Gestion du Bruit des Entrées d'Air

Article écrit en collaboration avec Gabriel Gormezano, Econology, société française de vente en ligne de materiel lié à la ventilation des bâtiments

Les entrées d'air des logements (ou aérations) peuvent causer des problèmes de bruit, soit en permettant aux bruits extérieurs de pénétrer à l’intérieur, soit en générant du bruit par le flux d’air qui les traverse.

Il existe des écarts significatifs de performances acoustiques entre les différents modèles d’accessoires d’entrées d'air, en particulier sur leur capacité à protéger du bruit extérieur.

Cet article traite des aspects acoustiques des entrées d’air et offre des solutions aux problèmes de bruit émanant de celles-ci.

I. Généralités

Les entrées d'air (ou aérations) permettent l'amenée d'air neuf dans le cadre de ventilation naturelle ou de systèmes de ventilation simple flux.

Elles sont constituées d’une ouverture dans l’enveloppe du bâtiment et d’accessoires. La plupart du temps l’ouverture est réalisée dans l’ouvrant et/ou le dormant des fenêtres ou dans les coffres de volets roulants. Plus rarement, l’ouverture est réalisée en traversée de mur.

Laisser l’ouverture « nue » n’est pas optimal notamment car le débit d’air n’est pas contrôlé.

Pour contrôler le débit d’air et donc apporter la bonne quantité d’air neuf, un accessoire appelé « entrée d’air » est installé à l’intérieur, dans le prolongement de l’ouverture. Les entrées d’air peuvent être fixes, hygroréglables ou autoréglables. Les hygroréglables offrent un débit d’air d’autant plus important que l’humidité du logement est élevée. Les autoréglables offrent un débit relativement peu sensible aux conditions atmosphériques.

Coté extérieur, un autre accessoire appelé « auvent » ou « déflecteur » est installé, lui aussi dans le prolongement de l’ouverture. Sa fonction principale est de protéger l’ouverture de l’eau de pluie.

Les entrées d'air peuvent être liées à deux problèmes de bruit à l’origine et aux solutions distinctes :

• Le flux d’air au travers de l’entrée d’air génère du bruit. C’est un bruit de vent ou un sifflement.

• Du bruit extérieur (bruit de route, aéroport, centre-ville…) entre à l’intérieur du logement via l’ouverture de l’enveloppe du bâtiment. Un peu comme si une fenêtre était laissée entre-baillée. C’est un problème de bruit indépendant du flux d’air.

II. Bruit dû au flux d’air

Lorsqu’un flux d’air (du vent) se propage dans un conduit de relativement petit diamètre ou rencontre des obstacles, il génère du bruit. Plus la vitesse du flux d’air est importante et plus le bruit est fort.

Les accessoires d’entrée d’air sont conçus pour limiter l’apparition de bruit au passage du flux d’air. Cependant, la génération de bruit par le flux d’air est inévitable si la vitesse est trop élevée par rapport à la plage de fonctionnement prévue. De plus, il n’existe pas d’indicateur normé indiquant la performance des différents modèles vis-à-vis de la génération de bruit au passage du flux d’air.

La première chose à faire en cas de bruit dans une entrée d’air lié au flux d’air est de démonter les accessoires et de les nettoyer ainsi que l’ouverture. Il est conseillé de nettoyer les entrées d'air une à deux fois par an, car cela améliore la qualité de l’air intérieur en facilitant l’arrivée d’air neuf.

Lors du remontage des accessoires, vérifier qu’ils sont bien alignés avec l’ouverture dans la fenêtre ou le mur. Un mauvais alignement peut engendrer de petits espaces libres propices aux sifflements.

Si le bruit est présent qu’il vente ou non à l’extérieur, vérifier ensuite l'équilibrage global du système de ventilation. Par exemple, si la VMC extrait 200 m³/h mais que le logement ne dispose que d'une seule entrée d'air de module 45 m³/h, cela crée un déséquilibre. Trop d’air devra passer par cette entrée, dépassant largement le débit pour lequel elle est conçue. Cela peut intervenir en particulier lorsque la VMC est trop puissante, en grand débit, ou lorsque dans un immeuble collectif, une partie des résidents a obturé ses bouches d’extraction et entrées d’air. La ventilation de l’immeuble étant dimensionnée pour produire un certain débit par appartement, le débit absent des logements obturés se reporte globalement dans ceux qui ne le sont pas. Cela engendre aussi des surconsommations énergétiques avec les déperditions de chauffage pour les logements sur-ventilés. Dans ce cas, il est conseillé de signaler le problème au syndic de copropriété pour sensibiliser les autres résidents

Pour plus d’informations sur les conséquences de l’obstruction des bouches et entrées d’air en immeuble collectif, voir https://www.econology.fr/le-blog/perte-de-charge-reseau-ventilation

Si un sifflement persiste après nettoyage des accessoires et vérification de l’équilibrage de la VMC, mais qu’il est absent lorsque les accessoires d’entrée d’air sont retirés, remplacer l’entrée d’air peut être la solution. Les languettes à l’intérieur des entrées d’air hygroréglables et autoréglables peuvent s’user et perdre en souplesse. Avant d’acheter une nouvelle entrée d’air, il est recommandé d’effectuer un essai en inversant deux entrées d’air du logement.

III. Bruit extérieur

A. Isolement de façade

Le bruit extérieur entre dans le logement par toute son enveloppe : murs, fenêtres, toit, entrées d’air… La capacité de ces éléments à protéger du bruit extérieur n’est pas égale. Elle dépend de leurs dimensions relatives, des matériaux, de leur épaisseur, de leur assemblage, des accessoires… Si une fenêtre équipée d’une entrée d’air n’est pas équipée de joints entre le dormant et l’ouvrant, ou ferme mal, le point faible d’isolement acoustique de la façade est sans doute la fenêtre elle-même.

Ainsi, c’est l’« isolement de façade » qu’il faut maximiser pour minimiser le bruit reçu à l’intérieur du logement. Autrement dit, il faut un équilibre entre l’isolement apporté par chacun de ces éléments dont les entrées d’air. La prise en compte du niveau de bruit extérieur est aussi essentielle pour correctement dimensionner l’isolement nécessaire. La réglementation acoustique fixe des performances spécifiques à atteindre pour ces éléments selon l’exposition au bruit.

Plus de détails peuvent être trouvés dans ce document : https://www.bruit.fr/images/stories/pdf/exemples_solutions_acoustiques.pdf

En pratique, dans un logement ancien non rénové, améliorer l’isolement acoustique des entrées d’air n’apportera que rarement une amélioration de l’isolement de la façade.

Inversement, pour un logement rénové ou neuf, équipé de fenêtres de bonne qualité et bien posées, aux murs éventuellement isolés thermiquement (et par conséquence acoustiquement), les entrées d’air sont souvent le point faible de l’isolement de la façade. Il serait contre-productif d’installer un vitrage phonique tout en laissant une ouverture non isolée acoustiquement juste à côté !

B. Performance acoustique de l’entrée d’air en fonction de la fréquence

L’isolement acoustique d’une entrée d’air équipée ou non d’accessoire peut être mesuré en laboratoire d’essais normalisés selon NF EN 13141-1. Plus la valeur de l’isolement en décibels (dB) est élevée et plus l’entrée d’air protège du bruit extérieur.

Dans le cadre de cette mesure, l’entrée d’air est montée sur un mur dense de 60 mm d’épaisseur séparant deux salles. Un champ acoustique diffus (un bruit venant de toutes les directions) est imposé dans l’une des salles. L’isolement acoustique est le rapport entre la puissance acoustique incidente dans la salle d’émission du bruit, et la puissance acoustique transmise dans la salle de réception. L’isolement est dépendant de la fréquence et est exprimée en dB. Le calcul de la puissance acoustique incidente considère une surface virtuelle de 10 m². L’isolement acoustique est donc celle d’une entrée d’air montée sur un mur quasiment parfaitement isolant de 10 m².

La figure ci-dessous présente l’isolement d’une entrée d’air sans accessoire (ouverture 172*2*12 mm²) – trait noir, équipée d’une entrée d’air Aldes EA45 – traits points verts, et équipée d’une entrée d’air Aldes EHL-L – pointillés oranges, en 1/3 d’octave.

Ces valeurs proviennent de mesures réalisées au CETIAT ou de simulations numériques réalisées par Sil&Add.

Sans accessoire (donc une simple ouverture dans le mur), l’isolement est relativement constant entre 100 Hz et 1000 Hz puis décroit fortement vers 2500 Hz. Cette fréquence correspond à la résonance longitudinale demi-onde de l’ouverture de 60 mm de long réalisée dans le mur. Elle est inversement proportionnelle à la longueur de l’ouverture.
Avec l’entrée d’air Aldes EA45 et l’Aldes EHL-L, l’isolement est globalement plus élevé que sans. L’isolement est d’autant plus élevé autour de 2500 Hz que l’entrée d’air amortit efficacement la résonnance longitudinale de l’ouverture dans le mur. L’isolement acoustique de l’EHL-L dépasse celui de l’EA 45 d’environ 5 dB entre 1000 et 3150 Hz.

Isolement acoustique d'une entrée d'air sans accessoire (noir), équipée d'une entrée d'air Aldes EA45 (vert points pointillés), et équipée d’une entrée d’air Aldes EHL-L (orange pointillés).

C. Indices uniques de performance d’isolement acoustique des entrées d’air

Pour simplifier la lecture de l’isolement de l’entrée d’air, on utilise des indices uniques ne dépendant pas de la fréquence. Ces indices sont similaires à ceux décrivant l’isolement des murs et fenêtres. Ils sont calculés selon NF EN ISO 717-1. Le calcul découle de la comparaison de la courbe d’isolement, entre 100 et 3150 Hz, de l’entrée d’air à une courbe de référence. Ainsi, deux modèles d’entrées d’air ayant la même valeur d’indice d’isolement n’ont pas forcément exactement le même comportement acoustique fréquentiel.

L’indicateur est le Dn,e,w (C ; Ctr). Dn,e,w (C) = Dn,e,w + C et et Dn,e,w (Ctr) = Dn,e,w + Ctr.

• L’indice Dn,e,w (Ctr) indique l’isolement acoustique de l’entrée d’air confrontée à un bruit de trafic pondéré A. C’est l’indicateur principal de la performance acoustique des entrées d’air face aux bruits extérieurs courants, tels que le trafic routier, ferroviaire ou les chantiers.

• L’indice Dn,e,w (C) indique l’isolement acoustique de l’entrée d’air confrontée à un bruit rose pondéré A. Parfois indiqué par les fabricants, il est représentatif de la performance acoustique contre les bruits typiquement rencontrés en intérieur, plus aigus que ceux extérieurs: voix, télévision… Il peut être pertinent, par exemple si le bruit gênant extérieur provient d’une cour de récréation et ses bruits de cris aigus.

Plus la valeur des indices est élevée et plus l’isolement de l’entrée d’air est élevé.

Par calcul, en appliquant la méthode de la norme, les valeurs suivantes sont obtenues :

• Sans accessoire : Dn,e,w (C) = 32 dB et Dn,e,w (Ctr) = 34 dB

• Aldes EA45 : Dn,e,w (C) = 35 dB et Dn,e,w (Ctr) = 36 dB

• Aldes EHL-L : Dn,e,w (C) = 39 dB et Dn,e,w (Ctr) = 39 dB

La hiérarchie observée sur les courbes est bien retranscrite par les indices.

D. Simulation de l’isolement des entrées d’air

Afin de rendre tangibles ces niveaux d’isolement, des résultats de simulations sont présentés.

Ces simulations considèrent une configuration fictive dans laquelle seule l’entrée d’air impacte la propagation d’un bruit.

En pratique, le bruit entre aussi dans les logements par le reste de la façade (fenêtres, murs…) et il interagit avec l’intérieur des pièces (absorption par les meubles et occupants, résonances des salles...). Cette configuration correspond globalement à celle employée dans les mesures d’isolement normées en laboratoire. Les calculs ont été effectués à partir des courbes d’isolement présentées en figure 1.

Le bruit est joué 5 fois :

• Bruit en transmission directe. Le bruit est brut, il est transmis directement de l’émetteur au receveur.

• Bruit après transmission au travers d’une ouverture sans accessoire.

• Bruit après transmission au travers d’une ouverture équipée d’une Aldes EA45.

• Bruit après transmission au travers d’une ouverture équipée d’une Aldes EHL-L.

• Bruit après transmission au travers d’une ouverture équipée d’une Aldes EHL-L et d’un auvent acoustique Aldes.

Deux bruits sont considérés : le bruit d’une unité extérieur de pompe à chaleur, et le bruit du passage d’une voiture proche d’une cour de récréation.

IV. Isolement des entrées d’air

Un large choix d’entrées d’air fixes, autoréglables et hygroréglables est disponible à la vente.

La configuration classique est une entrée d’air installée en menuiserie et associée à un auvent standard.

Suivant le modèle, la valeur d’isolement acoustique Dn,e,w (Ctr) est alors comprise entre 34 dB et 39 dB. Une entrée d'air est considérée comme « acoustique » à partir de 36 dB.

Des accessoires permettent d’augmenter l’isolement acoustique jusqu’à 42 dB tout en conservant une installation en menuiserie. Cette augmentation de l’isolement n’est pas négligeable comme présenté dans les vidéos ci-dessus.

A. Rallonge / entretoise acoustique

Elle se positionne entre la paroi de fixation et l'entrée d'air. Elle augmente donc la longueur et donc la visibilité de l’entrée d’air à l’intérieur du logement. Seuls certains modèles d’entrée d’air sont compatibles avec cet accessoire.

Chez Anjos, elle prend le nom de « Rallonge Acoustique » (RA) et se décline en trois variantes. Bien que similaires, elles ont des différences de dimensions :

• Isola HY RA. Modèle compatible avec les entrées d’air Isola HY (hygroréglables).

• Isola RA. Modèle compatible avec les entrées d’air Isola (autoréglables).

• RA-ME. Modèle compatible avec les entrées d’air Mini ÉSÉA (autoréglables).

Chez Aldes, elle prend le nom de « Entretoise Acoustique ». Elle existe en une seule variante :

• Entretoise acoustique pour EHL. Modèle compatible avec les entrées d’air EHL S. NB : l’entrée d’air EHL-L est une entrée d’air EHL-S combinée avec une Entretoise acoustique pour EHL.

B. Auvent extérieur acoustique

Il vient se substituer à l’auvent standard. Bien que plus volumineux que l’auvent standard, vu qu’il s’installe à l’extérieur il permet d’augmenter l’isolement acoustique sans être visible de l’intérieur du logement.

Chez Anjos, il prend le nom de « Capuchon de façade acoustique » (CFA) et se décline en deux variantes :

• CFA. Modèle compatible avec les entrées d’air Isola, Isola + RA, Isola HY, Isola HY + RA.

• Mini CFA. Modèle compatible avec les entrées d’air Mini ÉSÉA, Mini ÉSÉA + RA-ME.

Chez Aldes, il prend le nom de « Auvent acoustique » et se décline en une variante :

• Auvent menuiserie acoustique. Modèle compatible avec les entrées d’air EHL, EA, EHB²

Les accessoires (rallonge / entretoise acoustique et auvent extérieur acoustique) réduisent très légèrement le débit des entrées d’air. Si une entrée d’air est annoncée comme compatible avec un ou plusieurs accessoires, cela implique que son débit nominal n’est pas impacté. Autrement dit, le dispositif complet répond à la même exigence normative permettant d’annoncer une valeur de débit. Pour s’en assurer, les fabricants font réaliser des essais en laboratoire des entrées d’air seules et associées avec les accessoires vendues comme compatibles.

C. Valeurs d’isolement

Des extraits des Avis Techniques de la gamme d’entrée d’air de menuiserie de Anjos et Aldes sont reproduits ci-dessous. Ils sont disponibles dans leur intégralité sur le site du CSTB.

Extrait de l'Avis Technique 14.5/17-2275_V4 présentant les valeurs de Dn,e,w (Ctr) des entrées d'air de menuiseries d’Anjos --> Cliquer pour visualiser en plein écran

Extrait de l'Avis Technique 14.5/17-2266_V6 présentant les valeurs de Dn,e,w (Ctr) des entrées d'air de menuiseries d’Aldes --> Cliquer pour visualiser en plein écran

D. Entrées d’air en traversée de mur

Les entrées d’air en traversée de mur apportent un meilleur isolement que celles en traversée de menuiserie. Elles sont cependant plus compliquées à installer et moins discrètes en façade (grille).

Ils sont composés d’une entrée d’air et d’un accessoire inséré dans le mur. Anjos nomme cet accessoire « Silencieux de traversée de mur » et Aldes les nomme « Manchon acoustique ».

Suivant le modèle de l’accessoire inséré dans le mur et de l’entrée d’air, la valeur d’isolement acoustique Dn,e,w (Ctr) est comprise entre 46 dB et 57 dB.

V. Améliorer l’isolement d’une entrée d’air

Obstruer une entrée d’air avec du papier, de la mousse ou une plaque est déconseillé !

La ventilation du logement est un équilibre entre l’air amené et l’air rejeté. Les entrées d’air permettent une amenée d’air extérieur calibrée. Leur module (22, 30 ou 45 m3/h), leur nombre et leur répartition dans le logement est règlementé. Obstruer une entrée d’air risque de déséquilibrer le réseau de ventilation et donc de créer des problèmes de pollution de l’air, d’humidité et de bruit sur les autres entrées d’air et bouches d’extraction – voir II. Bruit dû au flux d’air.

Le seul cas dans lequel il est possible d’obstruer une entrée d’air est lorsque le système de ventilation a été modifié. Par exemple : passage d’une ventilation naturelle à une VMC. Ce genre de modification doit être réalisé selon la réglementation en vigueur.

Afin d’améliorer l’isolement acoustique d’une entrée d’air tout en respectant le renouvellement de l’air, il est conseillé de :

• Nettoyer les accessoires et l’ouverture de l’entrée d’air suivant les recommandations des fabricants. Ce nettoyage doit être effectué 1 à 2 fois par an. Des éléments en mousse acoustique sont présents dans les entrées d’air, rallonge et auvent. Si des dépôts de pollution importants sont présents à leur surface et qu’ils ne partent pas au nettoyage, ils peuvent grandement dégrader l’isolement de l’entrée d’air. En effet, ces mousses ont des porosités ouvertes, ce qui leur permet d’absorber le bruit. Si leur interface avec le bruit est bouché, leur capacité d’absorption est fortement modifiée. Il est alors possible de ne remplacer que l’élément en mousse.

• Remplacer l’entrée d’air par un modèle affichant un isolement plus élevé de plusieurs dB.

• Si le débit nominal de l’entrée d’air est de 45 m3/h et que la réglementation autorise (et uniquement si la réglementation l’autorise) à avoir un débit plus faible, remplacer l’entrée d’air par un modèle en 30 m3/h.

• Remplacer les entrées d’air de menuiseries par une pose en traversée murale. Ceci nécessite néanmoins une mise en œuvre très contraignante.

Le tableau ci-dessous résume l’impact des différentes actions permettant d’augmenter la valeur d’isolement des entrées d’air.