4 juillet 2019
Vue aérienne de cavaillon
Le projet de recherche OPALHA a permis de développer un code de calcul pour prévoir l'acoustique dans un bâtiment y compris dans des configurations complexes. Ce code est désormais intégré au logiciel I-Simpa, mis à disposition des professionnels.

Prévoir l'acoustique d'un bâtiment

Le bruit est une préoccupation majeure des Français et un enjeu sociétal et de santé public fort. Le sondage de l’Ifop « Les Français et les nuisances sonores » réalisé à la demande du ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie en septembre 2014 et dont les résultats ont été annoncés aux 7èmes Assises nationales de la qualité de l’environnement sonore, révèle que 82% des Français sont préoccupés par le bruit. Signe que le bruit représente une question d'importance dans la vie quotidienne, plus de quatre personnes interrogées sur cinq prête une attention particulière à ce type de nuisance.

ModélisationDepuis plusieurs années, un travail de recherche mené par le Cerema, l’Ifsttar, l’Université de La Rochelle et l’Université de Poitiers, porte sur le développement d'un code de calcul pour des applications de recherche et des études opérationnelles, destiné à la prévision du bruit à l’intérieur des bâtiments. Il s’agit du projet OPALHA2-2012-2017 financé par l’ADEME et faisant suite au projet OPALHA1-2007-2011.

Le défi consiste ici à développer un outil de prévision acoustique spécifiquement dédié à l’acoustique d’un bâtiment, pour des situations très mal prises en compte dans les logiciels existants.

Ces situations concernent des cas de répartition du champ sonore d’environnements complexes qui apparaissent par exemple lors de couplage de salles entre elles par une paroi, de couplage avec le milieu extérieur afin de prendre en compte des sources extérieures, ou bien en présence d’encombrements (machines, …). L’outil permettra à terme d’optimiser les solutions d’isolement et de correction acoustiques lorsque cela est nécessaire.

 

Un modèle de diffusion acoustique

L’idée originale de ce travail consiste à modéliser le champ sonore à l’aide d’un processus de diffusion d’un ensemble de particules sonores se propageant par multiples réflexions sur les parois du bâtiment, au même titre par exemple que la diffusion de la chaleur en thermique du bâtiment ou que la diffusion de particules polluantes dans le domaine de la qualité de l’air. Le Modèle de Diffusion Acoustique voit ainsi le jour.

Cette approche présente un avantage sur les outils de prévision acoustique basés sur les méthodes de Monte-Carlo couramment utilisées (lancer de rayons ou de particules sonores), puisque la résolution du Modèle de Diffusion Acoustique est bien plus économe en temps de calcul. Ainsi. L’étude des cas complexes, tel que le couplages d’espaces intérieurs ou le couplage intérieur/extérieur, est rendu possibles dans des temps de calculs raisonnables.

Le Modèle de Diffusion Acoustique - un outil aide à la décision : influence du traitement du plafond du couloir sur la répartition du champ sonore dans le bâtiment (figure de gauche : plafond non traité réfléchissant, figure de droite : plafond traité absorbant)
Le Modèle de Diffusion Acoustique - un outil aide à la décision : influence du traitement du plafond du couloir sur la répartition du champ sonore dans le bâtiment (figure de gauche : plafond non traité réfléchissant, figure de droite : plafond traité absorbant)

 

A ce jour, le partenariat de recherche a permis d’aboutir à un Modèle de Diffusion Acoustique capable de modéliser les principaux phénomènes physiques influençant le champ sonore d’un bâtiment, comme l’absorption et la diffusivité des parois, l’atténuation atmosphérique, la transmission acoustique des parois, l’encombrement des locaux industriels et l’impact des salles très allongées (couloirs) sur l’inhomogénéité du champ sonore.

Des perspectives de recherche sont actuellement envisagées notamment au niveau du couplage intérieur / extérieur et au niveau de l’intégration des basses fréquences gênantes dans les constructions légères en bois émergeantes en France.

Le Modèle de Diffusion Acoustique est aujourd’hui intégré à la plateforme d’accueil I-Simpa (http://i-simpa.ifsttar.fr/) développée par l’Ifsttar au sein de l’UMRAE et librement mise à disposition de  la communauté des acousticiens (bureaux d’études, chercheurs, services R&D….).