Comment éviter les systèmes de ventilation bruyants?
Allier climat intérieur sain et confort acoustique
Un système de ventilation doit renouveler l'air de manière suffisante sans perturber le confort acoustique des pièces de vie et des chambres à coucher. Les bourdonnements, sifflements ou chuintements ne proviennent pas toujours de l'unité de ventilation: la vitesse de l'air, le tracé des conduits, le montage et l'équilibrage du réseau déterminent également le résultat. Pour l'installateur, le confort acoustique ne commence donc pas par la résolution d'une plainte, mais dès la conception et le montage. La mise en service et l'entretien sont tout aussi importants. Cet article propose un aperçu des points de vigilance pratiques pour les installateurs et les concepteurs.
Quelles sont les exigences en matière de bruit d’installation?
Avant d’aborder les causes du bruit, examinons d’abord ce que l’on entend exactement par 'bruit d’installation maximal admissible', et à partir de quel seuil on parle de bruit. En Belgique, la norme de performance NBN S 01-400-1 (2022) définit des critères acoustiques pour les bâtiments résidentiels et les installations techniques. Trois niveaux de performance y sont définis. Des critères ont été fixés pour la classe A, qui correspond au niveau de performance le plus élevé en matière de confort acoustique accru, jusqu’à la classe C, qui correspond à un confort acoustique normal. En ce qui concerne le bruit d’installation de longue durée, celui-ci ne doit pas dépasser 28 dB dans une chambre à coucher pour la classe C et 25 dB pour les classes A (et B). Dans un salon, ces valeurs sont respectivement de 32 et 29 dB. Dans les salles de bains, les cuisines et surtout les locaux techniques, les exigences sont moins strictes.
En ce qui concerne spécifiquement les systèmes de ventilation, il est important que la détermination de cette valeur, conformément aux normes, soit effectuée dans l’ensemble de la pièce, et non à partir d’une seule mesure isolée à proximité d’une bouche d’aération.
D’où provient le bruit?
Le diagnostic acoustique commence par déterminer d’où provient le bruit et comment il se propage. On distingue cinq types de bruit.
- Le bruit du ventilateur se propage via le réseau de conduits. Une vitesse de ventilation plus élevée ou une perte de charge au niveau du ventilateur entraîne généralement une augmentation du bruit.
- Le bruit de contact ou de structure se produit lorsque les vibrations de l'installation de ventilation se transmettent aux murs, sols ou plafonds via des fixations rigides. Un bourdonnement ou un vrombissement est alors caractéristique.
- Il existe également le bruit d’écoulement. Celui-ci se produit lorsque l’air s’écoule à grande vitesse dans un conduit, un raccord ou une vanne. Des turbulences locales peuvent provoquer un sifflement ou un bourdonnement caractéristique. Une vanne fortement fermée pour corriger un débit trop élevé peut ainsi devenir elle-même une source de bruit.
- La diaphonie est la transmission du bruit entre différentes pièces via un réseau commun de conduits d’air. Le bruit peut ainsi être transmis d’une pièce à une autre.
- Enfin, le bruit provenant de l’extérieur peut également s'infiltrer via les grilles de façade ou les traversées de paroi. Le choix d’une grille ne se limite donc pas uniquement au débit et à la perte de charge.
Ces différents types de bruit montrent que le type de système détermine donc également les risques. Dans le système C, la ventilation mécanique s’effectue par l’évacuation. L’apport d’air naturel se fait par des ouvertures d’entrée situées dans les façades ou les fenêtres, généralement dans les pièces soumises aux exigences acoustiques les plus strictes. Dans le système D, tant l’apport que l’évacuation sont mécaniques. Ici, la vitesse de rotation du ventilateur, le type, le tracé et les caractéristiques des conduits et des raccords, ainsi que la transmission du bruit entre les différentes pièces jouent un rôle particulièrement important. Dans le cas des appareils décentralisés, le ventilateur et les éventuels filtres ou systèmes de traitement de l’air sont situés à proximité immédiate de la pièce ventilée. Les trajets des conduits sont plus courts, mais l’appareil se trouve également plus près de l’utilisateur. Il est donc essentiel que le niveau sonore de l’appareil soit faible et que son installation soit soigneusement étudiée.
Il convient de faire preuve d’une certaine prudence lors de l’interprétation des données techniques des produits. Une valeur en dB(A) indiquée n’est utile que si les conditions de mesure dans lesquelles elle a été déterminée sont clairement précisées. Ne comparez donc pas les valeurs sonores sans vérifier s’il s’agit de puissance acoustique ou de pression acoustique, quel mode de fonctionnement et quel débit d’air ont été utilisés, et selon quelle méthode de mesure la valeur a été déterminée. Un appareil peut sembler silencieux à faible débit dans la fiche technique, mais produire en réalité un bruit nettement plus important lorsqu’il doit fonctionner à une pression externe élevée pour atteindre le débit requis. Les données acoustiques au point de fonctionnement réel sont donc importantes, ainsi que, par extension, le spectre de fréquences étendu.
Conception et composants
Une conception acoustique adéquate ne peut débuter qu’après avoir déterminé le débit requis pour chaque pièce. On choisit ensuite les diamètres des conduits, les tracés, les composants et les pertes de charge. Les bouches en plastique présentent généralement de meilleures propriétés acoustiques que les bouches métalliques. Il n’est pas judicieux de prévoir des conduits de petit diamètre puis d’utiliser un ventilateur puissant pour atteindre malgré tout le débit requis. Des vitesses d’air plus élevées augmentent le risque de bruit de flux et accroissent la perte de charge. Pour les bouches de ventilation, il est recommandé de respecter une vitesse d’air comprise entre 1,5 (généralement 1,7 à titre indicatif) et 2 m/s au maximum.
L'emplacement de l'unité est également important. Un appareil installé à proximité du mur d'une chambre à coucher présente davantage de risques sur le plan acoustique qu'un appareil situé dans un local technique adapté, séparé des pièces d'habitation. Il est recommandé de choisir un mur à haute densité de masse, qui transmettra ainsi moins les vibrations sonores aux pièces et aux éléments de construction adjacents. Dans le cas des appartements, il faut également tenir compte des logements voisins.
Les silencieux sont particulièrement utiles pour limiter la transmission du bruit par les conduits. Ils doivent être choisis en fonction de la gamme de fréquences concernée, du débit d’air, de la perte de charge et de l’espace disponible. Un silencieux n’est pas une solution universelle pour tous les bruits. Lorsqu’un ventilateur ou un conduit vibre directement contre la structure, il faut d’abord s’attaquer à la source des vibrations. Un raccord droit trop court, un silencieux coudé ou soumis à des contraintes mécaniques peut également nuire à son efficacité. Le fabricant prescrit parfois une longueur de conduit rectiligne spécifique: cet espace doit donc être prévu dès la conception.
Dans le cadre de rénovations, l’espace limité est souvent un facteur de complication. Il n’est toutefois pas conseillé de réduire les diamètres: des vitesses d’air plus élevées augmentent la perte de charge et le bruit. Il est préférable de chercher un tracé alternatif, des composants compacts adaptés ou d'utiliser plusieurs conduits en parallèle.
Installation et équilibrage
Les attentes acoustiques doivent être clairement définies dès le départ. Cependant, même une bonne conception peut se révéler bruyante en cas de montage incorrect. Placez et fixez l’unité conformément aux instructions du fabricant, utilisez les amortisseurs de vibrations prescrits et évitez les raccords rigides. Le réseau de conduits ne doit pas exercer de contrainte mécanique sur l’unité. Des réductions de conduits douces et des coudes larges limitent la turbulence. Un conduit flexible écrasé provoque une perte de charge et du bruit supplémentaires.
L'équilibrage du réseau ne s'effectue qu'une fois l'ensemble du système correctement monté. Des bouches fortement bridées sont ici un signal d'alarme classique. Lorsqu'une bouche est presque fermée pour limiter un débit trop important, une vitesse d'air élevée se crée localement. Cela peut générer du bruit et des courants d'air. Vérifiez alors pourquoi le système fournit trop d'air à cet endroit: une branche mal réglée, un diamètre de conduit inadapté ou un mauvais paramétrage du ventilateur peut en être la cause.
Lors de la réception technique, les performances acoustiques peuvent être évaluées en plus de l'équilibrage du réseau. Réglez l'appareil sur le débit réellement nécessaire et vérifiez également les vitesses supérieures. Un mode boost peut temporairement générer plus de bruit, il est donc important que ce mode de fonctionnement ne soit utilisé que là et quand il est nécessaire.
Entretien et résolution des plaintes
Enquêter sur une plainte liée au bruit consiste à écouter et à mesurer. Souvent, la nature du bruit fournit déjà un indice. Un bourdonnement constant, qui se manifeste surtout aux vitesses de ventilation les plus élevées, indique par exemple plutôt un problème lié au ventilateur ou à la transmission des vibrations. Un chuintement aigu au niveau d’une seule bouche suggère plutôt un problème local de circulation d’air. Un bruit qui ne se produit qu’en cas de vent nécessite de vérifier une grille de façade ou une prise d’air extérieure.
Commencez par comparer les différents modes de fonctionnement. Il se peut que la plainte ne se manifeste que lorsque le ventilateur passe à la vitesse supérieure. Vérifiez ensuite les filtres. Un filtre encrassé augmente la perte de charge et peut obliger le ventilateur à fonctionner à un régime plus élevé. Vérifiez également que les bouches et les grilles ne présentent pas d’encrassement, de dommages ou de modifications indésirables. Un occupant ayant déréglé une bouche peut accidentellement perturber l'équilibrage initial du réseau. Un mauvais équilibrage se reconnaît souvent à des débits anormaux: une pièce reçoit trop d'air tandis qu'une autre n'en reçoit pas assez, ou l'ensemble de l'installation n'atteint le débit de conception qu'à une vitesse de ventilation nettement plus élevée. Enfin, viennent les contrôles mécaniques: fixations, amortisseurs de vibrations, raccordements de conduits, clapets et usure éventuelle du ventilateur.
La présence d’un défaut est d’autant plus probable lorsque les débits et les réglages sont corrects, mais que le bruit a soudainement augmenté de manière significative ou qu’un bruit mécanique inhabituel se fait entendre. En cas de doute, il est utile de comparer les données avec celles des mesures et réglages d’origine. Si le bruit persiste après l’entretien des filtres, si une bouche chuinte ou si l’installation émet un bruit différent d’auparavant, l’installateur doit intervenir à nouveau. L'occupant a tout intérêt à ne pas dérégler une bouche sans raison, à ne pas modifier le débit lui-même et à ne détacher aucun raccordement de conduit.
Exemple pratique
Un exemple fictif mais représentatif: dans une maison neuve, l'occupant signale un chuintement manifeste dans la chambre à coucher. Le bruit est particulièrement audible pendant le mode nuit normal. L'installateur vérifie le débit d'alimentation prévu à la conception, qui est de 50 m³/h, mais mesure 72 m³/h au niveau de la bouche de ventilation. Parallèlement, il s'avère que le débit total du système est environ 15% plus élevé que prévu. De plus, la bouche est presque entièrement fermée.
La première impression selon laquelle l'unité de ventilation serait défectueuse se révèle incorrecte. Lors du contrôle du réseau de conduits, il apparaît que la branche concernée présente moins de résistance que ce qui avait été prévu lors de la conception. De ce fait, la chambre à coucher reçoit trop d'air. L'installateur ramène d'abord le débit total de l'unité à sa valeur de conception, puis rééquilibre les différentes branches. Le débit de la chambre à coucher est réglé sur 50 m³/h, sans trop brider la bouche de ventilation.
Après ce rééquilibrage, le niveau sonore est à nouveau mesuré en mode de fonctionnement normal. Le niveau pondéré dans la chambre à coucher passe alors de 31 à 27 dB. Le remplacement du ventilateur n’aurait pas constitué ici une solution structurelle. La cause résidait en effet dans la combinaison d’un débit total trop élevé et d’une mauvaise répartition du flux d’air.
Merci à Itho Daalderop, Renson, Zehnder