ISO 15712-2:2005
(Main)Building acoustics — Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements — Part 2: Impact sound insulation between rooms
Building acoustics — Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of elements — Part 2: Impact sound insulation between rooms
ISO 15712-2:2005 specifies calculation models designed to estimate the impact sound insulation between rooms in buildings, primarily on the bases of measured data which characterizes direct or indirect flanking transmission by the participating building elements and theoretically derived methods of sound propagation in structural elements. A detailed model is described for calculation in frequency bands; the single number rating of buildings can be determined from the calculation results. A simplified model with a restricted field of application is deduced from this, calculating directly the single number rating, using the single number ratings of the elements. ISO 15712-2:2005 describes the principles of the calculation scheme, lists the relevant quantities and defines its applications and restrictions. It is intended for acoustical experts and provides the framework for the development of application documents and tools for other users in the field of building construction, taking into account local circumstances. The calculation models described use the most general approach for engineering purposes, with a clear link to measurable quantities that specify the performance of building elements. The known limitations of these calculation models are described in this standard. Users should, however, be aware that other calculation models also exist, each with their own applicability and restrictions. The models are based on experience with prediction for dwellings; they could also be used for other types of buildings provided the construction systems and dimensions of elements are not too different from those in dwellings.
Acoustique du bâtiment — Calcul de la performance acoustique des bâtiments à partir de la performance des éléments — Partie 2: Isolement acoustique au bruit de choc entre des locaux
L'ISO 15712-2:2005 décrit des modèles de calcul permettant de déterminer l'isolement acoustique aux bruits de choc entre des locaux, en utilisant principalement des données mesurées caractérisant la transmission directe ou latérale indirecte par les éléments de construction concernés ainsi que des méthodes théoriques d'évaluation de la propagation des sons dans les éléments structuraux. Un modèle détaillé pour le calcul par bandes de fréquences est décrit; l'indice d'évaluation peut être déterminé à partir des résultats des calculs. Par déduction, on propose un modèle simplifié avec un domaine d'application limité, qui calcule directement l'indice d'évaluation à partir des indices d'évaluation des éléments. L'ISO 15712-2:2005 décrit les grands principes du calcul, la liste des grandeurs significatives, et définit les applications et les limites de calcul. Il est destiné aux experts en acoustique et fournit un cadre afin de développer des documents applicatifs et des outils destinés à d'autres utilisateurs, toujours dans le domaine du bâtiment, en tenant compte des conditions locales. Les modèles de calcul décrits utilisent l'approche la plus générale pour les besoins d'expertise avec un lien clairement établi avec des grandeurs mesurables spécifiant les performances des éléments du bâtiment. Les limitations connues de ces modèles de calcul sont décrites dans la présente norme. Il convient de savoir, toutefois, qu'il existe également d'autres modèles de calcul, chacun ayant sa propre applicabilité et ses propres restrictions. Ces modèles s'appuient sur l'expérience de prédictions pour des bâtiments d'habitations; ils peuvent aussi être utilisés pour d'autres types de bâtiments, dans la mesure où les systèmes de construction et dimensions des éléments ne sont pas trop différents de ceux des habitations.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15712-2
First edition
2005-01-15
Building acoustics — Estimation of
acoustic performance of buildings from
the performance of elements —
Part 2:
Impact sound insulation between rooms
Acoustique du bâtiment — Calcul de la performance acoustique des
bâtiments à partir de la performance des éléments —
Partie 2: Isolement acoustique au bruit de choc entre des locaux
Reference number
ISO 15712-2:2005(E)
©
ISO 2005
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Contents
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Relevant quantities .2
3.1 Quantities to express building performance .2
3.2 Quantities to express element performance.3
3.3 Other terms and quantities .5
4 Calculation models .5
4.1 General principles.5
4.2 Detailed Model.6
4.2.1 lnput data.6
4.2.2 Transfer of input data to in-situ values .7
4.2.3 Determination of direct and flanking transmission.9
4.2.4 lnterpretation for several types of elements.10
4.2.5 Limitations.10
4.3 Simplified model .10
4.3.1 Calculation procedure .10
4.3.2 lnput data.11
4.3.3 Limitations.12
5 Accuracy.12
Annex A (normative) Symbols .13
Annex B (informative) Homogeneous floor constructions .16
Annex C (informative) Floating floors .20
Annex D (informative) Laboratory measurement of flanking transmission .23
Annex E (informative) Calculation examples.25
Bibliography .30
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ISO 15712-2:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
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. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15712-2 was prepared by CEN/TC 126, Acoustic properties of building products and of buildings (as
EN 12354-2:2000), and was adopted without modification by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics,
Subcommittee SC 2, Building acoustics.
Throughout the text of this document, read ".this European Standard." to mean ".this International
Standard.".
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ISO 15712-2:2005(E)
Building acoustics — Estimation of acoustic performance of
buildings from the performance of elements —
Part 2:
Impact sound insulation between rooms
1 Scope
This European Standard specifies calculation models designed to estimate the impact sound insulation between
rooms in buildings, primarily on the bases of measured data which characterizes direct or indirect flanking
transmission by the participating building elements and theoretically derived methods of sound propagation in
structural elements.
A detailed model is described for calculation in frequency bands ; the single number rating of buildings can be
determined from the calculation results. A simplified model with a restricted field of application is deduced from this,
calculating directly the single number rating, using the single number ratings of the elements.
This European Standard describes the principles of the calculation scheme, lists the relevant quantities and defines
its applications and restrictions. It is intended for acoustical experts and provides the framework for the
development of application documents and tools for other users in the field of building construction, taking into
account local circumstances.
The calculation models described use the most general approach for engineering purposes, with a clear link to
measurable quantities that specify the performance of building elements. The known limitations of these calculation
models are described in this standard. Users should, however, be aware that other calculation models also exist,
each with their own applicability and restrictions.
The models are based on experience with prediction for dwellings ; they could also be used for other types of
buildings provided the construction systems and dimensions of elements are not too different from those in
dwellings.
2 Normative references
This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These
normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For
dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European
Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the
publication referred to applies.
EN ISO 140-1, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 1 :
Requirements for laboratory test facilities with suppressed flanking transmission. (ISO 140-1 : 1997).
EN ISO 140-3, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 3 :
Laboratory measurements of airborne sound insulation of building elements. (ISO 140-3 : 1995).
EN ISO 140-6, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 6 :
Laboratory measurements of impact sound insulation of floors. (ISO 140-6 : 1998).
EN ISO 140-7, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 7 : Field
measurements of impact sound insulation of floors. (ISO 140-7 : 1998).
EN ISO 140-8, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements - Part 8 :
Laboratory measurements of the reduction of transmitted impact noise by floor coverings on a heavyweight
standard floor. (ISO 140-8 : 1997).
EN ISO 140-12, Acoustics - Measurement of sound insulation in buildings and of building elements – Part 12 :
Laboratory measurement of room-to-room airborne and impact sound insulation of an access floor.
(ISO 140-12 : 2000).
EN ISO 717-1, Acoustics – Rating of sound insulation in buildings and of building elements – Part 1 : Airborne
sound insulation (ISO 717-1 : 1996).
EN ISO 717-2 : 1996, Acoustics - Rating of sound insulation in buildings and of building elements – Part 2 : lmpact
sound insulation. (ISO 717-2 : 1996).
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ISO 15712-2:2005(E)
EN 1 2354-1 : 2000, Building Acoustics - Estimation of acoustic performance of buildings from the performance of
elements - Part 1 : Airborne sound insulation between rooms.
prEN ISO 10848-1, Acoustics - Laboratory measurement of flanking transmission of airborne and impact sound
between adjoining rooms - Part 1 : Frame document. (ISO/DIS 10848-1 : 1999).
3 Relevant quantities
3.1 Quantities to express building performance
The impact sound insulation between rooms in accordance with EN ISO 140-7 can be expressed in two related
quantities. These quantities are determined in frequency bands (one-third octave bands or octave bands) from
which the single number rating for the building performance can be obtained in accordance with
EN ISO 717-2 : 1996, for instance L' , L' or (L' + C ).
n,w nT,w nT,w I
3.1.1 Normalized impact sound pressure level L' : The impact sound pressure level corresponding to the
n
reference equivalent absorption area in the receiving room.
A
L' = L + 10 lg dB (1)
n i
A
o
where
L is the impact sound pressure level measured in the receiving room, in decibels ;
i
A is the measured equivalent absorption area of the receiving room, in square metres ;
2
A is the reference equivalent absorption area ; for dwellings A = 10 m .
o o
This quantity is to be determined in accordance with EN ISO 140-7.
3.1.2 Standardized impact sound pressure level L' : The impact sound pressure level corresponding to a
nT
reference value of the reverberation time in the receiving room.
T
L' = L -10 lg dB (2)
nT i
T
o
where
T is the reverberation time in the receiving room, in seconds ;
T is the reference reverberation time (for dwellings : T = 0,5 s).
o o
This quantity is to be determined in accordance with EN ISO 140-7.
3.1.1.1 Relation between quantities
The relation between the quantities L' and L' is given by :
nT n
0,16 V
L' L' 10 lg L'10 lg 0,032 V dB (3)
nT n n
A T
o o
where
V is the volume of the receiving room, in cubic metres.
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It is sufficient to estimate one of these quantities to deduce the other one. ln this document the normalized impact
sound pressure level L' is chosen as the prime quantity to be estimated.
n
3.2 Quantities to express element performance
The quantities expressing the element performance are used as part of the input data to estimate building
performance. These quantities are determined in one-third octave bands and can also be expressed in octave
bands. In relevant cases a single number rating for the element performance can be obtained from this, in
accordance with EN ISO 717-2 : 1996, for instance L (C ), L (C ) or L and R (C; C ).
nw l w Ilin w tr
3.2.1 Normalized impact sound pressure level L : The impact sound pressure level corresponding to the
n
reference equivalent sound absorption area in the receiving room.
A
L = L + 10 lg dB (4)
n i
A
o
where
L is the impact sound pressure level measured in the receiving room by using the standard tapping
i
machine in accordance with EN ISO 140-7, in decibels ;
A is the measured equivalent absorption area of the receiving room, in square metres ;
2
A is the reference equivalent absorption area with A = 10 m .
o o
This quantity is to be determined in accordance with EN ISO 140-6.
3.2.2 Reduction of impact sound pressure level L (improvement of impact sound insulation) : The
reduction in normalized impact sound pressure level resulting from installation of the test floor covering.
L = L - L dB (5)
no n
where
L is the normalized impact sound pressure level in the absence of floor covering, in decibels ;
no
L is the normalized impact sound pressure level when the floor covering is in place, in decibels.
n
This quantity is to be determined in accordance with EN ISO 140-8.
3.2.3 Reduction of impact sound pressure level L : The reduction of impact sound pressure level by an
d
additional layer on the receiving side of the separating element (floor). This quantity has to be determined in
accordance with EN ISO 140-8.
3.2.4 Normalized flanking impact sound pressure level L : The space and time average sound pressure
n,f
level in the receiving room produced by a standardized tapping machine operating at different positions on the
element in the source room, normalized to the reference equivalent sound absorption area (A ) in the receiving
o
2
room ; A = 10 m . Transmission is only considered to occur through a specified flanking element, e.g. access floor.
o
A
L L 10 lg dB (6)
n,f i
A
o
This quantity is to be determined in accordance with prEN ISO 10848-1.
NOTE For access floors see EN ISO 140-12.
3.2.5 Airborne sound reduction index R : Ten times the common logarithm of the ratio of the sound power W
1
incident on a test specimen to the sound power W transmitted through the specimen.
2
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W
1
R = 10 lg dB (7)
W
2
This quantity is to be determined in accordance with EN ISO 140-3.
3.2.6 Sound reduction improvement index R : The difference in sound reduction index between a basic
structural element with an additional layer (e.g. a suspended ceiling) and the basic structural element without this
layer for direct transmission.
Annex D of EN 12354-1 : 2000 gives information on the determination and the use of this quantity.
3.2.7 Vibration reduction index K : This quantity is related to the vibrational power transmission over a
ij
junction between structural elements, normalized in order to make it an invariant quantity. It is determined by
normalizing the direction-averaged velocity level difference over the junction, to the junction length and the
equivalent absorption length, if relevant, of both elements in accordance with the following equation :
DD l
v,ij v,ji ij
K10 lg dB (8)
ij
2
a a
i j
where
D is the junction velocity level difference between elements i and j, when element i is excited, in decibels ;
v,ij
D is the junction velocity level difference between elements j and i, when element j is excited, in decibels ;
v,ji
l is the common length of the junction between element i and j, in metres ;
ij
a is the equivalent absorption length of element i, in metres ;
i
a is the equivalent absorption length of element j, in metres.
j
The equivalent absorption length is given by :
2
f
2,2 S
ref
a = (9)
c T f
o s
where :
T is the structural reverberation time of the element i or j, in seconds ;
s
S is the area of element i or j, in square metres ;
f is the centre band frequency, in Hertz ;
f is the reference frequency ; f = 1000 Hz ;
ref ref
c is the speed of sound in air, in metres per second.
o
NOTE 1 The equivalent absorption length is the length of a fictional totally absorbing edge of an element if its critical
frequency is assumed to be 1000 Hz, giving the same loss as the total losses of the element in a given situation.
The quantity K is to be determined in accordance with prEN ISO 10848-1.
ij
NOTE 2 For the time being values for this quantity can be taken from annex E of EN 12354-1 : 2000 or be deduced from
available data on the junction velocity level difference according to that annex.
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3.2.8 Other element data
For the calculation additional information on the elements can be necessary, e.g. :
mass per unit area m', in kilograms per square metre ;
type of element ;
material ;
type of junction.
3.3 Other terms and quantities
Direct transmission : Transmission due to impact excitation and sound radiation from a separating element.
Indirect structure-borne transmission (flanking transmission) : Transmission of sound energy from an
excitated element in the source room to a receiving room via structural (vibrational) paths in the building
construction, e.g. walls, floors, ceilings.
Direction-averaged junction velocity level difference D : The average of the junction level difference from
v,ij
element i to j and from element j to i :
D + D
v,ij v,ji
D = (10)
v,ij
2
Flanking normalized impact sound pressure level L : Average sound pressure level in the receiving room due
n,ij
to impact excitation of element i (floor) in the source room and sound radiation only by element j in the receiving
2
room, normalized to the reference equivalent absorption area of A = 10 m .
o
Further symbols used in this standard appear in annex A.
4 Calculation models
4.1 General principles
The sound power radiated into the receiving room is due to sound radiated by each structural element in that room.
The sound radiated by each of the structural elements is caused by sound transmitted to that element due to
impact on a structural element in the source room. It is assumed that the transmission via each of these paths can
be considered to be independent and that the sound and vibrational fields behave statistically, so that the impact
sound pressure level L' can be obtained by addition of the energy transmitted via each path. The transmission
n
paths considered are defined in Figure 1, where d indicates the direct impact sound transmission and f flanking
impact sound transmission.
For rooms above each other the total impact sound pressure level L' in the receiving room is determined by :
n
n
L /10
L /10n,ijn,d
L 10 10 10 dB (11)
' lg
n
j1
where
L is the normalized impact sound pressure level due to direct transmission, in decibels ;
n,d
L is the normalized impact sound pressure level due to flanking transmission, in decibels ;
n,ij
n is the number of elements.
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ISO 15712-2:2005(E)
Figure 1 — Definition of sound transmission paths between two rooms, above each other and next to each
other respectively
For rooms next to each other the total impact sound pressure level L' in the receiving room is determined by :
n
n
L /10
n,ij
L' 10 lg 10 dB (12)
n
j1
NOTE 1 For common situations the number of flanking elements to consider is n = 4 for rooms above each other and n = 2
for rooms next to each other.
The detailed model calculates the building performance in frequency bands, based on acoustic data for the building
elements in frequency bands (one-third octave bands or octave bands). As a minimum the calculation has to be
performed for octave bands from 125 Hz to 2000 Hz or for one-third octave bands from 100 Hz to 3150 Hz. From
this the single number rating for the building performance can be obtained in accordance with EN ISO 717-2 :
1996.
NOTE 2 The calculations can be extended to higher or lower frequencies if element data are available for these frequencies.
However, no information is available at this time on the accuracy of calculations for the extended lower frequency regions.
The detailed model is described in 4.2.
The simplified model calculates the building performance directly as a single number rating, based on the single
number ratings of the performance of the elements involved.
The simplified model is described in 4.3.
4.2 Detailed Model
4.2.1 lnput data
The transmission for each of the paths can be determined from :
normalized impact sound pressure level of the floor : L
n ;
reduction of the impact sound pressure level of the floor covering : L ;
reduction of the impact sound pressure level of additional layers on the receiving room side of the separating
element i (floor) : L ;
d
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ISO 15712-2:2005(E)
sound reduction index of the excitated element (floor) : R ;
i
sound reduction index for direct transmission of flanking element j in the receiving room : R ;
j
sound reduction index improvement by internal layers of flanking element j in the receiving room : R ;
j
structural reverberation time for an element in the laboratory : T ;
s,lab
vibration reduction index for each transmission path between element i (floor) and element j : K ;
ij
area of the separating element (floor) : S ;
i
area of the flanking element j in the receiving room : S ;
j
common coupling length between element i (floor) and flanking element j : l .
ij
lnformation on the normalized impact sound pressure level for common homogeneous floors is given in B.1.
lnformation on the impact sound improvement index for common floor coverings is given in C.1.
lnformation on the sound reduction index of common homogeneous elements is given in annex B of
EN 12354-1 : 2000.
lnformation on the sound reduction index improvement is given in annex D of EN 12354-1 : 2000.
lnformation on the vibration reduction index for common junctions is given in annex E of EN 12354-1 : 2000.
4.2.2 Transfer of input data to in-situ values
Acoustic data for elements (separating and flanking structural elements, additional layers and coverings, junctions)
have to be converted into in-situ values before the actual determination of the sound transmission.
For elements the in-situ values for the normalized impact sound pressure level L and the sound reduction index
n,situ
R follow from :
situ
lmpact sound pressure level :
T
s,situ
(13)
L L 10 lg dB
n,situn
T
s,lab
Sound reduction index :
T
s,situ
R R 10 lg dB (14)
situ
T
s,lab
where
T is the structural reverberation time for the element in the actual field situation, in seconds ;
s, situ
T is the structural reverberation time for the element in the laboratory, in seconds.
s, lab
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ISO 15712-2:2005(E)
For each flanking transmission path the sound reduction index, R, of the elements involved (including the
separating element) should relate to the resonant transmission only. It is correct to apply the laboratory sound
reduction index above the critical frequency. Below the critical frequency this can be considered a reasonable
estimation which errs on the low side, due to non-resonant transmission. If the values of the sound reduction index
are based on calculations from material properties, it is best to consider only resonant transmission over the
frequency range of interest.
For the following building elements the structural reverberation time T shall be taken equal to T which leads
s,situ s,lab
to a correction term of 0 dB :
lightweight, double leaf elements, such as timber framed or metal framed stud walls ;
elements with an internal loss factor greater than 0,03 ;
elements which are much lighter than the surrounding structural elements (by a factor of at least three) ;
elements which are not firmly connected to the surrounding structural elements.
Otherwise the structural reverberation time, both for the laboratory and for the actual field situation, has to be taken
into account in accordance with annex C of EN 12354-1 : 2000.
NOTE 1 As a first approximation the correction terms for all types of elements can be taken as 0 dB.
For additional layers and coverings the in-situ values can be taken as the laboratory value as an approximation :
RR dB
situ
LL dB (15)situ
LL dB
d,situ d
lf appropriate data for the impact sound improvement index L by suspended ceilings on the receiving side of the
d
separating floor is not available, the airborne sound improvement index R can be used as an estimation.
For the junctions the in-situ transmission is characterized by the direction-averaged junction velocity level
difference D . This follows from the vibration reduction index :
v,ij,situ
l
ij
D K 10 lg dB ; D 0 dB (16)
v,ij,situ ij v,ij,situ
a a
i,situ j,situ
with
2
2,2 S f
i ref
a
i,situ
c T f
o s,i,situ
(17)
2
2,2 S
f
j
ref
a
j,situ
c T f
o s,j,situ
where
a is the equivalent absorption length of element i in the actual field situation, in metres ;
i, situ
a is the equivalent absorption length of element j in the actual field situation, in metres ;
j, situ
f is the centre band frequency, in Hertz ;
8 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 15712-2:2005(E)
f is the reference frequency ; f = 1000 Hz ;
ref ref
c is the sound speed in air, in metres per second ;
o
l is the coupling length of the common junction between element i and element j, in metres ;
ij
S is the area of the excited element i (floor), in square metres ;
i
S is the area of the radiating element j in the receiving room, in square metres ;
j
T is the structural reverberation time of element i in the actual field situation, in seconds ;
s, i,situ
T is the structural reverberation time of element j in the actual field situation, in seconds.
s, j,situ
For the following building elements the equivalent absorption length a is taken numerically equal to the area of
situ
the element, so a = S /l and/or a = S /l , where the reference length l = 1 m :
i,situ i o j,situ j o o
lightweight, double leaf elements, such as timber framed or metal framed stud walls ;
elements with an internal loss factor greater than 0,03 ;
elements which are much lighter than the surrounding structural elements (by a factor of at least three) ;
elements which are not firmly connected to the surrounding structural elements.
Otherwise the structural reverberation time for the actual field situation has to be taken into account in accordance
with annex C of EN 12354-1 : 2000.
NOTE 2 As a first approximation the equivalent absorption length can be taken as a = S /l and a = S /l for all types
i,situ i o j,situ j o
of elements, with l = 1 m. If in that case the vibration reduction index has a lower value than a minimum value K , that
o ij,min
minimum value is used. The minimum value is given by (ij = Ff, Fd or Df).
1 1
K 10 lg l l dB (18)
ij,min ij o
S Si j
4.2.3 Determination of direct and flanking transmission
The normalized impact sound pressure level for direct transmission is determined from adjusted input values as
follo
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15712-2
Première édition
2005-01-15
Acoustique du bâtiment — Calcul de la
performance acoustique des bâtiments à
partir de la performance des éléments —
Partie 2:
Isolement acoustique au bruit de choc
entre des locaux
Building acoustics — Estimation of acoustic performance of buildings
from the performance of elements —
Part 2: Impact sound insulation between rooms
Numéro de référence
ISO 15712-2:2005(F)
©
ISO 2005
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ISO 15712-2:2005(F)
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Publié en Suisse
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ISO 15712-2:2005(F)
Sommaire
Avant-propos.iv
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Grandeurs significatives.2
3.1 Grandeurs permettant d'exprimer la performance d'un bâtiment .2
3.2 Grandeurs permettant d'exprimer la performance d'un élément.3
3.3 Autres termes et grandeurs.5
4 Modèles de calcul .5
4.1 Principes généraux.5
4.2 Modèle détaillé .7
4.2.1 Données d’entrée.7
4.2.2 Transformation des données d'entrée en valeurs in situ.7
4.2.3 Détermination de la transmission directe et latérale .10
4.2.4 Interprétation relative à certains types d'éléments .10
4.2.5 Limites.10
4.3 Modèle simplifié .11
4.3.1 Méthode de calcul.11
4.3.2 Données d’entrée.12
4.3.3 Limites.12
5 Précision.12
Annexe A (normative) Symboles.13
Annexe B (informative) Planchers homogènes.16
Annexe C (informative) Chapes flottantes.20
Annexe D (informative) Mesurage de la transmission latérale en laboratoire.23
Annexe E (informative) Exemples de calculs.25
Bibliographie .30
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
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ISO 15712-2:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'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 l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15712-2 a été élaborée par le CEN/TC 126, Propriétés acoustiques des produits de construction et de
bâtiments, (comme EN 12354-2:2000) et a été adoptée sans modification par le comité technique ISO/TC 43,
Acoustique, sous-comité SC 2, Acoustique des bâtiments.
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
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ISO 15712-2:2005(F)
Acoustique du bâtiment — Calcul de la performance acoustique
des bâtiments à partir de la performance des éléments —
Partie 2:
Isolement acoustique au bruit de choc entre des locaux
1 Domaine d'application
La présente norme européenne décrit des modèles de calcul permettant de déterminer l'isolement acoustique aux
bruits de choc entre des locaux, en utilisant principalement des données mesurées caractérisant la transmission
directe ou latérale indirecte par les éléments de construction concernés ainsi que des méthodes théoriques
d'évaluation de la propagation des sons dans les éléments structuraux.
Un modèle détaillé pour le calcul par bandes de fréquences est décrit ; l'indice d'évaluation peut être déterminé à
partir des résultats des calculs. Par déduction, on propose un modèle simplifié avec un domaine d'application
limité, qui calcule directement l'indice d'évaluation à partir des indices d'évaluation des éléments.
La présente norme européenne décrit les grands principes du calcul, la liste des grandeurs significatives, et définit
les applications et les limites de calcul. Il est destiné aux experts en acoustique et fournit un cadre afin de
développer des documents applicatifs et des outils destinés à d'autres utilisateurs, toujours dans le domaine du
bâtiment, en tenant compte des conditions locales.
Les modèles de calcul décrits utilisent l'approche la plus générale pour les besoins d’expertise avec un lien
clairement établi avec des grandeurs mesurables spécifiant les performances des éléments du bâtiment. Les
limitations connues de ces modèles de calcul sont décrites dans la présente norme. Il convient de savoir,
toutefois, qu'il existe également d'autres modèles de calcul, chacun ayant sa propre applicabilité et ses propres
restrictions.
Ces modèles s'appuient sur l'expérience de prédictions pour des bâtiments d’habitations ; ils peuvent aussi être
utilisés pour d'autres types de bâtiments, dans la mesure où les systèmes de construction et dimensions des
éléments ne sont pas trop différents de ceux des habitations.
2 Références normatives
Cette Norme européenne comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces
références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-
après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces
publications ne s'appliquent à cette Norme européenne que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision.
Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique.
EN ISO 140-1, Acoustique - Mesurage de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction –
Partie 1 : Spécifications relatives aux laboratoires sans transmissions latérales. (ISO 140-1 : 1997).
EN ISO 140-3, Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction –
Partie 3 : Mesurage en laboratoire de l'isolation aux bruits aériens par les éléments de construction.
(ISO 140-3 : 1995).
EN ISO 140-6, Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction –
Partie 6 : Mesurage en laboratoire de la transmission des bruits de choc par les planchers. (ISO 140-6 : 1998).
EN ISO 140-7, Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction –
Partie 7 : Mesurage in situ de la transmission des bruits de choc par les planchers. (ISO 140-7 : 1998).
–
EN ISO 140-8, Acoustique - Mesurage de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction
l
Partie 8 : Mesurage en laboratoire de la réduction de la transmission du bruit de choc par les revêtements de so
sur un plancher lourd normalisé. (ISO 140-8 : 1997).
EN ISO 140-12, Acoustique – Mesurage de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction
– Partie 12 : Mesurage en laboratoire de la transmission latérale entre deux pièces des bruits aériens et des bruits
de choc par un plancher surélevé. (ISO 140-12 : 2000).
EN ISO 717-1, Acoustique – Evaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction
– Partie 1 : Isolement aux bruits aériens.
EN ISO 717-2 : 1996, Acoustique - Evaluation de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de
construction – Partie 2 : Protection contre le bruit de choc. (ISO 717-2 : 1996).
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ISO 15712-2:2005(F)
EN 12354-1 : 2000, Acoustique du bâtiment - Calcul de la performance acoustique des bâtiments à partir de la
performance des éléments – Partie 1 : Isolement acoustique aux bruits aériens entre des locaux.
prEN ISO 10848-1, Acoustique – Mesurage en laboratoire des transmissions latérales du bruit aérien et des bruits
de choc entre pièces adjacentes – Partie 1 : Document cadre. (ISO/DIS 10848-1 : 1999).
3 Grandeurs significatives
3.1 Grandeurs permettant d'exprimer la performance d'un bâtiment
L'isolement au bruit de choc entre des locaux peut, conformément à l’EN ISO 140-7, être exprimé par deux
grandeurs liées. Ces grandeurs déterminées par bandes de fréquences (bandes de tiers d'octave et bandes
d'octave), permettent d'obtenir l'indice d'évaluation, relatif aux performances des bâtiments, conformément à
l’EN ISO 717-2 : 1996, par exemple : L’ , , L' , ou (L' , + C ).
l
n w nT w nT w
3.1.1 Niveau de bruit de choc normalisé, L' : Niveau de bruit de choc correspondant à l'aire d'absorption
n
équivalente de référence dans le local de réception :
A
L' = L + 10 lg dB (1)
n i
A
o
où
L est le niveau de bruit de choc dans le local de réception, exprimé en décibels ;
i
A est l'aire d'absorption équivalente mesurée dans le local de réception, exprimée en mètres carrés ;
2
A est l'aire d'absorption de référence ; pour logements A = 10 m .
o o
Cette grandeur doit être déterminée conformément à l’EN ISO 140-7.
3.1.2 Niveau de bruit de choc standardisé, L' : Niveau de bruit de choc correspondant à une valeur de
nT
référence de la durée de réverbération, dans le local de réception :
T
L' = L -10 lg dB (2)
nT i
T
o
où :
T est la durée de réverbération dans le local de réception, exprimée en secondes ;
T est la durée de réverbération de référence (pour les habitations : T = 0,5 s).
o o
Cette grandeur doit être déterminée conformément à l’EN ISO 140-7.
3.1.3 Relation entre grandeurs : La relation entre les grandeurs L' et L' est la suivante :
nT n
0,16 V
L' L' 10 lg L'10 lg 0,032 V dB (3)
nT n n
A T
o o
où
V est le volume du local de réception, exprimé en mètres cubes.
Il suffit d'évaluer l'une de ces grandeurs pour en déduire l'autre. Dans la présente norme européenne, c'est le
niveau de bruit de choc normalisé, L' , qui a été choisi pour être la grandeur déterminée en premier.
n
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3.2 Grandeurs permettant d'exprimer la performance d'un élément
Les grandeurs exprimant la performance d'un élément sont utilisées comme une partie des données permettant de
calculer les performances d'un bâtiment. Elles sont déterminées par bandes de tiers d'octave mais peuvent aussi
être exprimées par bandes d'octave. L'indice d'évaluation relatif aux performances de l'élément peut être obtenu à
partir de ces données conformément à l’EN ISO 717-2 : 1996, par exemple
L (C ), L (C ) ou L et R (C; C ).
nw l w Ilin w tr
3.2.1 Niveau de bruit de choc normalisé, L : Niveau de bruit de choc correspondant à une valeur de
n
référence de l’aire d'absorption acoustique équivalente, dans le local de réception.
A
L = L + 10 lg dB (4)
n i
A
o
où
L est le niveau de bruit de choc mesuré dans le local de réception à l'aide de la machine à chocs
i
standard, conformément à l’EN ISO 140-7, exprimé en décibels ;
A est l’aire d'absorption équivalente mesurée dans le local de réception, exprimée en mètres carrés ;
2
A est l’aire d'absorption de référence ; A = 10 m .
o o
Cette grandeur doit être déterminée conformément à l’EN ISO 140-6.
3.2.2 Réduction du niveau de bruit de choc L (amélioration de l'isolement au bruit de choc) : Diminution
du niveau de bruit de choc normalisé, résultant de l'installation du revêtement de sol à l'essai :
L = L - L dB (5)
no n
où :
L est le niveau de bruit de choc normalisé, en l'absence de revêtement de sol, exprimé en décibels ;
no
L est le niveau de bruit de choc normalisé, avec revêtement de sol, exprimé en décibels.
n
Cette grandeur doit être déterminée conformément à l’EN ISO 140-8.
3.2.3 Réduction du niveau de bruit de choc L : Diminution du niveau de bruit de choc par l'adjonction d'un
d
doublage, du côté réception de l'élément séparatif (plancher). Cette grandeur doit être déterminée conformément à
l’EN ISO 140-8.
3.2.4 Niveau de bruit de choc latéral normalisé L : Niveau moyen dans le temps et dans l'espace de la
n,f
pression acoustique dans le local de réception produit par une machine à chocs normalisée agissant sur le produit
à différents endroits dans le local d'émission, normalisé par rapport à l’aire d'absorption équivalente de référence
2
(A ) dans le local de réception ; A = 10 m . La transmission n'est prise en compte que si le mesurage est effectué
o o
au travers d'un élément latéral spécifié, par exemple, un plancher surélevé.
A
L L 10 lg dB (6)
n,f i
A
o
Cette grandeur est à déterminer conformément au prEN ISO 10848-1.
NOTE Pour les planchers surélevés, voir l’EN ISO 140-12.
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ISO 15712-2:2005(F)
3.2.5 Indice d'affaiblissement acoustique R : Dix fois le logarithme décimal du rapport de la puissance
acoustique W incidente sur un échantillon à la puissance acoustique W , transmise par l'échantillon :
1 2
W
1
R = 10 lg dB (7)
W
2
Cette grandeur doit être déterminée conformément à l’EN ISO 140-3.
3.2.6 Amélioration de l'indice d'affaiblissement acoustique R : Différence, entre l'indice d'affaiblissement
acoustique d'une structure de base avec un doublage rapporté (par exemple un plafond suspendu) et l'indice
d'affaiblissement acoustique de la structure de base sans ce doublage pour une transmission directe.
L'annexe D de l’EN 12354-1 : 2000 donne des informations sur la détermination et l'utilisation de cette grandeur.
3.2.7 Indice d'affaiblissement vibratoire K : Cette grandeur est liée à la transmission de la puissance
ij
vibratoire au niveau d'une jonction entre des éléments structuraux ; elle est normalisée afin d'être une quantité
invariante. Elle est déterminée en normalisant l'isolement vibratoire bidirectionnel en fonction de la longueur du
raccordement et, le cas échéant, de la longueur d'absorption acoustique équivalente des deux éléments,
conformément à l'équation suivante :
DD l
v,ij v,ji ij
K10 lg dB (8)
ij
2
a a
i j
où
D est l'isolement vibratoire entre les éléments i et j au niveau de la jonction, lorsque l'élément i est
v,ij
excité, exprimé en décibels ;
D est l'isolement vibratoire entre les éléments j et i au niveau de la jonction, lorsque l'élément j est
v,ji
excité, exprimé en décibels ;
l est la longueur courante du raccordement entre les éléments i et j, exprimée en mètres ;
ij
a est la longueur d'absorption équivalente de l’élément i, exprimée en mètres ;
i
a est la longueur d'absorption équivalente de l’élément j, exprimée en mètres.
j
La longueur d'absorption équivalente est donnée par :
2
f
2,2 S
ref
a = (9)
c T f
o s
où
T est la durée de réverbération structurale de l'élément i ou j, exprimée en secondes ;
s
S est la surface de l'élément i ou j, exprimée en mètres carrés ;
f est la fréquence de la bande centrale, exprimée en Hertz ;
f est la fréquence de référence ; f = 1000 Hz ;
ref ref
c est la célérité du son dans l'air exprimée en mètres par seconde.
o
NOTE 1 La longueur d'absorption équivalente est la longueur d'une arrête fictive totalement absorbante d'un élément si sa
fréquence critique est supposée égale à 1000 Hz, donnant la même perte que les pertes totales de l'élément dans une situation
donnée.
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ISO 15712-2:2005(F)
La grandeur K doit être déterminée conformément au prEN ISO 10848-1.
ij
NOTE 2 Pour l'instant, les valeurs considérées peuvent être extraites de l'annexe E du EN 12354-1 : 2000 ou être déduites
des données disponibles sur l'isolement vibratoire à la jonction, également d'après cette annexe E.
3.2.8 Autres données sur les éléments
Les calculs sont susceptibles de nécessiter un supplément d'informations concernant les éléments, notamment :
la masse surfacique m', exprimée en kilogrammes par mètre carré ;
le type d'élément ;
le matériau ;
le type de jonction.
3.3 Autres termes et grandeurs
Transmission directe : Transmission due à l'excitation résultant d'un choc et du rayonnement acoustique d'un
élément séparatif.
Transmission solidienne indirecte (transmission latérale) : Transmission de l'énergie acoustique à partir d'un
élément excité, d'un local d'émission vers un local de réception, via des chemins structuraux (vibratoires) dans la
construction, par exemple des parois, des planchers, des plafonds.
Isolement vibratoire bidirectionnel, D : Moyenne de la différence de niveau de vitesse à la jonction de
v,ij
l'élément i à j et de l'élément j à i :
D + D
v,ij v,ji
D = (10)
v,ij
2
Niveau de bruit de choc latéral normalisé, L : Niveau de pression acoustique moyen dans le local de
n,ij
réception, dû à l'excitation par choc de l'élément i (plancher) dans le local d'émission et au rayonnement
acoustique du seul élément j dans le local de réception, normalisé par rapport à une surface d'absorption
2
équivalente de référence, A = 10 m .
o
D’autres symboles utilisés dans la présente norme sont donnés dans l’annexe A.
4 Modèles de calcul
4.1 Principes généraux
La puissance acoustique rayonnée, dans le local de réception, est due au bruit rayonné par chaque élément
structural dans ce local. Le bruit rayonné par chaque élément structural est dû au bruit transmis à cet élément, en
raison de chocs produits sur un élément structural dans le local d'émission. On suppose que les transmissions par
chacun de ces chemins peuvent être considérées comme indépendantes et que les champs acoustiques et
vibratoires se comportent de façon aléatoire, de sorte que le niveau de bruit de choc, L' , peut être obtenu en
n
ajoutant l'énergie transmise via chacun des chemins. Les chemins de transmission considérés sont définis sur la
Figure 1, où d indique la transmission du bruit de choc directe et f la transmission acoustique latérale du bruit de
choc.
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ISO 15712-2:2005(F)
Pour les locaux superposés, le niveau total de bruit de choc, L' , dans le local de réception, est déterminé par :
n
n
L /10 L /10n,ijn,d
L' 10 lg 10 10 dB (11)n
j 1
où
L est le niveau de bruit de choc normalisé, dû à la transmission directe, exprimé en décibels ;
n,d
L est le niveau de bruit de choc normalisé, dû à la transmission latérale, exprimé en décibels ;
n,ij
n est le nombre d'éléments.
Figure 1 - Définition des différents chemins de transmission acoustique entre deux locaux, superposés ou
contigus
Pour les locaux contigus, le niveau de bruit de choc, L' , dans le local de réception, est déterminé par :
n
n
L /10
n,ij
L' 10 lg 10 dB (12)
n
j1
NOTE 1 Dans les situations courantes, le nombre d'éléments latéraux à considérer est n = 4 pour les locaux superposés et
n = 2 pour les locaux contigus.
Le modèle détaillé calcule la performance des bâtiments par bandes de fréquences, à partir de données
acoustiques sur les éléments de construction par bandes de fréquences (bandes de tiers d'octave ou bandes
d'octave). Au minimum, le calcul doit être effectué pour les bandes d'octave, de 125 Hz à 2000 Hz ou, pour les
bandes de tiers d'octave, de 100 Hz à 3150 Hz. L'indice d'évaluation de la performance du bâtiment peut être
déduit de ces résultats, conformément à l’EN ISO 717-2 : 1996.
NOTE 2 Les calculs peuvent être étendus à des fréquences inférieures ou supérieures, si les données sur les éléments sont
disponibles pour ces fréquences. Cependant, aucune information n'est actuellement disponible sur la précision des calculs pour
des bandes de fréquences étendues vers des valeurs inférieures.
Le modèle détaillé est décrit en 4.2.
Le modèle simplifié calcule directement la performance des bâtiments sous forme d'indice d'évaluation, basé sur
les différents indices d’évaluation des éléments concernés.
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Le modèle simplifié est décrit en 4.3.
4.2 Modèle détaillé
4.2.1 Données d’entrée
Pour chaque chemin, la transmission peut être déterminée à partir des éléments suivants :
niveau de bruit de choc normalisé, pour le plancher, L ;
n
amélioration du niveau de bruit de choc, pour le revêtement de sol, L ;
amélioration du niveau de bruit de choc par doublage de l'élément séparatif i (plancher), côté local de
réception, L ;
d
indice d'affaiblissement acoustique de l'élément excité (plancher), R ;
i
indice d'affaiblissement acoustique pour la transmission directe de l'élément latéral j dans le local de
réception, R ;
j
amélioration de l'indice d'affaiblissement acoustique par doublage intérieur de l'élément latéral j dans le local
de réception, R ;
j
durée de réverbération structurale pour un élément en laboratoire, T ;
s,lab
indice d'affaiblissement vibratoire pour chaque chemin de transmission, de l'élément i (plancher) vers
l'élément j, K ;
ij
surface de l’élément séparatif (plancher), S ;
i
surface de l'élément latéral j dans le local de réception, S ;
j
longueur de l’arête commune entre les éléments i (plancher) et j (élément latéral), l .
ij
Pour des planchers homogènes courants, les informations sur le niveau de bruit de choc normalisé figurent en B.1.
Pour des revêtements de sol courants, les informations sur la réduction du bruit de choc figurent en C.1.
Pour des éléments homogènes courants, les informations sur l'indice d'affaiblissement acoustique figurent en
annexe B de l’EN 12354-1 : 2000.
Les informations sur l'amélioration de l'indice d'affaiblissement acoustique figurent en annexe D de
l’EN 12354-1 : 2000.
Pour les jonctions courantes, les informations sur l'indice d'affaiblissement vibratoire figurent en annexe E de
l’EN 12354-1 : 2000.
4.2.2 Transformation des données d'entrée en valeurs in situ
Les données acoustiques sur les éléments (éléments structuraux séparatifs et latéraux, doublages et revêtements,
jonctions) doivent être transformées en valeurs in situ avant de procéder à la détermination réelle de la
transmission acoustique.
Pour ces éléments, les valeurs in situ du niveau de bruit de choc normalisé, L , et de l'indice d'affaiblissement
n,situ
acoustique, R , sont déduites des équations suivantes :
situ
Niveau de bruit de choc :
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ISO 15712-2:2005(F)
L L 10 lg dB (13)
n,situn
T
s,lab
Indice d'affaiblissement acoustique :
T
s,situ
R R 10 lg dB (14)
situ
T
s,lab
où
T est la durée de réverbération structurale de l'élément in situ, exprimée en secondes ;
s, situ
T est la durée de réverbération structurale de l'élément en laboratoire, exprimée en secondes.
s, lab
Pour chaque chemin de transmission de bruit latérale, il convient de relier l'indice d'affaiblissement acoustique R
des éléments concernés (y compris l'élément séparatif) à la transmission par modes résonnants. L'indice
d'affaiblissement acoustique déterminé en laboratoire peut être appliqué au-dessus de la fréquence critique. En
dessous de cette fréquence, il peut également être considéré comme une estimation raisonnable mais il risque
d'être trop faible, à cause d'une transmission par modes non résonnants. Si les valeurs de l'indice d'affaiblissement
acoustique sont basées sur des calculs à partir des propriétés du matériau, le mieux est de ne considérer que la
transmission par modes résonnants, dans toute la plage de fréquences concernée.
Pour les éléments de construction suivants, la durée de réverbération structurale, T , doit être considérée
s,situ
comme étant égale à T , ce qui amène à un terme de correction de 0 dB :
s,lab
éléments à doubles parois légères, tels que cloisons à ossature bois ou métal ;
éléments dont le facteur de pertes internes est supérieur à 0,03 ;
éléments bien plus légers que les élément structuraux environnants (dans un rapport d'au moins un à trois) ;
éléments qui ne sont pas liés rigidement aux éléments structuraux environnants.
Sinon, c’est la durée de réverbération structurale, à la fois en laboratoire et in situ, qui doit être prise en compte,
conformément à l'annexe C de l’EN 12354-1 : 2000.
NOTE 1 En première approximation les termes de correction peuvent être pris égaux à 0 dB, pour tout type d'élément.
En ce qui concerne les doublages et les revêtements, les valeurs in situ peuvent être considérées comme étant
approximativement égales aux valeurs de laboratoire :
RR dB
situ
LL dB
(15)
situ
LL dB
d,situ d
Si les données relatives à la réduction du niveau de bruit de choc, L , par des plafonds suspendus, du côté
d
réception du plancher de séparation, ne sont pas disponibles, l'amélioration de l'indice d'affaiblissement
acoustique, R, peut être utilisée comme estimati
...
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