ISO/TR 11690-3:1997
(Main)Acoustics — Recommended practice for the design of low-noise workplaces containing machinery — Part 3: Sound propagation and noise prediction in workrooms
Acoustics — Recommended practice for the design of low-noise workplaces containing machinery — Part 3: Sound propagation and noise prediction in workrooms
Deals with sound propagation together with the prediction of sound pressure levels at the workplace. Contains recommendations concerning the use of noise prediction as an aid for noise control.
Acoustique — Pratique recommandée pour la conception de locaux de travail à bruit réduit contenant des machines — Partie 3: Propagation du son et prévision du bruit dans les locaux de travail
General Information
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TECHNIICAL ISOITR
REPORT 11690-3
First edition
1997-02- 15
Acoustics - Recommended practice for
the design of low-noise workplaces
containing machinery -
Part 3:
Sound propagation and noise prediction in
workrooms
Acoustique - Pratique recommandke pour la conception de locaux de
travail 2 bruit rkduit contenant des machines -
Partie 3: Propagation du son et pkvision du bruit dans /es locaux de travail
Reference number
ISOTTR 11690-3: 1997(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
lSO/TR 11690-3: 1997(E)
Page
Contents
.................................................................................................................. I
1 scope
............................................................................................................ 1
2 Definitions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .“.~.~.~.~.~~.~~. I
3 References
1
.................................................
4 Basic principles of sound propagation in rooms
............................................................................ 5
5 Noise prediction in workrooms
.................................................. 5
Methodology for noise prediction in workrooms
6
...................................................................... 14
7 Further aspects of noise prediction
Annexes
. . . .*. 15
A Three case studies relating to noise prediction in workrooms
B Prediction of the noise impact of new machines in existing workrooms .-. 23
C Determination of the sound pressure level at the workstation of a machine in
29
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a workroom
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
D Evaluation of the acoustical quality of a workroom
................................. 34
Recommendation for the use of noise prediction methods
E
35
F Bibliography .
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l Cl-l-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Internet central @ iso.ch
c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
x.400
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
@ IS0 lSO/TR 11690-3: 1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through IS0 technical committees. Each member body
interested in a subject for which a technical committee has been established has the right
to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 collaborates closely with
the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical
standardization.
The main task of technical committees is to prepare International Standards, but in
exceptional circumstances a technical committee may propose the publication of a
Technical Report of one of the following types:
- type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an
International Standard, despite repeated efforts;
- type 2, when the subject is still under technical development or where for any other
reason there is the future but not immediate possibility of an agreement on an
International Standard;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that
which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for
example).
Technical Reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication,
to decice whether they can be transformed into International Standards. Technical Reports
of type 3 do not necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered
to be no longer valid or useful.
ISO/TR 11690-3, which is a Technical Report of type 3, was prepared by Technical
Committee ISOTTC 43, Acoustics, Subcommittee SC 1, Noise.
IS0 11690 consists of the following parts, under the general title Acoustics -
Recommended practice for the design of low-noise workplaces containing machinery
- Part 1: Noise control strategies
- Part 2: Noise control measures
- Part 3: Sound propagation and noise prediction in workrooms
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ISO/TR 11690-3: 1997(E)
Introduction
This Technical Report is intended for use by all parties involved in noise reduction
in workplaces and design of low-noise workplaces. The objective is:
- to make them aware of what is the current technical consensus regarding
sound propagation and noise prediction in workrooms,
- to aid the interaction between them within a common technical framework,
- to promote the understanding of the desired noise control requirements.
This Technical Report provides the connection between the emission of sound
sources e.g. machines and the sound pressure level at workstations caused by
their operation in a workroom. Therefore, it allows an interchange of information
between machine suppliers, who are responsible for noise emission values, and
machine users, who require low noise immission values.
A further target is the assessment of the acoustical performance of a workroom.
These tasks are connected by the determination of the sound propagation
descriptors of a workroom.
A methodology for noise prediction in workrooms is presented and a structure is
given for the classification of prediction methods according to the level of detail of
input parameters.
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TECHNICAL REPORT @ IS0 lSO/TR 11690=3:1997(E)
Acoustics - Recommended practice for the design of
low-noise workplaces containing machinery -
Part 3 : Sound propagation and noise prediction in workrooms
1 Scope
In this part of IS0 11690, sound propagation in a room is considered together with
the prediction of sound pressure levels and of noise immission at the workplace.
Details of the description of the physical phenomena involved in a noise
prediction scheme are strongly dependent on the situation being considered and
the way this situation is modelled (input parameters, calculation techniques). This
dependency is surveyed and the methodology for noise prediction is described.
Recommendations are provided concerning the use of noise prediction as an aid
for noise control in workrooms. Examples of use of noise prediction methods are
given in annexes A to E.
2 References
References listed in IS0 11690-l should also be consulted when using this
Technical Report.
Definitions
3
Definitions given in IS0 11690-l apply to this Technical Report.
4 Basic principles of sound propagation in rooms
4.1 Sound propagation descriptors
A basic element for noise prediction in workrooms is the prediction of the
distribution of sound pressure levels caused by an omnidirectional point source.
This distribution is influenced by :
- the shape and the volume of the room,
- the absorption of the surfaces,
- the fittings.
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ISO/TR 11690-3: 1997(E) @ IS0
The resulting sound level distribution can be considered using a spatial sound
distribution curve (see definition 3.4.11 of part 1 and figures 1 and 2 of this
Technical Report). The information contained in this curve can be summarized, for
a given distance range, by two quantities (see definitions 3.4.12 and 3.4.13 of part
.
.
1)
- the rate of spatial decay of sound pressure level per distance doubling
u-3,
- the excess of sound pressure level with respect to a free field (DLf).
The spatial sound distribution curve and these two quantities are used to describe
the acoustical characteristics of a room. The sound pressure level caused by a
given source is indeed smaller if DLf is low and DL2 is high (see 6.3 of part 2).
Annex D shows how the acoustical characteristics of a room can be described
from spatial sound distribution curves.
The spatial sound distribution curve is determined on a free path with no obstacle
between the source and the receiver. For its measurement, see 8.4 of part 2.
NOTES
1 An International Standard specific to the measurement of spatial sound distribution curves in
rooms is in preparation (IS0 14257 presently at the stage of draft).
2 When sound sources (machines) with dimensions too large to be neglected are considered,
the sound distribution curve may differ from that of a point source for distances less than the typical
dimension of the machine.
4.2 Rooms with diffuse sound fields
If diffuse sound field conditions are met (see definitions 3.4.8 and 3.4.9 of part I),
at a certain distance from the source, sound pressure levels are nearly constant
and independent of receiver position, as shown in figure 1.
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0 IS0 lSO/TR 11690-3: 1997(E)
dB
85
80
‘*
.
.
.
.
.
,)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5 10 m 50
1 2 3 4
distance
hall15 m x15 m x 5 m
hall30 m x 30mx12 m
free field
Figure 1 : Examples of spatial sound distribution curves for an omnidirectional
point source and two rooms with different sizes, equal absorption coefficients and
diffuse field. The dotted curve is the spatial sound distribution curve under total
free field conditions. Lp denotes the sound pressure level at a given point when
the sound power level of the source is 100 dB.
The sound pressure level of the diffuse field depends only on the total sound
power level of all sources in the room and on the equivalent absorption area A. In
rooms with a diffuse sound field, there is a direct connection between the
reverberation time and the expected spatial sound distribution curve. It is therefore
also possible to qualify such rooms by their reverberation time. In this case, noise
prediction is relatively simple.
3
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ISOTTR 11690-3: 1997(E)
@ IS0
4.3 Rooms with uniform sound propagation
In many workrooms, diffuse sound field conditions cannot be assumed e.g.
because the height of the room is less than one third of the length (flat rooms). In
such rooms, even far from the source, the sound field depends on the position
being considered and is characterized by a spatial sound distribution curve.
In many workrooms, it can be assumed that the absorption and the fitting density
are similar in different parts of the room (this includes a room with an absorbing
ceiling and a reflecting floor). In this case, a single spatial sound distribution curve
along a free path (not close to walls or fittings) represents the sound propagation
and the acoustical quality of the room.
two typical spatial sound distribution curves in a
As an example, figure 2 shows
flat room containing fittings.
i
dB
85
80
1 2 3 4 5 10 m
100
distance -
l 0 with fittings, with reflecting ceiling
n n with fittings, with absorbing ceiling
~~~~~~~~
free field
Figure 2 : Examples of typical spatial sound distribution curves for the same flat
and fitted room, with and without sound absorbing ceiling. The dotted curve is the
spatial sound distribution curve under total free field conditions. Lp denotes the
sound pressure level at a given point when the sound power level of the source is
100 dB.
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ISO/TR 11690-3: 1997(E)
@ IS0
It is often useful to split the spatial sound distribution curve into three sections
depending on the distance from the source (see 3.4.11 of part 1). The first section
corresponds to the region near the source. In this region, the sound field is
dominated by the direct field. The rate of spatial decay per distance doubling, DL2,
is in most cases approximately 5 dB to 6 dB. Increasing the number of fittings in
the vicinity of the source tends to increase the sound pressure level close to the
source and to reduce it far from the source.
The second section of this curve corresponds to a middle region. In this region,
DL2 lies in the range 2 dB to 5 dB and DLf in the range 2 dB to IO dB.
In the far region (third part), scattering effects of fittings are important. The
absorption of the walls, the density and the absorption of fittings have a dominant
influence on the sound propagation far away from the source. Therefore, in this
region, DL2 may be greater than 6 dB and DLf may be negative.
4.4 Rooms with non uniform sound propagation
In some situations, the room shape, absorption and fitting density differ from one
part of the room to the other to such an extent that it is not possible to describe the
sound propagation in the room with a single spatial sound distribution curve. In
such situations, it may be necessary to describe the sound field in a way which
takes into account the above factors. Fittings can also be considered individually.
5 Noise prediction in workrooms
Noise prediction in workrooms (see 9 of part 1) is an aid in making decisions
regarding noise control measures. It allows calculation of the sound pressure level
at any point and determination of sound propagation descriptors. It is therefore
possible to compare these values with specified values or limits and to compare
various solutions of a noise control programme. Although several noise prediction
methods are available, all of them are based on a common procedure. This
procedure is summarized in the flow chart shown in figure 3 and is outlined in the
next clause.
6 Methodology for noise prediction in workrooms
Noise prediction in workrooms should follow five steps described below.
6.1 Objectives - Values to be achieved
At an early stage of a noise prediction scheme, acoustical descriptors must be
chosen and target values defined by the parties involved, taking account of the
various constraints associated with the project. Such descriptors can be sound
pressure levels at workstations, immission and/or exposure data, spatial sound
5
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ISOITR 11690-3: 1997(E) @ IS0
distribution curves, rates of spatial decay per distance doubling, excesses of
sound pressure level, reverberation times etc.
6.2. Collection of input data
The level of detail of input parameters should be in accordance with the desired or
possible value of the accuracy of the results. Different levels of detail in the
description of the input parameters are shown in tables 1 to 3. The sound field that
can be assumed in the room, the degree of knowledge of the input parameters
and the acoustical description of the room are key factors for the selection of the
prediction method.
6.2.1 Empty room description
The empty room is the space limited by the room surfaces such as the boundaries
of the workroom (ceiling, floor, walls) and large internal surfaces which limit the
space in it (screens, partitions, enclosures, cabins, etc.).
Prediction methods need the characteristics of the hall surfaces, such as their
geometry (position, dimension, shape etc.), their absorption and reflection
properties. Due to their complexity in real workrooms, room surfaces often need to
be partitioned into sub-elements with different acoustical properties.
Absorption coefficients are also important parameters whose values affect the
result of the prediction. Any prediction method should specify clearly the
procedure to be used for estimating these parameters.
Table 1 shows several possible degrees of complexity in the description of the
workroom.
- Absorption and shape of the room
Table 1
Level of detail
Absorption and shape of the room
of the
description
The room is characterized by its
volume and by the mean-
absorption coefficient of its surfaces.
Box-like shape. Each surface is
characterized by a single
absorption coefficient.
Box-like shape. Sub-division of the
room surfaces into elements of
3
different absorption coefficients.
Actual room shape. Distribution
of absorption and reflection
4
properties of the room surfaces.
6
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ISO/TR 11690-3: 1997(E)
@ IS0
6.2.2 Description of room fittings
By fittings, it is meant any part of the lay-out of the hall which affects sound
propagation. Fittings are machines, stocked goods, screens, pillars, ducts,
partitions, cabins, etc. Fittings may either be introduced in the prediction model as
a whole or subdivided into smaller parts with different acoustical properties.
Table 2 shows several possible evels of detail in the description of the room
fittings.
NOTE 3 Fittings may be described by their density, q, which is defined as follows
q= S/4V inm-A
where S is the total surface area of fittings, in m* and V is the volume, in m3, of the room or the zone
where fittings are located.
Table 2 - Room fittings
Description
Level of detail
of room fittings
of the description
Fittings are not taken into account.
1
Fittings are represented for the total
2 room by one mean value for their
density and one mean value for
their absorption.
Fittings are represented for different
parts of the room by one
mean value for their density and one
meanvalue for their absorption.
Actual shape and location of
fittings are taken into account.
Shielding by and reflection from
these individual obstacles are taken
into account.
NOTE: Levels 2, 3 and 4 in table 2 are not mutually exclusive.
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TR 11690-3: 1997(E)
6.2.3 Sources
Noise sources considered are machines, equipment and any noisy activity.
Noise emission can be characterized by the following descriptors (see IS0 3740
series, IS0 9614, IS0 11200 series, IS0 4871) :
- sound power level : A-weighted, in octave bands or third-octave bands,
- emission sound pressure level at workstation: A-weighted, in octave
bands or in third-octave bands,
- time variation of emission, peak value etc.
- directivity or sound pressure level distribution on the measuring surface,
- distribution of noise sources on the machine structure,
- dimensions of the source.
Table 3 shows several possible levels of detail in the description of sources.
Table 3 - Sources
Level of detail
Source
description
of the description
Omnidirectional point sources
1
Point sources with a directivity
2
pattern
Complex sources
3
For all the levels of detail in table 3, the sound power level and the emission
sound pressure level at workstations are normally used. For levels of detail 2 and
3, the individual sound pressure level on the measuring surface and the directivity
should also be known. The modelling of complex sources - level 3 in table 3 -
requires the knowledge of the number, position and sound power level of all the
elementary sources. Sound power level and emission sound pressure level at
workstations are the main source descriptors. They can be measured either in
laboratories or in-situ (see IS0 3740 series, IS0 9614 and IS0 11200 series) or
found in noise emission declarations (see IS0 4871). Operating and mounting
conditions strongly affect the noise emission from machines. The type and rate of
the process must therefore also be taken into account.
NOTE 4: The description of the source should be of a high level of detail when the direct
sound in the vicinity of the source is more important than the reflected sound.
a
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0 IS0 lSO/TR 11690=3:1997(E)
6.2.4 Reference data
Reference data are collected either from previously studied similar workrooms or
from the workroom itself if it already exists. The reference data can be parameters
such as absorption coefficients, sound emissions of sources and/or data such as
sound pressure levels, noise maps, spatial sound distribution curves, etc. The
knowledge of these quantities helps the noise specialist to choose the most
appropriate prediction method.
6.3 Choice of the prediction method
Table 4 presents two important categories of prediction methods.
Table 4 - Categories of prediction methods
Prediction methods
Category
Diffuse field
1
Rooms that can be approximated
2a Geometrical by one mean absorption coefficient
for each wall and one mean density
for the fittinqs.
Rooms that can be approximated
by one mean absorption coefficient
for each room surface and one
2b Geometrical
mean density for the fittings in each
zone of the room.
Rooms for which individual
distribution of absorption and
2c Geometrical
fittinqs has to be considered.
Recommendations regarding the use of the different prediction methods are given
in annex E. Some basic literature on sound propagation in rooms and indoor
noise prediction methods is given in annex F.
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ISO/TR 11690-3: 1997(E)
6.3.1 Diffuse field methods
With these methods, noise prediction is relatively simple. The sound pressure
level at a point is obtained by summing the contributions of the direct and reflected
fields, the latter field being assumed diffuse. In some cases, although diffuse field
conditions are not exactly met, the sound distribution that is specific to a diffuse
field may be regarded as an acceptable approximation. This is often the case in
highly reverberant rooms with acoustically hard surfaces and many fittings (see
annex A).
If the sound field in a room is not diffuse, the calculation of sound pressure levels
using the diffuse field method generally leads to an overestimation. When the
objective is to predict whether or not noise immission limits are likely to be
exceeded, the diffuse field method can be used as a first step calculation. Only
when desired sound pressure levels are exceeded by the calculated levels it is
necessary to use more precise methods.
Position and sound emission of the sources and total absorption in the room are
the only input parameters that are required for predicting sound pressure levels
according to these methods. If it is known, the directivity of the source(s) can be
taken into account.
An example of use of a diffuse field method is given in annex A. Literature on
diffuse field methods is given in annex F.
6.3.2 Geometrical methods
Geometrical methods are based on a geometrical representation of sound
propagation in a room in which sound is assumed to propagate along straight
lines. Reflections at boundaries are supposed to be specular or diffuse. The
scattering effects can be taken into account by estimating the density of fittings in
the room (see levels of detail 2 and 3 in table 2) or by taking into account the
actual shape and location of scattering obstacles (see level of detail 4 in table 2), if
practicable. Geometrical methods include ray tracing, source image and diffuse
reflection techniques (see table 4).
An example of use of a geometrical method is given in annex A. Literature on
geometrical methods is given in annex F.
6.3.3 Accuracy and validation of a prediction method
Before using any prediction method, it may be required to verify that the
approximations which are inherent to the method selected will not invalidate the
results.
When the workroom exists, a validation step based on the comparison of the
calculated data with values measured in the initial situation (before applying noise
10
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ISOU-R 11690=3:1997(E)
@ IS0
control measures) is required. From this comparison, it can be decided whether or
not the model selected is appropriate to the particular situation. A decision may
have to be made that the level of detail of the input parameters should be changed
or that the approximations inherent to the selected model make it inapplicable to
the case under study.
In practice, the complexity of the situation generally requires a compromise
between the level of detail, the accuracy of input parameters and the accuracy of
the calculated results.
For workrooms at the design stage, comparison of calculated and measured data
is not possible. However, if experience is available that indicates that details of a
known situation and the details of the new room can be assumed to be
comparable in acoustical terms, the validation of the prediction can be carried out
in the known workroom; in such a case, the accuracy of the method used is
known. If this is not the case, the validation is made on the basis of the experience
in the type of industry concerned and of information gathered from available data
banks and technical literature.
6.4 Predictive calculation
Once the prediction method and the suitable level of detail of its input parameters
are chosen, the prediction method is first used to calculate e.g. sound pressure
levels at workstation(s) and spatial sound distribution curve(s) for the given input
data of the workroom. Annex B shows one practical application of noise prediction
i.e. the determination of the noise impact of new machines in existing workrooms.
In a second step, the repeated calculation with changes in input parameters due
to noise control measures (see part 2) shows the effect of these measures on the
sound pressure level at workstation(s) and on the spatial sound distribution
curve(s).
The sound pressure level in the vicinity of a machine operating in a room is
influenced by reflections and is therefore higher than the emission sound pressure
level at the workstation of the machine. This level increase depends on the sound
power of the machine and the characteristics of the room. A practical way to
calculate the sound pressure level at the workstation of a machine operating in a
room (with no other noise sources in operation) is described in annex C.
6.5 Results and conclusions
The prediction method provides sound pressure levels, noise immission or
exposure levels, spatial sound decay curve(s) (DLf and DL2) or reverberation
time(s) for each solution considered.
Values may be displayed as :
- spatial sound distribution curves,
11
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ISO/TR 11690=3:1997(E) @ IS0
- noise maps showing noise immission or exposure levels,
- curves of percentage area above a given sound pressure leve
- tables.
The results (curves, maps, values in tables) can be compared with given limits or
recommended values for sound pressure level at workstations or for spatial sound
decay. The differences between the calculated values for the initial and predicted
situations help to evaluate the various solutions. This comparison should also take
into account operating constraints.
On the basis of the advantages and disadvantages of each solution, the most
effective one can be chosen.
12
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ISO/TR 11690-3: 1997(E)
6.1 OBJECTIVES - VALUES TO BE ACHIEVED
I I
r
6.2 COLLECTION OF INPUT DATA
Empty room Fittings Sources Reference data
Geometry, structure Density Position, Size Sound distribution,
and absorption of Absorption Sound Power Level Noise maps,
room surfaces. Emission sound
Reverberation time,
pressure LeveL etc.
Directivity
Operating conditions,
etc.
6.3 CHOICE OF THE PREDICTION METHOD
I
Diffuse field modeis
Geometrical models
NO
SUFFICIENT DESCRIPTION OF THE SITUATION 3
YES
6.4 PREDICTIVE CALCULATION
I
Calculation of output data for given input data and sets of noise control
measures.
Output data: sound pressure Level, parameters of the spatial sound distribution
curve, reverberation time etc.
\
NO
OBJECTIVES ACHIEVED ?
, YES
6.5 RESULTS AND CONCLUSIONS
I I
EVALUATION OF THE POSSIBLE SOLUTIONS IN TERMS OF SOUND PRESSURE LEVEL,
IMMISSION, EXPOSURE, PARAMETERS OF SPATIAL SOUND DISTRIBUTION CURVE, OPERATING
CONSTRAINTS etc.
Figure 3 : General flow chart for noise prediction in workrooms.
13
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@ IS0
lSO/TR 11690-3: 1997(E)
7 Further aspects of noise prediction.
Noise prediction in workrooms often requires input data describing the noise
emission of machines and other noise-producing elements, the acoustical
properties of room surfaces and structures and an appropriate calculation
procedure. Whatever prediction model is used, there will be some uncertainty
regarding the input parameters. It is therefore not recommended to search for a
detailed description of a specific input parameter if the others can only be known
approximately. The use of the most appropriate data depends on each individual
case, but to consider the overall effect of effort, complexity of calculation procedure
and accuracy, there needs to be some consideration of the value of the outcome
on the problem being dealt with.
Special consideration has to be given to the following aspects:
a) large machines should be modelled as multi-point noise sources to come
to a sufficient accuracy at distances shorter than the typical machine dimension
b) although the progress of computer technology reduces computation time,
it remains necessary to limit the number of rays, reflections or images considered
in the prediction and to reduce the level of detail of the description of scattering
object
...
RAPPORT
ISO/TR
TECHNIQUE 11690-3
Première édition
1997-02-l 5
Acoustique - Pratique recommandée pour
la conception de locaux de travail à bruit
réduit contenant des machines -
Partie 3:
Propagation du son et prévision du bruit dans
les locaux de travail
Acoustics - Recommended practice for the design of low-noise
workplaces containing machinery -
Part 3: Sound propagation and noise prediction in workrooms
Numéro de référence
ISO/TR 11690-3: 1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISOTTR 11690-3: 1997(F)
Page
Sommaire
Introduction
1
................................................................................................
Domaine d’application
1
.................................................................................................................
Références
.................................................................................................................. 1
Définitions
1
............................
Principes fondamentaux de la propagation du son dans les locaux
............................................................... 5
Prévision du bruit dans les locaux de travail
.................................... 5
Méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de travail
13
Autres aspects de la prévision du bruit .
Annexes
A Trois études de cas relatives à la prévision du bruit dans les locaux de
14
travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
Prévision de l’impact du bruit de nouvelles machines dans des locaux de
B
23
travail existants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
Détermination du niveau de pression acoustique au poste de travail d’une
C
28
machine dans un local de travail .*.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
D Evaluation de la qualité acoustique d’un local de travail
E Recommandation pour l’utilisation des méthodes de prévision du bruit . . . . . . . . . . . . . . . . 33
34
F Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Avant-propos
LIS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales
est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent
également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité technique peut proposer la publication d’un Rapport technique de
l’un des types suivants:
-
type 1, lorsque en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou
lorsque, pour toute autre raison, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme
internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Norme internationale (ceci pouvant comprendre des
informations sur l’état de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard
après leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes
internationales. Les Rapports techniques de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 11690-3, Rapport technique de type 3, a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique, sous-comité SC 1, Bruif.
L’ISO 11690 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique -
Prafique recommandée pour la conception de locaux de travail à bruit réduif confenanf des
machines:
- Partie 1: Stratégie de luffe contre le bruif
- Partie 2: Mesures de lutte contre le bruit
-
Partie 3: Propagation du son et prévision du bruif dans les locaux de travail
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 11690-3: 1997(F) @ os0
Introduction
Le présent Rapport technique est destiné à être utilisé par toutes les parties concernées par la
réduction du bruit dans les espaces de travail, ainsi que par la conception d’espaces de travail peu *
bruyants. Son objectif est de
- les sensibiliser au consensus technique actuel en matière de propagation du son et de
prévision du bruit dans les locaux de travail ;
- faciliter l’interaction entre lesdites parties au sein d’un cadre technique commun ;
- promouvoir la compréhension des exigences désirées en matière de réduction du bruit.
Le présent Rapport technique définit le lien entre l’émission de sources sonores telles que les
machines et le niveau de pression acoustique au niveau des postes de travail, dû au
fonctionnement desdites machines dans un local de travail. Il permet ainsi un échange
d’informations entre les fournisseurs de machines, responsables des valeurs d’émission de bruit,
et leurs utilisateurs, qui exigent de faibles valeurs de bruit ambiant.
Le présent Rapport technique a également un autre objectif, qui est de procéder à l’évaluation de
la performance acoustique d’un local de travaik
Ces tâches sont liées par la détermination des descripteurs de propagation du son dans un Bocal
de travail.
Le présent Rapport technique présente une méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de
travail, ainsi qu’une structure de classement des méthodes de prévision selon le niveau de détail
des paramètres d’entrée.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE @ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Acoustique - Pratique recommandée pour la conception de
locaux de travail à bruit réduit contenant des machines -
Partie 3 : Propagation du son et prévision du bruit dans les locaux
de travail
1 Domaine d’application
Dans le présent Rapport technique, la propagation du son dans un local est considérée
conjointement à la prévision des niveaux de pression acoustique et du bruit ambiant sur un lieu de
travail.
La description détaillée dans un plan de prévision du bruit des phénomènes physiques en jeu
dépend largement de la situation considérée et de la manière dont cette situation est modélisée
(paramètres d’entrée, techniques de calcul). Le présent Rapport technique étudie cette
dépendance et décrit la méthodologie de prévision du bruit. II fournit des recommandations quant
à l’utilisation de la prévision du bruit comme élément de contribution à la réduction du bruit dans
les locaux de travail. Les annexes A à E donnent des exemples d’utilisation des méthodes de
prévision du bruit.
2 Références
Il y a lieu de consulter les références normatives énumérées dans 1’ ISO 116904 lorsqu’on utilise
le présent Rapport technique.
Définitions
3
Pour les besoins du présent Rapport technique, les définitions données dans I’ISO 11690-l
s’appliquent.
4 Principes fondamentaux de la propagation du son dans les locaux
4.1 Descripteurs de la propagation du son
La prévision de la distribution des niveaux de pression acoustique dus à une source ponctuelle
omnidirectionnelle, constitue l’élément fondamental de la prévision du bruit dans les locaux de
travail. Cette distribution est fonction
- de la forme et du volume du local;
- de l’absorption des parois;
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@ ISO
ISOA-R 11690-3: 1997(F)
- l’encombrement.
La distribution du niveau sonore peut être décrite par une courbe de décroissance sonore spatiale
(voir définition 3.4.11 de I’ISO 11690-l et les figures 1 et 2 du présent Rapport technique). Dans
une plage de distances donnée, il est possible de résumer les informations contenues dans cette
courbe par deux grandeurs (voir définitions 3.4.12 et 3.4.13 de I’ISO 11690-l) :
- le taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la
distance (DL2);
- l’amplification du niveau de pression acoustique par rapport au champ libre (DLf).
La courbe de décroissance sonore spatiale, ainsi que ces deux grandeurs, sont utilisées pour
décrire les caractéristiques acoustiques d’un local. Le niveau de pression acoustique dû à une
source donnée est effectivement d’autant plus bas que DLf est faible et que DL2 est élevé (voir
6.3 de I’ISO 11690-2). L’annexe D montre comment les caractéristiques acoustiques d’un local
peuvent être décrites à partir des courbes de décroissance sonore spatiale.
La courbe de décroissance sonore spatiale est déterminée sur un trajet libre sans aucun obstacle
entre la source et le récepteur. Pour son mesurage, voir 8.4 de I’ISO 11690-2.
NOTES
mesurage des courbes
1 Une Norme internationale propre au de décroissance sonore spatiale dans les locaux de
actuellement au stade
travail est en préparation (1’1 SO 14257, de projet).
2 Lorsque des sources sonores (machines), dont les dimensions sont trop importantes pour être négligées, sont prises
en considération, la courbe de décroissance sonore peut être différente de celle d’une source ponctuelle pour des
distances inférieures à la dimension type de la machine.
4.2 Locaux à champ acoustique diffus
Si les conditions de champ acoustique diffus sont remplies (voir définitions 3.4.8 et 3.4.9 de I’ISO
11690-l), à une certaine distance de la source, les niveaux de pression acoustique sont
pratiquement constants et ne dépendent pas de la position du récepteur, comme représenté à la
figure 1.
Le niveau de pression acoustique du champ diffus dépend uniquement du niveau de puissance
acoustique total de toutes les sources du local et de l’aire d’absorption équivalente, A. Dans les
locaux à champ acoustique diffus, la durée de réverbération est directement liée à la courbe de
décroissance sonore spatiale prévue. Par conséquent, il est également possible de qualifier de
tels locaux par leur durée de réverbération. Dans ce cas, la prévision du bruit est relativement
simple.
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@ ISO ISO/TR 11690-3: l997( F)
dB
85
.
.
.
.
.
.
.
.
0
.
80 .
.
.
.
.
.
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.
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.
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.
.
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,)
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*
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b
0
0
.
.
*
s
b
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.
.
.
.
.
.
2 3 4 5 10 m 50
distance -
salle 15 m x 15 m x 5 m
salle 30 m x 30 m x 12 m
champ Libre
Figure 1 : Exemples de courbes de décroissance sonore spatiale pour une source
ponctuelle omnidirectionnelle et pour deux locaux de tailles différentes, ayant des ,
coefficients d’absorption égaux, et à champ diffus. La courbe en pointillés représente la
décroissance sonore spatiale dans des conditions de champ totalement libre. L, est le
niveau de pression acoustique en un point donné, pour un niveau de puissance acoustique
de la source de 100 dB
4.3 Locaux à propagation uniforme du son
Dans de nombreux locaux de travail, les conditions de champ acoustique diffus ne peuvent être
supposées remplies, par exemple lorsque la hauteur du local représente moins d’un tiers de la
longueur (locaux plats). Dans de tels locaux, même loin de la source, le champ acoustique dépend
de la position considérée et est caractérisé par une courbe de décroissance sonore spatiale.
Dans de nombreux locaux de travail, on peut supposer que l’absorption et la densité de
l’encombrement sont semblables dans les différentes parties du local (ce qui inclut un local à
plafond absorbant et sol réfléchissant).Dans ce cas, une seule courbe de décroissance sonore
spatiale, le long d’un trajet libre (éloigné des parois ou de l’encombrement), décrit la propagation
du son et la qualité acoustique du local.
La figure 2 donne comme exemple deux courbes typiques de décroissance sonore spatiale dans
un local plat encombré.
3
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ISO/TR 11690-3: 1997(F)
t
;90
.
.
.
.
.
dB .
.
.
.
.
.
.
.
y .
.
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85 .
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. %
.
.
.
.
.
l
.
.
.
.
.
.
.
80
10 m
distance -
0 0 avec encombrementetplafondréfléchissant
l w avec encombrementetplafondabsorbant
~~~~~~~~
champ libre
Figure 2 : Exemples de courbes de décroissance sonore spatiale typiques pour un même
local plat et encombré, avec et sans plafond absorbant. La courbe en pointillés représente
la courbe de décroissance sonore spatiale dans des conditions de champ libre totales. Lp
est le niveau de pression acoustique en un point donné pour un niveau de puissance
acoustique de la source de 100 dB
Il est souvent utile de partager la courbe de décroissance sonore spatiale en trois sections suivant
la distance à la source (voir 3.4.11 de I’ISO 11690-l). La première section correspond à la zone
au voisinage de la source. Dans cette zone, le champ acoustique est dominé par le champ direct.
Le taux de décroissance spatiale par doublement de la distance, DL2, est dans la plupart des cas
de 5 dB ou 6 dB environ. Un encombrement plus important au voisinage de la source tend à
accroître le niveau de pression acoustique à proximité de la source, et à le réduire loin de la
source.
La seconde section de la courbe correspond à une zone intermédiaire. Dans cette région, DL2 se
situe dans une plage de 2 dB à 5 dB et DLf dans une plage de 2 dB à 10 dB.
Dans la zone éloignée (troisième section), les effets de diffusion par l’encombrement sont
importants. L’absorption des parois, la densité et l’absorption de l’encombrement ont une influence
importante sur la propagation du son loin de la source. C’est pourquoi, dans cette zone, DL2 peut
être supérieur à 6 dB et DLf peut être négatif.
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@ ISO ISOITR 11690-3: 1997(F)
4.4 Locaux avec propagation non uniforme du son
Dans certaines situations, la forme du local, l’absorption et la densité de l’encombrement sont si
différentes d’une partie à l’autre du local que la propagation du son dans le local ne peut pas être
décrite par une seule courbe de décroissance sonore spatiale. Dans de telles situations, il peut
s’avérer nécessaire de décrire le champ acoustique en prenant en compte les facteurs décrits ci-
dessus. L’encombrement peut également être considéré séparément.
5 Prévision du bruit dans les locaux de travail
La prévision du bruit dans les locaux de travail (voir article 9 de I’ISO 11690-l) constitue une aide
à la prise de décisions relatives aux mesures de réduction du bruit. Elle permet de calculer le
niveau de pression acoustique en tout point, et de déterminer les descripteurs de propagation du
son. II est par conséquent possible de comparer ces valeurs à des valeurs spécifiées ou des
valeurs limites, et de comparer les différentes solutions d’un programme de réduction du bruit.
Bien que plusieurs méthodes de prévision du bruit soient disponibles, toutes sont fondées sur une
procédure commune, résumée dans l’organigramme de la figure 3 et décrite dans l’article 6.
6 Méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de travail
Il convient que la prévision du bruit dans les locaux de travail suive les cinq étapes décrites ci-
dessous.
6.1 Objectifs - Valeurs à obtenir
Dès l’élaboration d’un plan de prévision du bruit, les descripteurs acoustiques doivent être choisis
et les valeurs cibles définies par les parties en présence, en tenant compte des différentes
contraintes liées au projet. De tels descripteurs peuvent être les niveaux de pression acoustique
aux postes de travail, les données de bruit ambiant et/ou d’exposition, les courbes de
décroissance sonore spatiale, le taux de décroissance spatiale par doublement de la distance,
l’amplification du niveau de pression acoustique, la durée de réverbération, etc.
6.2 Recueil des données d’entrée
II convient que le niveau de détail des paramètres d’entrée soit conforme à la valeur possible ou
souhaitée de la précision des résultats. Des niveaux différents de détail dans la description des
paramètres d’entrée sont indiqués aux tableaux 1 à 3. Le type de champ sonore auquel on peut
s’attendre dans le local, le degré de connaissance des paramètres d’entrée et la description
acoustique du local sont autant de facteurs clés pour le choix de la méthode de prévision.
6.2.1 Description d’un local vide
Le local vide est l’espace limité par les surfaces du local que sont ses parois (plafond, sol, murs)
et les grandes surfaces internes qui en limitent l’espace (écrans, cloisons, encoffrements, cabines,
etc . ) .
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@ os0
ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Les méthodes de prévision ont besoin d’informations sur les caractéristiques des parois de la
salle, telles que leur géométrie (position, dimension, forme, etc.), leurs propriétés d’absorption et
de réflexion. En raison de leur caractère complexe, dans des locaux de travail réels, il est souvent
nécessaire de subdiviser les parois d’un local en sous-éléments aux propriétés acoustiques
différentes.
Les coefficients d’absorption sont également des paramètres importants dont la valeur affecte le
résultat de la prévision. Il convient que toute méthode de prévision précise clairement la procédure
à utiliser pour évaluer ces paramètres.
Le tableau 1 indique plusieurs degrés possibles de complexité dans la description d’un local de
travaila
Tableau 1 - Absorption et forme du local
Niveau de détail de la description Absorption et forme du locall
Le local est caractérisé par son volume et
par le coefficient moyen d’absorption de
ses parois.
En forme de parallélépipède. Chaque paroi
est caractérisée par un seul coefficient
d’absorption.
En forme de parallélépipède. Subdivision
des parois du local en éléments ayant des
coefficients d’absorption différents.
Forme réelle du local. Distribution des
propriétés d’absorption et de réflexion des
parois du local.
6.2.2 Description de l’encombrement d’un local
Par encombrement, on entend toute partie de l’agencement d’une salle qui affecte la propagation
du son. Machines, marchandises entreposées, écrans, piliers, conduits, cloisons, cabines, etc.
constituent l’encombrement. L’encombrement peut soit être inclus dans le modèle de prévision
dans son ensemble, soit être subdivisé en parties de propriétés acoustiques différentes.
Le tableau 2 présente plusieurs niveaux possibles de détail pour la description de l’encombrement
3
d’un local.
NOTE 3 L’encombrement peut être décrit par sa densité, g, en mètres à la puissance moins un, définie de la manière
suivante :
où
S est la surface totale de l’encombrement, en mètres carrés;
Vest le volume, en mètres cubes, du local ou de la zone où se situe l’encombrement.
6
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Tableau 2 - Encombrement du local
Description de l’encombrement du local
Niveau de détail de la description
L’encombrement n’est pas pris en compte
,
L’encombrement est represente, pour
l’ensemble du local, par une valeur
moyenne de sa densité et par une valeur
moyenne de son absorption.
L’encombrement est représenté, pour
différentes parties du local, par une valeur
moyenne de sa densité et par une valeur
moyenne de son absorption.
I
La forme reelle et l’emplacement de
l’encombrement sont pris en compte.
L’effet d’écran ainsi que la réflexion par les
obstacles individuels sont pris en compte.
NOTE - Les niveaux 2, 3 et 4 s’excluent mutuellement.
I
6.2.3 Sources
Les sources de bruit considérées sont les machines, les équipements et toute activité génératrice
de bruit.
L’émission sonore peut être caractérisée par les descripteurs suivants (voir la série ISO 3740,
I’ISO 9614, la série ISO 11200 et I’ISO 4871) :
- niveau de puissance acoustique : pondéré A, en bandes d’octave ou de tiers d’octave ;
- niveau de pression acoustique d’émission au poste de travail : pondéré A, en bandes d’octave
ou de tiers d’octave ;
- variation temporelle de l’émission, valeur crête, etc ;
- directivité ou distribution du niveau de pression acoustique sur la surface de mesure ;
- distribution des sources de bruit sur la structure de la machine ;
- dimensions de la source.
Le tableau 3 présente plusieurs niveaux possibles de détail pour la description des sources.
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ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Tableau 3 - Sources
Description de la source
Niveau de détail de la description
1 Sources ponctuelles omnidirectionneq
I l
Sources ponctuelles avec un certain
2
diagramme de directivité
3 Sources complexes
1
Les niveaux de puissance acoustique et de pression acoustique d’émission aux postes de travail
sont normalement utilisés pour tous les niveaux de détail du tableau 3. Pour les niveaux de détail
2 et 3, il convient aussi de connaître les niveaux de pression acoustique individuels sur la surface
de mesure ainsi que la directivité. II est nécessaire de connaître le nombre, la position et le niveau
de pression acoustique d’émission de toutes les sources élémentaires pour pouvoir modéliser les
sources complexes - niveau 3 du tableau 3. Les niveaux de puissance acoustique et de pression
acoustique d’émission aux postes de travail sont les principaux descripteurs de sources. On peut
les mesurer soit en laboratoire, soit in situ (voir série ISO 3740, ISO 9614 et série ISO 11200) ou
les trouver dans les déclarations d’émission sonore (voir ISO 4871). Les conditions de
fonctionnement et de montage affectent fortement les émissions sonores des machines. C’est
pourquoi le type et le régime de fonctionnement doivent également être pris en compte.
NOTE 4 II convient que la description de la source soit très détaillée lorsque le son direct au voisinage de la source est
plus important que le son réfléchi.
6.2.4 Données de référence
Les données de référence sont recueillies à partir de locaux de travai I semblables étudiés
précédemment ou du local de travail lui-même, s’il existe déjà. Il peut s’agir de coefficient
d’absorption, de l’émission sonore des sources et/ou des données telles que des niveaux de
pression acoustique, des cartes de bruit, des courbes de décroissance sonore spatiale, etc. La
connaissance de ces grandeurs aide l’acousticien professionnel dans le choix de la méthode de
prévision la mieux appropriée.
8
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
6.3 Choix de la méthode de prévision
Le tableau 4 présente deux catégories importantes de méthodes de prévision.
Tableau 4 - Catégories de méthodes de prévision
Méthodes de prévision
Catégorie
Champ diffus
Géométrique Locaux qui peuvent être approchés par un
coefficient moyen d’absorption pour chaque
paroi et par une densité moyenne pour
l’encombrement.
Géométrique Locaux qui peuvent être approchés par un
coefficient moyen d’absorption pour chaque
paroi et par une densité moyenne pour
l’encombrement de chaque zone du local.
Géométrique Locaux pour lesquels la distribution
individuelle de l’absorption et de
l’encombrement doit être prise en compte.
Les recommandations relatives à l’utilisation des différentes méthodes de prévision sont données
à l’annexe E. Quelques éléments bibliographiques de base sur la propagation du son dans les
locaux et sur les méthodes de prévision acoustique intérieure sont donnés en annexe F.
6.3.1 Méthodes du champ diffus
Avec ces méthodes, la prévision acoustique est relativement simple. Le niveau de pression
acoustique en un point donné est obtenu en faisant la somme des contributions des champs direct
et réfléchi, ce dernier étant supposé diffus. Dans certains cas, bien que les conditions de champ
diffus ne soient pas exactement remplies’ la distribution sonore propre à un champ diffus peut être
considérée comme une approximation acceptable ; ceci est souvent le cas dans les locaux à forte
réverbération, ayant des parois acoustiquement dures et très encombrés (voir annexe A).
Si le champ acoustique d’un local n’est pas diffus, le calcul des niveaux de pression acoustique
par la méthode du champ diffus donne généralement lieu à une surestimation. Lorsque l’objectif
est de prévoir si des limites du bruit ambiant sont susceptibles d’être dépassées, la méthode du
champ diffus peut être utilisée comme une première étape de calcul. Il est nécessaire d’utiliser des
méthodes plus précises uniquement lorsque les niveaux calculés sont supérieurs aux niveaux de
pression acoustique désirés.
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ISO/TR 11690-3: 1997(F) @ ISO
La position et l’émission sonore des sources, ainsi que l’absorption totale du local, sont les seuls
paramètres d’entrée requis pour prévoir les niveaux de pression acoustique selon ces méthodes.
Si elle est connue, la directivité de la (des) source(s) peut être prise en compte.
Un exemple d’utilisation d’une méthode du champ diffus est donné à l’annexe A. Des éléments
bibliographiques sur les méthodes du champ diffus sont donnés à l’annexe F.
6.3.2 Méthodes géométriques
Les méthodes géométriques sont fondées sur une représentation géométrique de la propagation
du son dans un local en supposant une propagation rectiligne du son. Les réflexions sur les parois
sont supposées être spéculaires ou diffuses. Les effets de la diffusion peuvent être pris en compte
en évaluant la densité de l’encombrement du local (voir les niveaux de détails 2 et 3 du tableau 2)
ou le cas échéant, en prenant en compte la forme réelle et l’agencement des obstacles diffusants
(voir le niveau de détail 4 du tableau 2). Les méthodes géométriques comprennent des techniques
de tracé de rayons, de sources images et de réflexion diffuse (voir tableau 4).
Un exemple d’utilisation d’une méthode géométrique est donné à l’annexe A. Des éléments
bibliographiques sur les méthodes géométriques sont donnés à l’annexe F.
6.3.3 Précision et validation d’une méthode de prévision
Avant d’utiliser toute méthode de prévision, il peut être nécessaire de vérifier que les
approximations inhérentes à la méthode sélectionnée n’invalideront pas les résultats.
Lorsque le local de travail existe, une étape de validation fondée sur la comparaison des données
calculées avec des valeurs mesurées lors de la situation initiale (avant d’appliquer les mesures de
réduction du bruit) est nécessaire. A partir de cette comparaison, on peut décider si le modèle
sélectionné est adapté ou non à la situation particulière. On peut décider qu’il convient de modifier
le niveau de détail des paramètres d’entrée ou que les approximations propres au modèle
sélectionné ne permettent pas de l’appliquer au cas étudié.
Dans la pratique, la complexité de la situation nécessite généralement un compromis entre le
niveau de détail, la précision avec laquelle les paramètres d’entrée sont connus et la précision des
résultats calculés.
Pour les locaux de travail qui en sont au stade de la conception, la comparaison des données
calculées et mesurées n’est pas possible. Cependant, si l’expérience indique que les détails d’une
situation connue et les détails du local en projet peuvent être supposés comparables en termes
d’acoustique, la prévision peut être validée dans le local de travail connu ; dans ce cas, on connaît
la précision de la méthode utilisée. Autrement, la validation se fonde sur l’expérience acquise dans
le type d’industrie concerné et sur les informations recueillies dans les banques de données et la
documentation technique disponibles.
10
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
6.4 Calcul prévisionnel
Une fois choisis la méthode de prévision et le niveau de détail approprié de ses paramètres
d’entrée, la méthode est tout d’abord utilisée pour calculer, par exemple, les niveaux de pression
acoustique au(x) poste(s) de travail et la (les) courbe(s) de décroissance sonore spatiale, pour les
données d’entrée du local de travail. L’annexe B indique une application pratique de la prévision
du bruit: la détermination de l’impact du bruit de machines nouvelles implantées dans des locaux
de travail existants. Dans une seconde étape, le calcul est répété avec des paramètres d’entrée
modifiés du fait des mesures de réduction du bruit (voir ISO 11690-2), pour évaluer l’effet de ces
mesures sur le niveau de pression acoustique au(x) poste(s) de travail ainsi que sur la (les)
courbe(s) de décrois
...
RAPPORT
ISO/TR
TECHNIQUE 11690-3
Première édition
1997-02-l 5
Acoustique - Pratique recommandée pour
la conception de locaux de travail à bruit
réduit contenant des machines -
Partie 3:
Propagation du son et prévision du bruit dans
les locaux de travail
Acoustics - Recommended practice for the design of low-noise
workplaces containing machinery -
Part 3: Sound propagation and noise prediction in workrooms
Numéro de référence
ISO/TR 11690-3: 1997(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISOTTR 11690-3: 1997(F)
Page
Sommaire
Introduction
1
................................................................................................
Domaine d’application
1
.................................................................................................................
Références
.................................................................................................................. 1
Définitions
1
............................
Principes fondamentaux de la propagation du son dans les locaux
............................................................... 5
Prévision du bruit dans les locaux de travail
.................................... 5
Méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de travail
13
Autres aspects de la prévision du bruit .
Annexes
A Trois études de cas relatives à la prévision du bruit dans les locaux de
14
travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
Prévision de l’impact du bruit de nouvelles machines dans des locaux de
B
23
travail existants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
Détermination du niveau de pression acoustique au poste de travail d’une
C
28
machine dans un local de travail .*.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
D Evaluation de la qualité acoustique d’un local de travail
E Recommandation pour l’utilisation des méthodes de prévision du bruit . . . . . . . . . . . . . . . . 33
34
F Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprimé en Suisse
ii
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Avant-propos
LIS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales
est en général confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent
également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité technique peut proposer la publication d’un Rapport technique de
l’un des types suivants:
-
type 1, lorsque en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale;
- type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou
lorsque, pour toute autre raison, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme
internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;
- type 3, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Norme internationale (ceci pouvant comprendre des
informations sur l’état de la technique, par exemple).
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard
après leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes
internationales. Les Rapports techniques de type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés
avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 11690-3, Rapport technique de type 3, a été élaboré par le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique, sous-comité SC 1, Bruif.
L’ISO 11690 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique -
Prafique recommandée pour la conception de locaux de travail à bruit réduif confenanf des
machines:
- Partie 1: Stratégie de luffe contre le bruif
- Partie 2: Mesures de lutte contre le bruit
-
Partie 3: Propagation du son et prévision du bruif dans les locaux de travail
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ISO/TR 11690-3: 1997(F) @ os0
Introduction
Le présent Rapport technique est destiné à être utilisé par toutes les parties concernées par la
réduction du bruit dans les espaces de travail, ainsi que par la conception d’espaces de travail peu *
bruyants. Son objectif est de
- les sensibiliser au consensus technique actuel en matière de propagation du son et de
prévision du bruit dans les locaux de travail ;
- faciliter l’interaction entre lesdites parties au sein d’un cadre technique commun ;
- promouvoir la compréhension des exigences désirées en matière de réduction du bruit.
Le présent Rapport technique définit le lien entre l’émission de sources sonores telles que les
machines et le niveau de pression acoustique au niveau des postes de travail, dû au
fonctionnement desdites machines dans un local de travail. Il permet ainsi un échange
d’informations entre les fournisseurs de machines, responsables des valeurs d’émission de bruit,
et leurs utilisateurs, qui exigent de faibles valeurs de bruit ambiant.
Le présent Rapport technique a également un autre objectif, qui est de procéder à l’évaluation de
la performance acoustique d’un local de travaik
Ces tâches sont liées par la détermination des descripteurs de propagation du son dans un Bocal
de travail.
Le présent Rapport technique présente une méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de
travail, ainsi qu’une structure de classement des méthodes de prévision selon le niveau de détail
des paramètres d’entrée.
iv
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RAPPORT TECHNIQUE @ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Acoustique - Pratique recommandée pour la conception de
locaux de travail à bruit réduit contenant des machines -
Partie 3 : Propagation du son et prévision du bruit dans les locaux
de travail
1 Domaine d’application
Dans le présent Rapport technique, la propagation du son dans un local est considérée
conjointement à la prévision des niveaux de pression acoustique et du bruit ambiant sur un lieu de
travail.
La description détaillée dans un plan de prévision du bruit des phénomènes physiques en jeu
dépend largement de la situation considérée et de la manière dont cette situation est modélisée
(paramètres d’entrée, techniques de calcul). Le présent Rapport technique étudie cette
dépendance et décrit la méthodologie de prévision du bruit. II fournit des recommandations quant
à l’utilisation de la prévision du bruit comme élément de contribution à la réduction du bruit dans
les locaux de travail. Les annexes A à E donnent des exemples d’utilisation des méthodes de
prévision du bruit.
2 Références
Il y a lieu de consulter les références normatives énumérées dans 1’ ISO 116904 lorsqu’on utilise
le présent Rapport technique.
Définitions
3
Pour les besoins du présent Rapport technique, les définitions données dans I’ISO 11690-l
s’appliquent.
4 Principes fondamentaux de la propagation du son dans les locaux
4.1 Descripteurs de la propagation du son
La prévision de la distribution des niveaux de pression acoustique dus à une source ponctuelle
omnidirectionnelle, constitue l’élément fondamental de la prévision du bruit dans les locaux de
travail. Cette distribution est fonction
- de la forme et du volume du local;
- de l’absorption des parois;
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@ ISO
ISOA-R 11690-3: 1997(F)
- l’encombrement.
La distribution du niveau sonore peut être décrite par une courbe de décroissance sonore spatiale
(voir définition 3.4.11 de I’ISO 11690-l et les figures 1 et 2 du présent Rapport technique). Dans
une plage de distances donnée, il est possible de résumer les informations contenues dans cette
courbe par deux grandeurs (voir définitions 3.4.12 et 3.4.13 de I’ISO 11690-l) :
- le taux de décroissance spatiale du niveau de pression acoustique par doublement de la
distance (DL2);
- l’amplification du niveau de pression acoustique par rapport au champ libre (DLf).
La courbe de décroissance sonore spatiale, ainsi que ces deux grandeurs, sont utilisées pour
décrire les caractéristiques acoustiques d’un local. Le niveau de pression acoustique dû à une
source donnée est effectivement d’autant plus bas que DLf est faible et que DL2 est élevé (voir
6.3 de I’ISO 11690-2). L’annexe D montre comment les caractéristiques acoustiques d’un local
peuvent être décrites à partir des courbes de décroissance sonore spatiale.
La courbe de décroissance sonore spatiale est déterminée sur un trajet libre sans aucun obstacle
entre la source et le récepteur. Pour son mesurage, voir 8.4 de I’ISO 11690-2.
NOTES
mesurage des courbes
1 Une Norme internationale propre au de décroissance sonore spatiale dans les locaux de
actuellement au stade
travail est en préparation (1’1 SO 14257, de projet).
2 Lorsque des sources sonores (machines), dont les dimensions sont trop importantes pour être négligées, sont prises
en considération, la courbe de décroissance sonore peut être différente de celle d’une source ponctuelle pour des
distances inférieures à la dimension type de la machine.
4.2 Locaux à champ acoustique diffus
Si les conditions de champ acoustique diffus sont remplies (voir définitions 3.4.8 et 3.4.9 de I’ISO
11690-l), à une certaine distance de la source, les niveaux de pression acoustique sont
pratiquement constants et ne dépendent pas de la position du récepteur, comme représenté à la
figure 1.
Le niveau de pression acoustique du champ diffus dépend uniquement du niveau de puissance
acoustique total de toutes les sources du local et de l’aire d’absorption équivalente, A. Dans les
locaux à champ acoustique diffus, la durée de réverbération est directement liée à la courbe de
décroissance sonore spatiale prévue. Par conséquent, il est également possible de qualifier de
tels locaux par leur durée de réverbération. Dans ce cas, la prévision du bruit est relativement
simple.
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@ ISO ISO/TR 11690-3: l997( F)
dB
85
.
.
.
.
.
.
.
.
0
.
80 .
.
.
.
.
.
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0
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.
.
*
s
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.
.
.
.
.
.
2 3 4 5 10 m 50
distance -
salle 15 m x 15 m x 5 m
salle 30 m x 30 m x 12 m
champ Libre
Figure 1 : Exemples de courbes de décroissance sonore spatiale pour une source
ponctuelle omnidirectionnelle et pour deux locaux de tailles différentes, ayant des ,
coefficients d’absorption égaux, et à champ diffus. La courbe en pointillés représente la
décroissance sonore spatiale dans des conditions de champ totalement libre. L, est le
niveau de pression acoustique en un point donné, pour un niveau de puissance acoustique
de la source de 100 dB
4.3 Locaux à propagation uniforme du son
Dans de nombreux locaux de travail, les conditions de champ acoustique diffus ne peuvent être
supposées remplies, par exemple lorsque la hauteur du local représente moins d’un tiers de la
longueur (locaux plats). Dans de tels locaux, même loin de la source, le champ acoustique dépend
de la position considérée et est caractérisé par une courbe de décroissance sonore spatiale.
Dans de nombreux locaux de travail, on peut supposer que l’absorption et la densité de
l’encombrement sont semblables dans les différentes parties du local (ce qui inclut un local à
plafond absorbant et sol réfléchissant).Dans ce cas, une seule courbe de décroissance sonore
spatiale, le long d’un trajet libre (éloigné des parois ou de l’encombrement), décrit la propagation
du son et la qualité acoustique du local.
La figure 2 donne comme exemple deux courbes typiques de décroissance sonore spatiale dans
un local plat encombré.
3
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ISO/TR 11690-3: 1997(F)
t
;90
.
.
.
.
.
dB .
.
.
.
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.
.
.
y .
.
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85 .
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.
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l
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.
.
.
.
.
80
10 m
distance -
0 0 avec encombrementetplafondréfléchissant
l w avec encombrementetplafondabsorbant
~~~~~~~~
champ libre
Figure 2 : Exemples de courbes de décroissance sonore spatiale typiques pour un même
local plat et encombré, avec et sans plafond absorbant. La courbe en pointillés représente
la courbe de décroissance sonore spatiale dans des conditions de champ libre totales. Lp
est le niveau de pression acoustique en un point donné pour un niveau de puissance
acoustique de la source de 100 dB
Il est souvent utile de partager la courbe de décroissance sonore spatiale en trois sections suivant
la distance à la source (voir 3.4.11 de I’ISO 11690-l). La première section correspond à la zone
au voisinage de la source. Dans cette zone, le champ acoustique est dominé par le champ direct.
Le taux de décroissance spatiale par doublement de la distance, DL2, est dans la plupart des cas
de 5 dB ou 6 dB environ. Un encombrement plus important au voisinage de la source tend à
accroître le niveau de pression acoustique à proximité de la source, et à le réduire loin de la
source.
La seconde section de la courbe correspond à une zone intermédiaire. Dans cette région, DL2 se
situe dans une plage de 2 dB à 5 dB et DLf dans une plage de 2 dB à 10 dB.
Dans la zone éloignée (troisième section), les effets de diffusion par l’encombrement sont
importants. L’absorption des parois, la densité et l’absorption de l’encombrement ont une influence
importante sur la propagation du son loin de la source. C’est pourquoi, dans cette zone, DL2 peut
être supérieur à 6 dB et DLf peut être négatif.
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@ ISO ISOITR 11690-3: 1997(F)
4.4 Locaux avec propagation non uniforme du son
Dans certaines situations, la forme du local, l’absorption et la densité de l’encombrement sont si
différentes d’une partie à l’autre du local que la propagation du son dans le local ne peut pas être
décrite par une seule courbe de décroissance sonore spatiale. Dans de telles situations, il peut
s’avérer nécessaire de décrire le champ acoustique en prenant en compte les facteurs décrits ci-
dessus. L’encombrement peut également être considéré séparément.
5 Prévision du bruit dans les locaux de travail
La prévision du bruit dans les locaux de travail (voir article 9 de I’ISO 11690-l) constitue une aide
à la prise de décisions relatives aux mesures de réduction du bruit. Elle permet de calculer le
niveau de pression acoustique en tout point, et de déterminer les descripteurs de propagation du
son. II est par conséquent possible de comparer ces valeurs à des valeurs spécifiées ou des
valeurs limites, et de comparer les différentes solutions d’un programme de réduction du bruit.
Bien que plusieurs méthodes de prévision du bruit soient disponibles, toutes sont fondées sur une
procédure commune, résumée dans l’organigramme de la figure 3 et décrite dans l’article 6.
6 Méthodologie de prévision du bruit dans les locaux de travail
Il convient que la prévision du bruit dans les locaux de travail suive les cinq étapes décrites ci-
dessous.
6.1 Objectifs - Valeurs à obtenir
Dès l’élaboration d’un plan de prévision du bruit, les descripteurs acoustiques doivent être choisis
et les valeurs cibles définies par les parties en présence, en tenant compte des différentes
contraintes liées au projet. De tels descripteurs peuvent être les niveaux de pression acoustique
aux postes de travail, les données de bruit ambiant et/ou d’exposition, les courbes de
décroissance sonore spatiale, le taux de décroissance spatiale par doublement de la distance,
l’amplification du niveau de pression acoustique, la durée de réverbération, etc.
6.2 Recueil des données d’entrée
II convient que le niveau de détail des paramètres d’entrée soit conforme à la valeur possible ou
souhaitée de la précision des résultats. Des niveaux différents de détail dans la description des
paramètres d’entrée sont indiqués aux tableaux 1 à 3. Le type de champ sonore auquel on peut
s’attendre dans le local, le degré de connaissance des paramètres d’entrée et la description
acoustique du local sont autant de facteurs clés pour le choix de la méthode de prévision.
6.2.1 Description d’un local vide
Le local vide est l’espace limité par les surfaces du local que sont ses parois (plafond, sol, murs)
et les grandes surfaces internes qui en limitent l’espace (écrans, cloisons, encoffrements, cabines,
etc . ) .
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@ os0
ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Les méthodes de prévision ont besoin d’informations sur les caractéristiques des parois de la
salle, telles que leur géométrie (position, dimension, forme, etc.), leurs propriétés d’absorption et
de réflexion. En raison de leur caractère complexe, dans des locaux de travail réels, il est souvent
nécessaire de subdiviser les parois d’un local en sous-éléments aux propriétés acoustiques
différentes.
Les coefficients d’absorption sont également des paramètres importants dont la valeur affecte le
résultat de la prévision. Il convient que toute méthode de prévision précise clairement la procédure
à utiliser pour évaluer ces paramètres.
Le tableau 1 indique plusieurs degrés possibles de complexité dans la description d’un local de
travaila
Tableau 1 - Absorption et forme du local
Niveau de détail de la description Absorption et forme du locall
Le local est caractérisé par son volume et
par le coefficient moyen d’absorption de
ses parois.
En forme de parallélépipède. Chaque paroi
est caractérisée par un seul coefficient
d’absorption.
En forme de parallélépipède. Subdivision
des parois du local en éléments ayant des
coefficients d’absorption différents.
Forme réelle du local. Distribution des
propriétés d’absorption et de réflexion des
parois du local.
6.2.2 Description de l’encombrement d’un local
Par encombrement, on entend toute partie de l’agencement d’une salle qui affecte la propagation
du son. Machines, marchandises entreposées, écrans, piliers, conduits, cloisons, cabines, etc.
constituent l’encombrement. L’encombrement peut soit être inclus dans le modèle de prévision
dans son ensemble, soit être subdivisé en parties de propriétés acoustiques différentes.
Le tableau 2 présente plusieurs niveaux possibles de détail pour la description de l’encombrement
3
d’un local.
NOTE 3 L’encombrement peut être décrit par sa densité, g, en mètres à la puissance moins un, définie de la manière
suivante :
où
S est la surface totale de l’encombrement, en mètres carrés;
Vest le volume, en mètres cubes, du local ou de la zone où se situe l’encombrement.
6
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@ ISO ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Tableau 2 - Encombrement du local
Description de l’encombrement du local
Niveau de détail de la description
L’encombrement n’est pas pris en compte
,
L’encombrement est represente, pour
l’ensemble du local, par une valeur
moyenne de sa densité et par une valeur
moyenne de son absorption.
L’encombrement est représenté, pour
différentes parties du local, par une valeur
moyenne de sa densité et par une valeur
moyenne de son absorption.
I
La forme reelle et l’emplacement de
l’encombrement sont pris en compte.
L’effet d’écran ainsi que la réflexion par les
obstacles individuels sont pris en compte.
NOTE - Les niveaux 2, 3 et 4 s’excluent mutuellement.
I
6.2.3 Sources
Les sources de bruit considérées sont les machines, les équipements et toute activité génératrice
de bruit.
L’émission sonore peut être caractérisée par les descripteurs suivants (voir la série ISO 3740,
I’ISO 9614, la série ISO 11200 et I’ISO 4871) :
- niveau de puissance acoustique : pondéré A, en bandes d’octave ou de tiers d’octave ;
- niveau de pression acoustique d’émission au poste de travail : pondéré A, en bandes d’octave
ou de tiers d’octave ;
- variation temporelle de l’émission, valeur crête, etc ;
- directivité ou distribution du niveau de pression acoustique sur la surface de mesure ;
- distribution des sources de bruit sur la structure de la machine ;
- dimensions de la source.
Le tableau 3 présente plusieurs niveaux possibles de détail pour la description des sources.
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ISO/TR 11690-3: 1997(F)
Tableau 3 - Sources
Description de la source
Niveau de détail de la description
1 Sources ponctuelles omnidirectionneq
I l
Sources ponctuelles avec un certain
2
diagramme de directivité
3 Sources complexes
1
Les niveaux de puissance acoustique et de pression acoustique d’émission aux postes de travail
sont normalement utilisés pour tous les niveaux de détail du tableau 3. Pour les niveaux de détail
2 et 3, il convient aussi de connaître les niveaux de pression acoustique individuels sur la surface
de mesure ainsi que la directivité. II est nécessaire de connaître le nombre, la position et le niveau
de pression acoustique d’émission de toutes les sources élémentaires pour pouvoir modéliser les
sources complexes - niveau 3 du tableau 3. Les niveaux de puissance acoustique et de pression
acoustique d’émission aux postes de travail sont les principaux descripteurs de sources. On peut
les mesurer soit en laboratoire, soit in situ (voir série ISO 3740, ISO 9614 et série ISO 11200) ou
les trouver dans les déclarations d’émission sonore (voir ISO 4871). Les conditions de
fonctionnement et de montage affectent fortement les émissions sonores des machines. C’est
pourquoi le type et le régime de fonctionnement doivent également être pris en compte.
NOTE 4 II convient que la description de la source soit très détaillée lorsque le son direct au voisinage de la source est
plus important que le son réfléchi.
6.2.4 Données de référence
Les données de référence sont recueillies à partir de locaux de travai I semblables étudiés
précédemment ou du local de travail lui-même, s’il existe déjà. Il peut s’agir de coefficient
d’absorption, de l’émission sonore des sources et/ou des données telles que des niveaux de
pression acoustique, des cartes de bruit, des courbes de décroissance sonore spatiale, etc. La
connaissance de ces grandeurs aide l’acousticien professionnel dans le choix de la méthode de
prévision la mieux appropriée.
8
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6.3 Choix de la méthode de prévision
Le tableau 4 présente deux catégories importantes de méthodes de prévision.
Tableau 4 - Catégories de méthodes de prévision
Méthodes de prévision
Catégorie
Champ diffus
Géométrique Locaux qui peuvent être approchés par un
coefficient moyen d’absorption pour chaque
paroi et par une densité moyenne pour
l’encombrement.
Géométrique Locaux qui peuvent être approchés par un
coefficient moyen d’absorption pour chaque
paroi et par une densité moyenne pour
l’encombrement de chaque zone du local.
Géométrique Locaux pour lesquels la distribution
individuelle de l’absorption et de
l’encombrement doit être prise en compte.
Les recommandations relatives à l’utilisation des différentes méthodes de prévision sont données
à l’annexe E. Quelques éléments bibliographiques de base sur la propagation du son dans les
locaux et sur les méthodes de prévision acoustique intérieure sont donnés en annexe F.
6.3.1 Méthodes du champ diffus
Avec ces méthodes, la prévision acoustique est relativement simple. Le niveau de pression
acoustique en un point donné est obtenu en faisant la somme des contributions des champs direct
et réfléchi, ce dernier étant supposé diffus. Dans certains cas, bien que les conditions de champ
diffus ne soient pas exactement remplies’ la distribution sonore propre à un champ diffus peut être
considérée comme une approximation acceptable ; ceci est souvent le cas dans les locaux à forte
réverbération, ayant des parois acoustiquement dures et très encombrés (voir annexe A).
Si le champ acoustique d’un local n’est pas diffus, le calcul des niveaux de pression acoustique
par la méthode du champ diffus donne généralement lieu à une surestimation. Lorsque l’objectif
est de prévoir si des limites du bruit ambiant sont susceptibles d’être dépassées, la méthode du
champ diffus peut être utilisée comme une première étape de calcul. Il est nécessaire d’utiliser des
méthodes plus précises uniquement lorsque les niveaux calculés sont supérieurs aux niveaux de
pression acoustique désirés.
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ISO/TR 11690-3: 1997(F) @ ISO
La position et l’émission sonore des sources, ainsi que l’absorption totale du local, sont les seuls
paramètres d’entrée requis pour prévoir les niveaux de pression acoustique selon ces méthodes.
Si elle est connue, la directivité de la (des) source(s) peut être prise en compte.
Un exemple d’utilisation d’une méthode du champ diffus est donné à l’annexe A. Des éléments
bibliographiques sur les méthodes du champ diffus sont donnés à l’annexe F.
6.3.2 Méthodes géométriques
Les méthodes géométriques sont fondées sur une représentation géométrique de la propagation
du son dans un local en supposant une propagation rectiligne du son. Les réflexions sur les parois
sont supposées être spéculaires ou diffuses. Les effets de la diffusion peuvent être pris en compte
en évaluant la densité de l’encombrement du local (voir les niveaux de détails 2 et 3 du tableau 2)
ou le cas échéant, en prenant en compte la forme réelle et l’agencement des obstacles diffusants
(voir le niveau de détail 4 du tableau 2). Les méthodes géométriques comprennent des techniques
de tracé de rayons, de sources images et de réflexion diffuse (voir tableau 4).
Un exemple d’utilisation d’une méthode géométrique est donné à l’annexe A. Des éléments
bibliographiques sur les méthodes géométriques sont donnés à l’annexe F.
6.3.3 Précision et validation d’une méthode de prévision
Avant d’utiliser toute méthode de prévision, il peut être nécessaire de vérifier que les
approximations inhérentes à la méthode sélectionnée n’invalideront pas les résultats.
Lorsque le local de travail existe, une étape de validation fondée sur la comparaison des données
calculées avec des valeurs mesurées lors de la situation initiale (avant d’appliquer les mesures de
réduction du bruit) est nécessaire. A partir de cette comparaison, on peut décider si le modèle
sélectionné est adapté ou non à la situation particulière. On peut décider qu’il convient de modifier
le niveau de détail des paramètres d’entrée ou que les approximations propres au modèle
sélectionné ne permettent pas de l’appliquer au cas étudié.
Dans la pratique, la complexité de la situation nécessite généralement un compromis entre le
niveau de détail, la précision avec laquelle les paramètres d’entrée sont connus et la précision des
résultats calculés.
Pour les locaux de travail qui en sont au stade de la conception, la comparaison des données
calculées et mesurées n’est pas possible. Cependant, si l’expérience indique que les détails d’une
situation connue et les détails du local en projet peuvent être supposés comparables en termes
d’acoustique, la prévision peut être validée dans le local de travail connu ; dans ce cas, on connaît
la précision de la méthode utilisée. Autrement, la validation se fonde sur l’expérience acquise dans
le type d’industrie concerné et sur les informations recueillies dans les banques de données et la
documentation technique disponibles.
10
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6.4 Calcul prévisionnel
Une fois choisis la méthode de prévision et le niveau de détail approprié de ses paramètres
d’entrée, la méthode est tout d’abord utilisée pour calculer, par exemple, les niveaux de pression
acoustique au(x) poste(s) de travail et la (les) courbe(s) de décroissance sonore spatiale, pour les
données d’entrée du local de travail. L’annexe B indique une application pratique de la prévision
du bruit: la détermination de l’impact du bruit de machines nouvelles implantées dans des locaux
de travail existants. Dans une seconde étape, le calcul est répété avec des paramètres d’entrée
modifiés du fait des mesures de réduction du bruit (voir ISO 11690-2), pour évaluer l’effet de ces
mesures sur le niveau de pression acoustique au(x) poste(s) de travail ainsi que sur la (les)
courbe(s) de décrois
...
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