La réhabilitation
d'une salle. Bac S Amérique du sud 2015
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Dans le cadre de la réhabilitation du bâtiment d’un établissement scolaire, une pièce rectangulaire
de volume suffisant doit être aménagée en salle de classe. Le responsable du chantier souhaite
coller un matériau acoustique absorbant sur le plafond actuel, car un revêtement de plafond non
adapté peut entraîner une acoustique médiocre dans les locaux destinés à l’enseignement, et
donc une mauvaise qualité sonore qui rendra la parole non intelligible.
Quel matériau acoustique doit-il coller au plafond afin d’obtenir une salle de classe adaptée aux conditions d’apprentissage ?
Hypothèses de travail :
- dans le domaine du bâtiment et pour cette étude, la fréquence f du son de référence est de
1000 Hz ;
- la répartition des matériaux absorbants est homogène.
Caractéristiques initiales de la pièce
- Dimensions : Longueur L = 8,60 m largeur l = 6,80 m hauteur h = 3,00 m
- Sol : Carrelage de surface totale Ss
- Murs : Plâtre peint de surface totale Sm = 79,4 m2
- Plafond : Plâtre peint de surface totale Splafond
- Fenêtres : surface totale des 3 vitrages Sf = 9,0 m2
- Ouvertures : surface totale des 2 portes en bois Sp = 4,0 m2
- Equipement : 1 bureau professeur, 25 tables d’écoliers et 26 chaises en bois.
Coefficient d'absorption de quelques matériaux :
plâtre peint : 0,030 ; carrelage : 0,010 ; vitre : 0,030 ; portes en bois : 0,50.
Aires (m2) d'absorption équivalente : table de bureau professeur : 0,050 ; table d'écolier : 0,025 ; chaise en bois : 0,020.
On appelle durée de réverbération d’une pièce notée Tr, la durée mise par un son pour décroître
de 60 dB après l’arrêt de la source émettrice.
Tr = 0,16 V / A.
V : volume de la pièce en m3
A : aire d’absorption équivalente des équipements en m2.
Durée de réverbération maximale de différents lieux :
salle d'enseignement de volume V < 250 m3 : 0,60 s ;
salle d'enseignement de volume V > 250 m3 : 0,90 s.
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Volume de la pièce : V = 8,60 *6,80*3,00 =175 m3.
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Aire(m2)
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Coef d'absorption
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Aire absorption équivalente (m2)
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Sol
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58,48
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0,010
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0,5848
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Plafond
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58,48
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0,030
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1,7544
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Murs
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79,4
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0,030
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2,382
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Fenètres
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9
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0,030
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0,27
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Portes
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4
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0,50
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2
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Mobilier
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1,195
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Total
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A ~8,2
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Durée de réverbération actuelle : Tr = 0,16 *175 / 8,2 = 3,4 s, valeur bien supérieure à 0,60 s.
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Aire équivalente si Tr = 0,60 s :
A = 0,16 *V / Tr = 0,16*175 /0,60 = 46,7 m2.
La nouvelle aire équivalente du plafond doit être égale à :
46,7-8,2 +1,75 = 40,25 m2.
Coefficient d'absorption du matériau couvrant le plafond : a = 40,25 / 58,48 ~0,69.
La laine de verre recouverte de toile ( 8 € /m2) convient en premier, suivie des dalles de fibres minérales ( 15 € / m2).
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