Etat d'avancement de l'étude Ademe / Velux sur l'exposition ... - CSTB

1. OBJET ET METHODE
L’exposition au bruit de trafic routier des toitures et fenêtres de toit n’est pas différenciée
de celle des façades verticales à la fois dans la réglementation acoustique qui impose un
isolement de façade en particulier en fonction du classement de l’infrastructure routière
considérée, mais également dans la réglementation thermique (RT2000) où l’exposition au
bruit permet de définir les possibilités d’ouverture des baies la nuit et le matin pour le
confort d’été. Pourtant, particulièrement pour les bâtiments d’une certaine hauteur et
surtout dans les régions chaudes où les pentes des toits sont faibles, l’exposition d’une
toiture et des fenêtres de toit est certainement moindre que celle d’une façade verticale.
Aussi, l’objet principal de cette étude était-il d’avoir une meilleure connaissance de
l’exposition au bruit de trafic routier des façades d’immeubles, et surtout des toitures, en
fonction d’un certain nombre de paramètres tels que l’environnement urbain, la hauteur
d’étage et l’inclinaison du toit : si des différences importantes d’exposition étaient
observées, alors des règles simples pourraient être proposées pour différencier ces cas
dans les réglementations thermique et acoustique.
Dans cette étude, les différences d’exposition ont été quantifiées à la fois par calcul où
plusieurs approches ont été utilisées et comparées, et par un certain nombre de mesures de
vérification sur des sites représentatifs ; le travail a été alors décomposé en 5 phases :
(1) choix de la méthode de calcul du champ sonore extérieur et premières validations
expérimentales pour caler/valider le modèle
(2) étude paramétrique sur un certain nombre de configurations réalistes pour
identifier les cas intéressants
(3) validations expérimentales sur les cas identifiés en phase 2
(4) réflexions sur les isolements de façade et les isolements en toiture en particulier
(5) proposition de règles simples pour différencier l’exposition au bruit routier des
toitures par rapport aux façades verticales dans la perspective de modifier les
réglementations acoustique et thermique
2. CHOIX DE LA METHODE DE CALCUL
Deux modèles se situant à différents niveaux de complexité (temps de calcul et précision
des résultats) ont été utilisés et comparés. Tous deux ont été appliqués à des géométries à
deux dimensions supposant une invariance dans une direction y, correspondant à une rue
de longueur infinie comme le montre le schéma Figure 1 ; cette hypothèse est largement
justifiable.
2.1. La méthode des rayons
L’approche la plus simple est celle des calculs par faisceaux de rayons. Cette approche est
rapide dans les environnements ouverts et/ou absorbants. Elle consiste à assimiler la
propagation sonore à celle de rayons gérés par des lois similaires à celles de l’optique. Un
module particulier est nécessaire pour modéliser les effets de diffractions seuls aptes à
propager le son dans les zones « d’ombre » c'est-à-dire dans les portions de l’espace où les
seules lois de réflexion des ondes ne suffisent pas à propager le son. Le programme
RAYDIF développé au CSTB a été utilisé. Deux variantes ont été employées : 2D et 2.5D.
L’approche 2D implique que non seulement la géométrie mais aussi les sources sonores
sont constantes et infinies dans la direction y. Par contre, l’approche qualifiée de 2.5D
permet de considérer des sources ponctuelles ou des lignes de sources décorrélées
(représentant un flot de voitures).
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