- Bruit généré par des activités au sein de l’école (ateliers, usage d’appareils multimédia, salle de gym, bruit du passage des élèves dans les couloirs…).
- Bruit d’équipement se propageant via la structure du bâtiment (groupe de ventilation, portes qui claquent, photocopieur…).
- Effet de résonnance dans le local.
- Crissement des pieds de chaises.
- …
Les élèves eux-mêmes peuvent générer du bruit : discussions, jeux de rôle, travaux de groupe… mais aussi, jeux dans la cour, disputes, cris…
Voici, à titre d’exemples, des mesures réalisées par les élèves lors d’un bilan sonore dans quelques écoles :
– entre 50 et 60 dB pendant un travail individuel
– entre 60 et 65 dB pendant une leçon donnée par l’enseignant
– 80 dB pendant un travail de groupe
– entre 85 et 90 dB dans le réfectoire
– entre 80 et 90 dB dans la salle de gym
– entre 90 et 100 dB dans la cour de récréation.
Certains niveaux sonores sont excessifs.
6. Améliorer le confort acoustique
Selon les problèmes vécus dans la salle de cours…
- Supprimer les fuites d’air (châssis non étanche, fentes à la jonction mur-châssis…).
- Réaliser un doublage acoustique de la paroi qui sépare le local de la zone bruyante.
- Désolidariser les équipements qui font vibrer la structure du bâtiment.
- Ajouter des matériaux absorbants dans le local afin de réduire l’effet de résonnance (rideaux, tapis…).
- Construire un ou plusieurs cadre(s) d’absorption acoustique.
- Coller des tampons en feutre sur les pieds de chaises (ou équiper les pieds de balles de tennis).
- Placer des joints pour amortir le claquement de certaines portes.
- …
7. Penser à la santé, à la sécurité et à l’environnement
Des matériaux absorbants le son sont utilisés dans les aménagements acoustiques : isolation par doublage d’une paroi et réduction de l’effet de résonnance.
Certains de ces matériaux :
– peuvent générer des poussières irritantes pour la peau et les voies respiratoires, par exemple la laine de verre ou de roche ;
– sont combustibles et pourraient donc propager le feu en cas d’incendie par exemple, le liège et l’ouate de cellulose sont difficilement combustible;
– sont fabriqués avec des ressources naturelles et renouvelables, par exemple, la laine de chanvre ou de lin.
Quel matériau faut-il choisir pour garantir la santé des occupants d’un local et pour éviter les impacts négatifs sur l’environnement ?
C’est une « bonne question » à se poser dans le cadre du cours d’éducation par la technologie.
