Activité 2 – Diagnostic acoustique d'une chaufferie collective SITUATION PRO

Chapitre 8 – Propagation d'un signal sonore | Terminale Bac Pro (Grpt 1) | Physique – Acoustique | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 2 mai 2026, 18:42

Objectifs :

Lire des mesures de niveau acoustique en dB
Comprendre l'addition logarithmique des sources sonores
Évaluer l'atténuation d'un bruit avec la distance

💡 Notions centrales : leçon. Niveau acoustique en dB (échelle logarithmique). 2 sources identiques = +3 dB ; doubler la distance = −6 dB.

Situation – locataires gênés par la chaufferie

Yasmine, technicienne acousticienne en bureau d'études CVC, est mandatée par un syndic d'immeuble. Les locataires du 1ᵉʳ étage, situés juste au-dessus de la chaufferie en sous-sol, se plaignent d'un bruit de fond permanent. Le syndic veut savoir si le bruit respecte la réglementation et, le cas échéant, comment le réduire.

Document 1 — Configuration de la chaufferie

Chaufferie en sous-sol abritant : 2 chaudières gaz (modèle De Dietrich), 3 circulateurs, 1 ventilateur d'extraction
Volume : 80 m². Plafond béton 30 cm
1ᵉʳ étage : appartements en plein milieu de la dalle, donc à environ 4 m de hauteur de la chaufferie

Document 2 — Mesures de Yasmine au sonomètre dans la chaufferie

Source mesurée seule à 1 m	Niveau (dB)
Chaudière #1 en marche	62 dB
Chaudière #2 en marche	62 dB
Circulateur 1 (eau de chauffage)	56 dB
Circulateur 2 (ECS bouclage)	53 dB
Circulateur 3 (départ logements)	56 dB
Ventilateur d'extraction	58 dB

Document 3 — Règles de calcul acoustique

Addition de 2 sources identiques : niveau +3 dB. Exemple : 60 dB + 60 dB = 63 dB (et non 120 dB).
Addition de 2 sources différentes : on ne peut pas additionner directement les dB. Règle approchée : si l'écart est > 10 dB, le plus petit est négligé.
Atténuation avec la distance (en champ libre) : doublement de la distance = − 6 dB. Avec une dalle béton 30 cm : atténuation supplémentaire ≈ 35 dB.

Échelle de référence :

Niveau (dB)	Exemple	Sensation
0	Seuil d'audition	Inaudible
30	Chuchotement	Très calme
40	Bibliothèque, chambre la nuit	Calme
55	Bureau, conversation normale	Animé
70	Aspirateur, voiture en ville	Fort
85	Tondeuse, tronçonneuse	Seuil de risque auditif
100	Concert rock	Dangereux > 15 min

Document 4 — Réglementation

Norme NF S 31-010 : bruit reçu dans un appartement (pièce de vie) ≤ 30 dB la nuit, 35 dB le jour.
Au-dessus : trouble du voisinage caractérisé.

Problématique : Le niveau sonore reçu dans les appartements du 1ᵉʳ étage respecte-t-il la réglementation NF S 31-010 (≤ 30 dB la nuit) ?

Question 1 APP

Citer les 3 grandeurs caractéristiques d'une onde sonore et leurs unités. Donner la relation qui les lie.

Fréquence f en Hz (hertz) : nombre d'oscillations par seconde.
Période T en s (seconde) : durée d'une oscillation. T = 1/f.
Longueur d'onde λ en m : distance parcourue en 1 période. λ = c × T = c/f où c est la vitesse du son.

Ordres de grandeur : c ≈ 340 m/s dans l'air à 20 °C, c ≈ 1 500 m/s dans l'eau.

Question 2 REA

Calculer le niveau total dans la chaufferie, en additionnant les 6 sources. Utiliser les règles d'addition logarithmique :

2 chaudières à 62 dB chacune
3 circulateurs à 56 + 53 + 56 dB
1 ventilateur à 58 dB

Aide : 2 sources identiques = +3 dB. Pour les sources différentes, la table d'addition logarithmique donne :

Différence (dB)	À ajouter au plus fort
0	+3 dB
1	+2,5 dB
2	+2,1 dB
3	+1,8 dB
4-5	+1,5 dB
6-9	+1 dB
≥ 10	+0 dB (négligeable)

(a) 2 chaudières : 62 + 62 = 62 + 3 = 65 dB (sources identiques)

(b) 3 circulateurs : on combine 2 par 2.

56 + 56 = 59 dB (sources identiques, +3)
59 + 53 = écart 6 dB → 59 + 1 = 60 dB

65 dB (chaudières) + 60 dB (circulateurs) : écart 5 dB → 65 + 1,5 = 66,5 dB
66,5 + 58 dB (ventilateur) : écart 8,5 dB → 66,5 + 1 = 67,5 dB

Niveau total dans la chaufferie ≈ 67,5 dB (équivalent au bruit d'un aspirateur léger).

Question 3 REA

Calculer le niveau atteint dans l'appartement du 1ᵉʳ étage à 4 m au-dessus de la chaufferie, en tenant compte :

de l'atténuation par la distance (champ libre, doublement de distance = −6 dB depuis 1 m)
de l'atténuation par la dalle béton (≈ 35 dB)

Atténuation par la distance, de 1 m à 4 m : on double 2 fois (1 m → 2 m → 4 m), donc −6 dB × 2 = −12 dB.

Atténuation par la dalle béton : −35 dB.

Niveau dans l'appartement = 67,5 − 12 − 35 = 20,5 dB

Ce niveau est en-dessous du seuil de 30 dB nuit, donc en théorie réglementaire.

Question 4 VAL

Pourtant, les locataires se plaignent. Pourquoi peuvent-ils percevoir un bruit alors que la mesure semble réglementaire ? Lister 3 causes possibles.

Plusieurs facteurs possibles, à investiguer :

Vibrations transmises par la structure (bruit solidien) : les pompes et chaudières fixées rigidement à la dalle transmettent leurs vibrations qui se propagent dans le béton — ce n'est pas le son aérien mais une vibration mécanique. Solution : poser des supports antivibratiles (silentblocs).
Fréquences basses (20-100 Hz) : les pompes émettent surtout des basses fréquences peu atténuées par la dalle béton (l'atténuation 35 dB est une moyenne, mais bien moindre pour les graves). C'est ce qui crée l'effet « bruit de fond » caractéristique.
Bruit nocturne perçu : la nuit, le bruit de fond ambiant baisse à 25-30 dB ; même un faible bruit (20 dB) devient relativement audible et gênant pour s'endormir.
Conduits de cheminée / ventilation : le son peut « contourner » la dalle en passant par les conduits techniques verticaux.

L'analyse acoustique simple en dB(A) ne suffit pas : il faut une analyse en bandes de fréquences et une enquête sur les transmissions solidiennes.

Question 5 ANA

Yasmine propose 3 actions pour réduire le bruit. Pour chacune, identifier quel mécanisme physique elle traite.

Installer des silentblocs sous chaque pompe et chaudière
Capoter les pompes les plus bruyantes
Doubler le plafond béton avec une couche de laine de roche acoustique

(a) Silentblocs : traitent la transmission par les solides. Les vibrations de la pompe sont amorties dans l'élastomère du silentbloc avant d'atteindre la dalle. Gain typique : −10 à −15 dB sur les basses fréquences.
(b) Capotage : traite l'émission acoustique aérienne. Une enveloppe insonorisée enferme la source bruyante. Gain typique : −10 à −20 dB.
(c) Doublage acoustique : traite la transmission aérienne par la dalle. La laine de roche absorbe et amortit les vibrations dans le matériau. Gain typique : −5 à −10 dB.

Les 3 actions sont complémentaires : elles attaquent des chemins acoustiques différents.

Question 6 COM

Rédiger en 5 lignes le compte-rendu d'intervention de Yasmine au syndic.

Diagnostic acoustique chaufferie — 2 mai 2026.

Niveau total mesuré dans la chaufferie : 67,5 dB (équivalent à un aspirateur). Niveau calculé dans les appartements du 1ᵉʳ étage : ~ 20 dB en théorie, en-dessous du seuil réglementaire (30 dB nuit). Cependant, les plaintes des locataires sont compatibles avec une transmission solidienne (vibrations) non captée par la mesure aérienne, et avec les basses fréquences mal atténuées par la dalle.

Recommandations classées par priorité :

Silentblocs sous toutes les pompes et chaudières (le plus efficace, ≈ 1 500 € de matériel + pose) — traite les vibrations.
Capotage acoustique des 2 pompes les plus bruyantes (≈ 800 €).
Si insuffisant : doublage du plafond avec 80 mm de laine de roche acoustique (≈ 4 000 €).

Mesures de contrôle à refaire 1 mois après les travaux.

À retenir

Échelle des dB : logarithmique. 2 sources identiques = +3 dB (pas +6). Doublement de distance en champ libre = −6 dB.
Réglementation bruit transmis dans un appartement : ≤ 30 dB la nuit, ≤ 35 dB le jour (NF S 31-010).
3 chemins acoustiques à distinguer : aérien (par l'air), solidien (par les structures, vibrations), parasites (conduits techniques).
Atténuation par dalle béton 30 cm : ≈ 35 dB en moyenne, mais bien moins pour les basses fréquences (20-100 Hz).
Solutions standard en chaufferie : silentblocs (vibrations) + capotage (aérien) + doublage isolant (mixte).