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Étude acoustique et vibratoire pour la transformation d'un auditorium en salle polyvalente

Pignal, Geoffroy (2003). Étude acoustique et vibratoire pour la transformation d'un auditorium en salle polyvalente. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire porte sur l'étude des vibrations et des qualités acoustiques de l'auditorium de l'École de technologie supérieure à Montréal, Canada. L'objectif de cette démarche est de mettre en évidence les moyens qui permettraient de transformer cet auditorium en un espace polyvalent c'est-à-dire une salle pouvant remplir son rôle académique (cours, conférences), mais pouvant aussi accueillir à diverses occasions des manifestations culturelles (musique, théâtre). Trois champs d'étude distincts sont abordés: les vibrations de plancher, la qualité acoustique et l'isolation acoustique.

1) Vibration des planchers. Le contrôle des vibrations passe par l'évaluation de la fréquence naturelle du plancher de l'auditorium, de façons théorique et expérimentale. Si des activités rythmiques dans l'auditorium ne sont pas susceptibles de nuire à la structure de l'édifice, elles peuvent toutefois créer une gêne chez les occupants au voisinage de l'auditorium. Il faut donc soigneusement contrôler les périodes d'utilisation de l'auditorium pour des événements fortement rythmés.

2) Qualité acoustique. La qualité acoustique de l'auditorium est essentiellement déterminée par un facteur nommé temps de réverbération. Actuellement, l'auditorium vide est trop réverbérant, aussi nous proposons de rembourrer légèrement les sièges afin de pallier ce problème. Par ailleurs, la forme actuelle de l'auditorium est inadéquate pour des représentations musicales ou théâtrales. Des modifications peuvent être apportées dans le but de transformer cet auditorium en un espace modulable.

3) Isolation acoustique. Les mesures effectuées in situ montrent que l'isolation acoustique fournie par les cloisons acoustiques mobiles qui séparent les trois salles de classe dans l'auditorium n'est pas à la hauteur des garanties offertes par le fabricant. Plusieurs améliorations peuvent être apportées directement sur les cloisons de l'auditorium. Si les problèmes persistent, il faudra tester ces cloisons en laboratoire pour voir s'il ne s'agit pas d'un vice de fabrication.

Ce travail nous a permis également d'établir des liens entre les trois champs d'étude abordés. Dans le cas de l'auditorium, les vibrations du plancher, liées à la structure, sont indépendantes de la qualité et de l'isolation acoustique, ces dernières étant liées aux revêtements et aux matériaux employés dans la fabrication des parois. L'isolation et la qualité acoustique sont liées surtout à basse fréquence, où une faible perte par transmission du son est synonyme d'une absorption élevée du son. À haute fréquence, ces deux fonctions deviennent indépendantes. Dans le cas de structures plus légères, les trois domaines sont liés et doivent faire l'objet d'un traitement commun.

Titre traduit

An acoustic and vibratory study for the transformation of an auditorium into a multipurpose hall

Résumé traduit

This thesis presents the acoustic and vibratory study of the auditorium of the École de technologie supérieure in Montreal, Canada. The objective of this project is to determine how the present auditorium could be transformed into a multipurpose hall. A multipurpose hall is a room in which the regular school activities will take place (classes, conferences), and also some additional activities, like cultural events (music, theatre). Floor vibrations, acoustic quality and acoustical insulation are the three main topics of this thesis.

1) Floor vibrations. The natural frequency of a floor is a basic value for the control of vibrations. It can be calculated or measured by experimental tests. Rhythmic activities taking place in the auditorium do not represent a risk for the structure of the building. However, people in adjoining rooms may be bothered by the vibrations produced by the floor. A strict organisation of the different activities in the auditorium is the best way to avoid displeasure due to the vibrations phenomena.

2) Acoustic quality. The acoustic quality of a room is mainly established by the value of its reverberation time. The reverberant field in the auditorium is too strong when it is empty, therefore we suggest replacing the present seats by lightly upholstered seats. Moreover, the present geometry of the auditorium is unsuitable for musical or theatrical shows. We propose guidelines to transform its actual geometry into one that varies according to circunstances.

3) Acoustical insulation. In our discussion about acoustical insulation, we focus on the mobile acoustical barriers between the three classrooms of the auditorium. Measurements in the auditorium show that these partitions are highly inefficient; therefore these partitions should be improved. Laboratory tests should be considered if performances continue to be low.

Finally, we have established links between floor vibrations, acoustic quality and acoustical insulation. In the case of the auditorium, floor vibrations, which depend on the structure characteristics, can be treated independently of acoustic quality and acoustical insulation, which rely on the coverings and materials used. Acoustical insulation and acoustic quality are linked at low frequencies: if a partition has a low transmission loss, the sound is highly absorbed. At high frequencies, acoustical insulation and acoustic quality become independent. In the case of constructions with light structure, the three topics are linked; therefore it is necessary to make a simultaneous study of the three questions.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliogr.: f. [145-146].
Mots-clés libres: Acoustique, Auditorium, Cas, Ecole, Etude, Isolation, Plancher, Qualite, Superieur, Technologie, Vibration
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Nollet, Marie-José
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Laville, Frédéric
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 11 mai 2011 13:48
Dernière modification: 17 oct. 2016 23:56
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/733

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