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

2.2. La méthode BEM
L’approche par la méthode des éléments de frontière (BEM pour Boundary Element
Method) est une variante de l’approche par éléments finis et qui s’appui sur la
représentation intégrale des champs acoustiques. En termes pratiques cela entraîne une
discrétisation des seules frontières (en totalité ou en partie) du problème. Dans le cas 2D
ou 2.5D seule les frontières (contours) hors sol sont discrétisées. Le logiciel MICADO
développé au CSTB permet de considérer les approches 2D et 2.5D ; toutefois, les calculs
2.5D sont plus coûteux.
2.3. Comparaison des deux approches et choix
Les travaux relatifs à la comparaison des logiciels MICADO et RAYDIF appliqués au
calcul de l’exposition au bruit des façades verticales et toitures sont donnés en annexe A
du rapport ; en particulier les problèmes de convergence, d’absorption (par l’air et par les
façades) et de recalage par rapport à des temps de réverbération réalistes, ainsi que les
problèmes de modélisation de la propagation en zone d’ombre (Théorie Géométrique de la
Diffraction) y sont détaillés.
Dans la suite de l’étude, toutes les configurations relatives au calcul de l’exposition au
bruit des toitures ont été traitées en utilisant le logiciel BEM MICADO avec un modèle de
sources linéiques incohérentes (2D½) ; par contre, les calculs relatifs aux façades
verticales seules sans diffraction ont été effectués par le logiciel RAYDIF, également en 2
D ½ , ce logiciel étant beaucoup plus rapide.
2.4. Premières validations expérimentales
Une fois les méthodes de calcul mises au point et calées sur des temps de réverbération
expérimentaux de rues en U trouvés dans la littérature, une première validation
expérimentale sur site a été effectuée dans le cas simple d’une maison individuelle et
d’une source artificielle (haut parleur) placée devant une façade comme le montre le
schéma de la Figure 2a ; la source n’est pas en vue directe du toit. Les résultats mesurés et
calculés sont exprimés en termes de différence par bande de 1/3 octave entre le niveau
sonore en façade et le niveau sonore en toiture ; ces deux niveaux ont été mesurés à
quelques cm des parois et moyennés sur une surface d’environ 2 m 2 comme le montre la
Figure 2b. Les résultats donnés Figure 4 sont des résultats moyens pour 2 positions
voisines de source (Figure 3) obtenus avec les deux méthodes (logiciels MICADO et
RAYDIF) ; ils montrent que les résultats calculés ont les bons ordres de grandeur, qu’ils
minimisent plutôt les effets (l’atténuation réelle entre façade verticale et toit est supérieure
à l’atténuation calculée), et que les résultats MICADO sont plus proches des mesures.
Bâtiment infini Figure 1 : Géométrie 2D ½
y
Ligne de source
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