Faire de l’acoustique un élément central de la conception d’un bâtiment
Qu’il s’agisse d’une alarme de voiture au milieu de la nuit, d’un avion qui passe au-dessus de nos têtes, d’un bébé qui pleure dans l’appartement voisin ou de travaux en cours de l’autre côté de la rue, pour beaucoup d’entre nous, il n’y a rien de plus pénible que le bruit. «Plus qu’une simple gêne, le bruit peut affecter notre concentration, notre humeur et même notre santé et notre bien-être», explique Edwin Reynders, professeur de génie civil à la KU Leuven. Avec le soutien du projet VirBAcous, financé par l’UE, Edwin Reynders développe des méthodes d’ingénierie pour la conception de bâtiments à haute isolation acoustique, une tâche plus difficile qu’il n’y paraît.
Considérer l’ensemble du système de construction
Selon Edwin Reynders, le défi réside dans le fait que, contrairement à l’isolation thermique, l’isolation acoustique n’est pas assurée par une seule couche de matériau, mais dépend du système de construction dans son ensemble. «Le son se propage non seulement à travers le mur commun avec une pièce voisine, mais aussi par des voies latérales telles qu’un plafond continu», explique-t-il. «C’est pourquoi l’isolation acoustique doit englober tous les éléments des murs et des planchers, y compris la manière dont ils sont reliés.» Par conséquent, les exigences acoustiques ne s’alignent pas naturellement sur les exigences structurelles et thermiques d’un édifice. «La question de l’acoustique ne peut pas se poser après coup, elle doit être au cœur de la conception d’un bâtiment», ajoute Edwin Reynders. Dans cette optique, le projet VirBAcous, soutenu par le Conseil européen de la recherche, a mis au point des outils de calcul spécifiques que le secteur de la construction peut exploiter pour concevoir des bâtiments plus silencieux.
Concevoir des éléments de construction sur mesure
En trouvant le juste équilibre entre précision et efficacité de calcul, les ingénieurs, architectes et autres professionnels du bâtiment peuvent utiliser les outils de modélisation numérique du projet pour concevoir des éléments de construction sur mesure, tels que des murs, des planchers et des jonctions, dotés de propriétés d’isolation acoustique optimisées. Ainsi, les chercheurs ont utilisé le logiciel pour optimiser la forme de la section transversale des montants métalliques flexibles dans les murs en plaques de plâtre à deux feuilles. Ils ont ensuite pu démontrer que ces montants, qui sont constitués d’une quantité de matériau similaire à celle de leurs homologues disponibles dans le commerce, améliorent considérablement l’isolation acoustique. «L’intérêt des outils VirBAcous est qu’ils permettent de concevoir et de tester virtuellement les propriétés d’isolation et d’absorption acoustique de nouveaux éléments de construction complexes — le tout à partir d’un ordinateur portable — ce qui non seulement rationalise le processus de conception, mais le rend aussi beaucoup plus rapide et moins coûteux que des tests répétés sur des prototypes», explique Edwin Reynders. «Si tout se passe bien, il suffit de tester la version finale d’un prototype pour confirmer ses performances.»
Logiciel de prévision de l’isolation acoustique
Si la solution VirBAcous constitue une étape importante pour rendre les bâtiments plus silencieux, il reste encore beaucoup à faire. «Le secteur de la construction a clairement besoin d’un logiciel de prédiction de l’isolation acoustique qui soit suffisamment rapide et précis pour la conception et l’optimisation», souligne Edwin Reynders. «Les outils numériques développés dans le cadre de ce projet constituent la base d’un tel logiciel, mais ils doivent être assortis d’une recherche translationnelle afin de combler le fossé avec la pratique de l’ingénierie.» L’équipe du projet poursuit actuellement le développement et le perfectionnement de ses outils afin que les ingénieurs puissent s’en servir pour développer des solutions pour la transmission indirecte du son dans les bâtiments en bois lamellé-croisé (CLT). Le CLT est un matériau de construction en plein essor qui présente d’importants avantages écologiques et économiques, mais sa légèreté constitue un véritable défi sur le plan acoustique. «En augmentant leurs performances acoustiques, VirBAcous peut contribuer à la percée de nouvelles méthodes de construction plus durables», conclut Edwin Reynders.
Mots‑clés
VirBAcous, bruit, acoustique, outils de calcul, secteur de la construction, bâtiment, ingénierie, isolation acoustique
