26 Mars 2012  |  Environnement
Publié dans Sécurité Environnement 02/2012

Oui à la construction légère – mais sans bruit

Depuis peu, l’Empa dispose d’une nouvelle plate-forme de recherche et de développement afin d’améliorer l’atténuation du bruit dans les bâtiments de construction légère. Inauguré récemment, le banc d’essai a pour objectif d’optimiser la «protection contre le bruit» des constructions en bois de plusieurs étages.
 
De plus en plus demandée, la construction légère préserve les ressources – et ménage les coûts, notamment dans l’industrie du bâtiment. C’est avant tout le bois qui, en tant que matière première renouvelable et donc durable, devrait, à l’avenir, tenir une place de plus en plus importante comme matériau de construction. Toutefois, les constructions légères ont un inconvénient de taille: moins un élément de construction renferme de matériau, moins il protège contre le bruit, surtout pour ce qui est desbasses fréquences, à savoir les «boum boum» particulièrement dérangeants des basses.
Si d’un point de vue technique, on peut isoler les constructions légères contre le bruit, les mesures actuellement disponibles sont en général complexes et onéreuses. Une construction légère devrait ainsi comporter des étages nettement plus élevés, pour que des structures de plafonds plus épaisses assurent une protection contre le bruit, comparable à celle d’une maison de construction de type massif. Dans le cas d’une hauteur de construction maximale donnée, un bâtiment de construction légère comportera donc moins d’étages – ce qui réduit d’autant le rendement, voire les revenus correspondant au bâtiment en question.

Une construction en bois de deux étages élaborée dans le banc d’essai pour construction légère, permettant de mesurer la propagation du son d’une pièce à l’autre.
 
En outre, les méthodes de calcul utilisées actuellement pour la planification en matière de constructions légères sont très incertaines; souvent, il n’est possible de constater la réelle protection contre le bruit avec les éléments et les matériaux utilisés, qu’une fois le projet réalisé.
A des fins d’amélioration en la matière et de développement de nouvelles constructions, à la fois légères et «silencieuses», l’Empa a mis en service, avec la Haute école spécialisée bernoise architecture, bois et génie civil à Bienne (HESB-ABGC) une nouvelle infrastructure de recherche – le banc d’essai pour construction légère. Inaugurée le 31 juin 2011, cette vaste salle, d’une surface de 400 m2 et d’une hauteur de près de 12 m, permet d’y construire, l’une sur l’autre, ou l’une à côté de l’autre, deux pièces d’éléments de construction légère afin de les soumettre à des tests acoustiques comparatifs.
Il est ainsi possible d’analyser la propagation verticale, horizontale et en diagonale du son, d’une pièce à l’autre. Les pièces présentent la particularité de reposer sur des plaques en béton dissociées, élastiques, et donc séparées les unes des autres, ainsi que du reste du bâtiment (insensibilité aux oscillations). Ceci évite que les ondes sonores ne se propagent par le sol d’une pièce à l’autre.

Des instruments de mesure déterminent les différentes voies de propagation du bruit dans une construction légère en bois.
 
La transmission indirecte par les parties contiguës
La propagation sonore – plus précisément, la voie que suit le son pour se propager – représente bel et
bien la difficulté de toute construction légère. Alors qu’il suffit, dans des constructions massives, de mesurer les qualités d’isolation intrinsèques d’éléments individuels comme les cloisons, les plafonds, les portes et les fenêtres, afin de prévoir les caractéristiques de protection sonore du bâtiment, il en va tout différemment des constructions légères.
Les éléments de ces constructions légères sont plus facilement soumis aux vibrations et transmettent ainsi mieux le son dans le sens de la longueur, aux éléments de constructions contigus. En matière de construction légère, on doit tenir compte de toutes les voies susceptibles de favoriser la propagation du son. Il s’agit non seulement de la voie directe, par exemple au travers de la cloison vers la pièce voisine, mais aussi des six voies de propagation supplémentaires que présentent les constructions légères, par rapport aux constructions massives. On mesure celles-ci individuellement au moyen du banc d’essai pour construction légère.
De plus, il faut déterminer les fréquences de résonance, à savoir, les fréquences qui mettent facilement en vibration les matériaux et composants, celles pour lesquelles les éléments amortissent mal le bruit. Pour l’analyse des vibrations on utilise entre autres le vibromètre laser à balayage.

Le bruit rendu visible: visualisation graphique d’un panneau léger mis en vibration par des ondes sonores. Pour pouvoir émettre un pronostic sur les propriétés d’isolation acoustique des matériaux et des composants, il faut déterminer leurs fréquences de résonnance.
 
Un grand pas pour une meilleure qualité des constructions légères
Tous les matériaux envisageables de construction légère sont analysés de façon expérimentale. Des mesures de systèmes composés de cloisons légères en plâtre ont d’ores et déjà eu lieu – fournissant de précieux conseils pour les partenaires industriels, quant au développement du produit. Prochainement, on procédera aux premières mesures pour un grand projet de coopération financé par Lignum – l’organisation faitière de l’Economie suisse du bois – et l’Office fédéral de l’environnement (OFEV).
Ses objectifs consistent, entre autres, à déterminer de façon précise les méthodes de réduction du bruit dans les constructions en bois et à développer des modules et des bâtiments optimisés en termes d’acoustique et de technique de construction en bois. Lors de l’inauguration, les directeurs de l’Empa et de l’HESB-ABGC ont transmis le banc d’essai pour construction légère à la recherche. «Je me réjouis tout particulièrement que cette infrastructure de recherche permette d’intensifier notre collaboration avec les Hautes écoles spécialisées», a déclaré Gian-Luca Bona, directeur de l’Empa.
 
Empa
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Tél.: 058 765 11 11
www.empa.ch


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