Sur un capotage, les décibels se perdent rarement dans les parois
Le capotage est, selon l’INRS, le moyen le plus employé pour réduire le bruit rayonné par une machine. C’est aussi l’un des plus sensibles aux détails. Lors d’essais en laboratoire publiés en 2001, l’INRS a mesuré un même capotage d’essai à double paroi avant et après la pose d’un joint d’étanchéité au sol : sa perte par insertion est passée de 19 à 45 dB(A) (Cahiers de notes documentaires n° 182, ND 2144). Mêmes parois, même source, 26 dB(A) d’écart.
Un capotage n’est pas une boîte posée autour d’une machine. C’est une enveloppe qui doit à la fois isoler, laisser respirer la machine, rester accessible et ne toucher à rien de ce qui vibre. Dès que l’une de ces fonctions est dimensionnée à part, c’est elle qui fixe la performance de l’ensemble.
Ce mois-ci, nous passons en revue les erreurs de dimensionnement que nous rencontrons le plus souvent sur le terrain, et le mécanisme physique derrière chacune.
Quatre erreurs qui coûtent des décibels
1. La ventilation : une ouverture dimensionnée en dernier
Une machine capotée continue de dissiper sa chaleur : évacuer 10 kW de pertes avec un échauffement de l’air limité à 10 °C demande déjà environ 3 000 m³/h, et chaque entrée ou sortie de cet air est une ouverture dans l’enveloppe. Dans les mêmes essais, une seule ouverture de 40 × 20 cm faisait tomber la perte par insertion d’un capotage métallique de 38 à 23 dB(A), et la perte s’aggravait vers les hautes fréquences, que l’ouverture laisse passer presque librement. Équipée d’un silencieux complété de lamelles souples en entrée et en sortie, la même ouverture ramenait l’ensemble à 38 dB(A), le niveau du capotage fermé.
Le traitement existe, encore faut-il le dimensionner avec le reste. Le silencieux ajoute une perte de charge que le ventilateur doit vaincre, et la vitesse de l’air entre ses baffles génère son propre bruit. Un capotage sous-ventilé fait chauffer la machine, et la tentation devient forte de l’exploiter portes ouvertes : sa performance acoustique disparaît avec elles.
2. Les portes et les traversées : des fuites qui plafonnent la performance
L’isolation d’une enveloppe se calcule en pondérant la transparence acoustique de chaque élément par sa surface : un élément minuscule mais très transparent peut suffire à dominer le résultat. En théorie, une fente représentant 0,1 % de la surface plafonne l’ensemble autour de 30 dB, quelle que soit la qualité des parois. Sur un autre capotage d’essai, l’INRS a encore regagné 6 dB(A) en traitant les fuites autour, puis sous une porte.
Une porte doit donc offrir les mêmes qualités acoustiques que les panneaux fixes, joints compris. Ces joints s’écrasent et se remplacent : la spécification des pièces de rechange fait partie du dimensionnement, et le code du travail compte les programmes de maintenance parmi les leviers de réduction de l’exposition au bruit (article R4434-1). Même logique pour chaque traversée de câble, de tuyauterie ou d’arbre : un manchon acoustique prévu au cahier des charges, pas ajouté en correctif après réception.
3. Les liaisons rigides : quand la paroi devient la source
Un capotage traite le bruit aérien, pas le bruit transmis par la structure. Si la machine, son châssis ou une tuyauterie touchent l’enveloppe, les vibrations excitent directement les parois, qui rayonnent à leur tour comme la membrane d’un haut-parleur. L’isolation des panneaux ne joue alors plus aucun rôle : le bruit ne traverse pas la paroi, il est produit par elle. Ces vibrations se concentrent sur des raies liées à la rotation de la machine, le plus souvent dans les basses et moyennes fréquences, et s’amplifient lorsqu’elles croisent les fréquences propres des panneaux.
La parade : aucun pont rigide entre ce qui vibre et l’enveloppe. Machine sur plots élastiques, raccords souples sur tuyauteries et gaines, capotage désolidarisé de la machine et de son châssis, panneaux amortis si nécessaire. Le même article du code du travail cite d’ailleurs la réduction du bruit de structure, par amortissement ou par isolation, juste après les capotages.
4. Le spectre : une performance qui se lit en courbe, pas en chiffre
L’isolation d’une paroi croît avec sa masse et avec la fréquence, puis chute autour de sa fréquence critique, qu’il faut tenir à l’écart des raies émergentes de la machine. En basses fréquences, l’efficacité dépend aussi de la distance entre machine et parois, qui doit augmenter à mesure que la plus basse fréquence à traiter descend : un capotage trop ajusté perd d’abord son efficacité en basses fréquences.
Un capotage spécifié « 25 dB(A) » sans spectre de source n’est donc pas spécifié. Ce spectre doit couvrir tous les régimes, comme nous le soulignions le mois dernier : sur une machine à vitesse variable, les raies descendent avec le régime, vers la zone où le capotage atténue le moins. La réception, enfin, se prépare dès la spécification : la norme NF EN ISO 11546-2 encadre la mesure sur site de la perte par insertion d’un capotage complet, à des fins d’acceptation, et fixer au cahier des charges cette méthode, les points de mesure et les régimes évite de découvrir trop tard qu’on ne mesure pas ce qui a été calculé.
Un capotage se dimensionne comme un tout : parois, ventilation, accès, traversées et appuis, sur le spectre réel de la machine et sur l’ensemble de ses régimes. C’est, à notre sens, la condition pour que la performance mesurée à la réception soit celle calculée à la conception. – Équipe R&D, Groupe BOËT
QUESTION DU MOIS
Sur vos installations capotées, lequel de ces quatre points vous a déjà coûté des décibels à la réception ?
La question reste ouverte, et les retours terrain sont précieux. Partagez votre expérience en commentaire ou contactez directement notre équipe ingénierie. contactez le Groupe BOËT.