Les défis acoustiques des gymnases avec des utilisations en auditorium et en classe
Les exigences croissantes en matière de programmes et d’espace dans les écoles urbaines exigent que les gymnases contemporains soient multifonctionnels. Leurs diverses utilisations comprennent aujourd’hui des événements sportifs, des assemblées étudiantes, des productions théâtrales, des concerts de groupes et des études parascolaires / garderies, pour n’en nommer que quelques-unes. Ces utilisations se répartissent en deux grandes catégories, à savoir l’utilisation du gymnase et l’utilisation de l’auditorium.
Les exigences de qualité acoustique pour ces deux catégories ne sont malheureusement pas tout à fait les mêmes. L’utilisation du gymnase suggère un niveau de vivacité acoustique, tandis que l’utilisation de l’auditorium exige l’intelligibilité de la parole, qui est définie comme le pourcentage de matériel vocal correctement identifié par un auditeur moyen d’audition normale travaillant dans sa langue maternelle. Satisfaire un objectif dégrade l’exigence de qualité acoustique de l’autre et donc un compromis est vital.
« La conversion d’un gymnase à usage multiple est onéreuse, mais elle devient un investissement essentiel en raison des besoins croissants en matière de programmes et d’espace dans la plupart des écoles urbaines.»
Les normes de l’American National Standards Institute (ANSI) ne précisent pas en détail les critères de performance pour les grands espaces d’apprentissage fermés tels que les gymnases. La conversion d’un gymnase à usage multiple (ou multifonctionnel) est onéreuse, mais devient un investissement essentiel en raison des exigences croissantes en matière de programmes et d’espace dans la plupart des écoles urbaines. Les gymnases existants étaient généralement conçus pour les événements sportifs, ayant moins de traitements acoustiques que requis pour d’autres activités.
Dans les écoles établies, cependant, une refonte acoustique complète du gymnase pour tenir compte de son utilisation multifonctionnelle peut ne pas être possible en raison de considérations économiques et de temps. Dans ces circonstances, l’introduction et la mise en place de quantités variables de matériaux acoustiquement absorbants sur les surfaces intérieures des murs et du plafond du gymnase sont considérées comme une solution de rechange viable et adéquate.
On suppose que le niveau sonore de fond généré par le CVCA et d’autres sources sera toujours contrôlé adéquatement à l’aide d’enceintes nominales appropriées (ensembles muraux, fenêtres, plafonds, etc., atteignant ou dépassant les cotes minimales de CTS requises), de silencieux, etc. Dans ces circonstances, le seul problème acoustique important restant à résoudre pour un gymnase multifonctionnel est son temps de réverbération.
Temps de réverbération acoustique et environnements scolaires
Le temps de réverbération a traditionnellement été le facteur clé dans la quantification de l’environnement acoustique d’un espace. Dans la plupart des espaces d’enseignement, la réverbération optimale devrait être assez faible (environ 0,6 seconde), de sorte que le son réfléchi se dégrade rapidement, ce qui permet de meilleures conditions de parole. Dans les espaces pour les événements sportifs ou musicaux, des temps de réverbération plus longs ont été jugés préférés (jusqu’à 2,4 secondes) afin de fournir une certaine excitation et vivacité.
Le temps de réverbération à l’extrémité inférieure de la plage peut fournir une intelligibilité acceptable de la parole dans une salle de classe ou une salle de conférence avec des étudiants à une distance relativement proche, mais il est susceptible de nuire à l’excitation d’une compétition sportive ou au plaisir d’un récital de musique. Ainsi, établir un critère d’évaluation pour un gymnase, qui doit accueillir des activités variées, n’est pas simple. La littérature publiée suggère que la plage optimale pour une bonne intelligibilité de la parole est de 0,6 à 2,0 secondes (pour la salle de classe, la salle de conférence, les petits décors de type théâtre et 0,6 seconde étant idéale pour les espaces d’apprentissage de base) tandis que la plage optimale pour un espace « vivant » tel qu’un auditorium, une salle de concert, une symphonique, etc. est de 1,4 à 2,6 secondes. Ainsi, un compromis est nécessaire pour les gymnases polyvalents, afin de servir les deux objectifs.
Atteindre un temps de réverbération de 1,5 seconde ou moins sur toute la gamme de fréquences vocales serait un objectif raisonnable sans compromettre de manière significative l’intelligibilité de la parole. Considérant que l’atteinte d’un temps de réverbération de 1,5 seconde ou plus serait considérée comme un objectif raisonnable sans compromettre de manière significative l’excitation requise pour les activités de gymnastique régulières. Des temps de réverbération légèrement plus longs aux basses fréquences sont acceptables, car cela aura peu d’effet sur les niveaux globaux ou l’intelligibilité. De même, une réverbération plus courte aux hautes fréquences est typique en raison des grands volumes physiques et de l’absorption d’air sans dégradation de l’intelligibilité de la parole ou de la qualité requise pour l’excitation.
Processus en cinq étapes de l’ingénierie acoustique
En résumé, l’établissement d’une bonne acoustique dans un gymnase avec des utilisations en auditorium et en classe est réalisable, mais difficile compte tenu des exigences acoustiques transversales. Grâce à l’expérience et à l’enquête, HGC Bruit Vibrations Acoustique a déterminé que le processus en cinq étapes suivant conduira très probablement à un résultat acoustique souhaité.
- Déterminer les traitements acoustiques existants et mesurer les niveaux de réverbération pour confirmer leur performance.
- Déterminer l’absorption supplémentaire requise pour atteindre le critère déterminé.
- Choisissez les traitements absorbants en tenant compte de leurs coefficients d’absorption à basse, moyenne et haute fréquence et du niveau de réverbération déjà présent dans ces bandes de fréquences.
- Déterminer une distribution appropriée du matériau en fonction d’une modélisation acoustique qui tient compte des trois directions (il est généralement conseillé de répartir les matériaux assez uniformément autour du mur et du plafond en tenant compte du niveau d’absorption existant dans chaque direction) et confirmer les niveaux de réverbération résultants par des essais après l’installation.
- Assurez-vous que l’installation se déroule conformément aux recommandations du fabricant, sinon les matériaux risquent de ne pas atteindre le niveau d’absorption souhaité et une réverbération excessive pourrait en résulter.