Votre laboratoire est aussi un lieu de travail : qu'en est-il de l'acoustique ?

Ces dernières années, la conception fondée sur des preuves, les objectifs de bien-être et l'accent mis sur l'expérience des occupants ont permis une évolution marquée de l'acoustique au travail, visant à accroître la productivité et la satisfaction. Les propriétaires de laboratoires ont tendance à considérer les niveaux élevés de bruit et de vibrations comme une fatalité échappant au contrôle des concepteurs dans le cadre de budgets de construction raisonnables. Pourtant, les laboratoires sont aussi des lieux de travail ! Les occupants méritent une attention particulière en matière de conception acoustique, laquelle peut être rendue économiquement viable en impliquant l'ingénieur acousticien dès le début du projet pour établir des objectifs de bruit et de vibrations appropriés et prioriser les améliorations de l'environnement de travail.

Nous vivons une époque passionnante dans le domaine des sciences de la vie, où la biologie synthétique et le séquençage génomique offrent des opportunités de faire progresser radicalement les résultats en matière de santé et dans les secteurs associés. Outre l'expansion et la modernisation des infrastructures biotechnologiques, nous observons une tendance aux bâtiments de laboratoires « spéculatifs », qu'il s'agisse de nouvelles constructions ou de réhabilitations, promettant aux futurs locataires le meilleur des deux mondes : des espaces de travail de classe A au sein d'environnements de recherche. La conception acoustique de ces projets commence par la compréhension ou l'hypothèse de la gamme d'usages prévus, afin d'élaborer un plan de projet adapté qui traite les activités ou les équipements sensibles au bruit et aux vibrations.

Voici quelques-uns des éléments clés que nous prenons en compte pour la conception des espaces de travail dans les environnements liés aux sciences de la vie.

Évaluation des vibrations du site ou du bâtiment

Lors de l'évaluation d'un bâtiment ou d'un site existant destiné à accueillir un laboratoire de sciences de la vie et des espaces de travail, il est crucial de quantifier l'exposition aux vibrations, qui peut affecter l'utilisation des microscopes optiques, les environnements de vivarium, la recherche à l'échelle nanométrique, et plus encore. La sensibilité humaine au confort sur le lieu de travail peut également être intégrée à l'analyse de conception.

Les sources de vibrations environnementales dépendent du site et échappent généralement au contrôle de l'équipe de conception (par exemple, la proximité d'autoroutes, de voies ferrées ou d'aéroports). Les résultats de l'évaluation des vibrations peuvent être utilisés pour optimiser l'emplacement des équipements et déterminer où des améliorations structurelles (renforcement, joints de dilatation, isolation) peuvent réduire considérablement le risque d'impact sur les opérations. Dans certains cas, les résultats peuvent conduire à conclure qu'un site n'est pas adapté au programme proposé.

Lors de l'évaluation de l'exposition aux vibrations, les équipements mécaniques, électriques et de plomberie (MEP), ainsi que l'activité des occupants au sein du bâtiment, sont également des sources à prendre en compte. Les critères de vibration font généralement référence aux courbes de critères de vibration (VC) adoptées par l' IEST pour les catégories générales d'équipements sensibles ou pour des équipements spécifiques pouvant avoir des exigences propres au fabricant (par exemple, un microscope électronique). De plus, le guide de conception en acier de l'AISC et la norme ANSI S2.71 fournissent des critères directeurs pour évaluer la réponse humaine aux vibrations des bâtiments.

Conception acoustique intérieure

Contrôle des équipements bruyants

La recherche sur l'exposition prolongée à des niveaux sonores élevés démontre une fatigue associée, de l'irritabilité et une diminution globale du bien-être due à une augmentation des niveaux de cortisol. De plus, les réglementations de l'OSHA et de l'UE sur le « bruit au travail » imposent des exigences contraignantes en cas d'exposition prolongée, généralement appliquées au travail régulier dans les centrales techniques et les salles de serveurs.

Dans la mesure du possible, les équipements bruyants doivent être confinés dans des zones fermées distinctes. Pour les environnements où les occupants sont amenés à partager un espace avec ces équipements pendant une durée prolongée, des zones tampons et des enceintes (similaires à des bureaux individuels ou des cabines) sont des stratégies à envisager, déjà utilisées sur des projets actuels. Des écrans acoustiques mobiles sur roulettes peuvent offrir une atténuation sonore flexible pour les laboratoires (par exemple, les espaces de création) lorsque l'emplacement futur des équipements ou leur fréquence d'utilisation sont inconnus.

À l'instar de l'évolution récente des stratégies de conception pour les bureaux en espace ouvert, l'aménagement des espaces doit favoriser l'accès à des lieux calmes, tels que des cabines téléphoniques ou des salles de réunion fermées, pour permettre un travail concentré. Il est recommandé de prévoir des salles fermées avec des joints d'étanchéité sur les cadres de porte pour les salles de réunion, afin de garantir le bon fonctionnement des technologies de téléconférence pour tous les participants.

Traitements d'absorption acoustique

Une technique efficace pour contrôler le bruit dans un laboratoire d'enseignement ou un environnement de travail consiste à intégrer des traitements acoustiques absorbants, généralement appliqués au plafond pour une répartition optimale. La durabilité, la facilité de nettoyage, l'accessibilité et l'entretien sont autant d'aspects à prendre en compte lors de la sélection des produits ou matériaux appropriés. En termes de performance, un coefficient NRC de 0,70 constitue une valeur minimale de référence pour limiter l'excès de bruit dans les zones de travail occupées, bien qu'une analyse spectrale de l'absorption acoustique puisse s'avérer nécessaire au cas par cas.

Les traitements acoustiques peuvent être intégrés efficacement à la conception structurelle ou architecturale, par exemple en choisissant un platelage métallique perforé, des panneaux plats grand format, un revêtement acoustique projeté ou des baffles espacés, afin de les coordonner avec les autres éléments de faux plafond.

Les éléments absorbants présentés comme isolants acoustiques, tels que les panneaux ou écrans en feutre autoportants ou suspendus, peuvent améliorer la séparation acoustique entre des espaces de travail partagés, mais ne doivent pas être confondus avec des cloisons de séparation fermées.

Bruit et vibrations des systèmes CVC

Les besoins des laboratoires en matière de renouvellement d'air et d'extraction accrus exigent une attention particulière aux mesures de contrôle du bruit et des vibrations. L'ASHRAE fournit des recommandations sur les critères de bruit (NC) appropriés, en distinguant les laboratoires où une communication orale régulière est attendue, comme un laboratoire d'enseignement, des laboratoires de recherche où la parole est limitée.

Les mesures courantes de contrôle du bruit (telles que le revêtement en fibre de verre) peuvent ne pas être acceptables dans les installations soumises à des exigences de propreté. Les éléments couramment utilisés pour atteindre les indices NC comprennent des silencieux sans fibre pour les ventilateurs d'extraction, des centrales de traitement d'air à ventilateurs multiples, un revêtement de conduit protégé ou sans fibre de verre en aval des vannes d'alimentation en air, ainsi que des limites de bruit maximales spécifiées pour les hottes. Bien que les systèmes soient généralement dimensionnés pour une analyse spécifique à l'équipement avec des données acoustiques disponibles tardivement dans le processus de conception, il est préférable de définir les attentes en matière d'évaluation de faisabilité dès que les types de systèmes sont déterminés. Pour les projets de conception-construction, impliquer le concepteur mécanique dès le début permet de définir les attentes, d'améliorer la coordination continue et d'éviter les retouches.

L'isolation vibratoire des équipements doit être assurée conformément aux normes de l'ASHRAE, dans la mesure du raisonnable. L'épaississement des dalles, l'utilisation de plateformes d'isolation surélevées et l'alignement des équipements avec les lignes de colonnes peuvent constituer des mesures efficaces de réduction des risques. Les projets présentant des exigences critiques peuvent nécessiter une analyse par éléments finis pour définir une isolation vibratoire appropriée, en coordination avec l'ingénieur en structure.

Considérations relatives aux animaleries

Les projets incluant une animalerie, s'ils sont construits selon les normes NIH, NSF ou autres, doivent répondre à des exigences spécifiques en matière de bruit et de vibrations. Une étude acoustique détaillée est nécessaire pour traiter le bruit provenant des lave-cages et des chariots à roulettes, les transferts entre les zones bruyantes et calmes, ainsi que la sensibilité comportementale des animaux. Tenez compte de la diversité des espèces hébergées et de leur profil de sensibilité fréquentielle lors de la conception des systèmes MEPT, en particulier pour le CVC et les détecteurs de mouvement, qui peuvent provoquer des réactions physiologiques néfastes. Pour limiter les vibrations, des joints de dalle isolants, similaires aux joints sismiques, peuvent être utilisés afin d'atténuer le transfert structurel, surtout si l'animalerie est située à proximité immédiate des zones d'équipements techniques.

Systèmes technologiques

Face aux besoins technologiques croissants des bâtiments dédiés aux sciences de la vie, le dimensionnement approprié des salles de distribution technologique (ex. : MDF et IDF) est crucial pour l'aménagement de l'espace. Prévoir un espace suffisant pour les baies de serveurs, la proximité avec d'éventuels murs d'images ou autres éléments audiovisuels immersifs, ainsi que l'identification de systèmes économes en énergie sont des décisions de conception précoces qui permettent de répondre aux besoins potentiels des futurs occupants.

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