ISO 12999-1:2014

NORME ISO
INTERNATIONALE 12999-1
Première édition
2014-05-15
Acoustique — Détermination et
application des incertitudes de
mesure dans l’acoustique des
bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
Acoustics — Determination and application of measurement
uncertainties in building acoustics —
Part 1: Sound insulation
Numéro de référence
©
ISO 2014
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Budget d’incertitude détaillé . 3
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Situations de mesurage . 3
5.3 Conditions de mesurage . 4
5.4 Nombre de laboratoires participants . 4
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires . 4
5.6 Choix de l’éprouvette . 4
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants . 5
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats d’essais interlaboratoires . 5
6 Incertitudes associées aux valeurs uniques . 7
7 Incertitudes-types pour des mesurandes types . 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Isolement aux bruits aériens . 7
7.3 Isolement au bruit de choc . 8
7.4 Réduction de la transmission des bruits de choc par les revêtements de sol . 9
8 Application des incertitudes .10
Annexe A (informative) Exemple de traitement des incertitudes dans le domaine de l’acoustique
des bâtiments .12
Annexe B (informative) Exemple de calcul de l’incertitude associée à des valeurs uniques .14
Annexe C (informative) Budget d’incertitude détaillé .17
Bibliographie
...........................................................................................................................................................................................................................19
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 43, Acoustique, sous–comité SC 2,
Acoustique des bâtiments.
Cette première édition de l’ISO 12999-1 annule et remplace l’ISO 140-2:1991, qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 140-2:1991/Cor, 1:1993.
L’ISO 12999 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique — Détermination
et application des incertitudes de mesure dans l’acoustique des bâtiments:
— Partie 1: Isolation acoustique
Une partie 2 traitant de l’absorption acoustique est en préparation.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

Introduction
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, une évaluation des incertitudes, compréhensible et
proche de la réalité, est indispensable pour de nombreux points. Pour déterminer si une exigence est
satisfaite, par exemple si un laboratoire fournit des résultats corrects ou si les propriétés acoustiques
d’un produit sont meilleures que celles d’un autre produit, il faut évaluer de manière adéquate les
incertitudes associées aux grandeurs étudiées.
Il est préférable de déterminer les incertitudes en suivant les principes de l’Guide ISO/IEC 98-3. Ce Guide
spécifie une procédure détaillée pour l’évaluation de l’incertitude fondée sur un modèle mathématique
complet du mode opératoire de mesure. Dans l’état actuel des connaissances, il semble impossible de
formuler ces modèles pour les différentes grandeurs dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Par
conséquent, seuls les principes d’une telle évaluation de l’incertitude seront expliqués.
Pour obtenir tout de même des incertitudes, le concept de reproductibilité et de répétabilité est
introduit, ce qui constitue la méthode traditionnelle de détermination de l’incertitude dans le domaine
de l’acoustique des bâtiments. Ce concept permet de déclarer l’incertitude d’une méthode et des mesures
effectuées conformément à cette méthode, en se fondant sur les résultats de mesures interlaboratoires.
NORME INTERNATIONALE ISO 12999-1:2014(F)
Acoustique — Détermination et application des
incertitudes de mesure dans l’acoustique des bâtiments —
Partie 1:
Isolation acoustique
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 12999 spécifie des méthodes permettant d’évaluer l’incertitude de mesure de
l’isolement acoustique dans le domaine de l’acoustique des bâtiments. Elle prévoit:
— l’évaluation détaillée de l’incertitude;
— la détermination des incertitudes par des essais interlaboratoires;
— l’application des incertitudes.
En outre, des incertitudes caractéristiques sont données pour les grandeurs déterminées conformément
à l’ISO 10140, l’ISO 140-4, l’ISO 140-5, l’ISO 140-7 et l’ISO 717 (toutes les parties).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 140-4, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 4: Mesurage in situ de l’isolement aux bruits aériens entre les pièces
ISO 140-5, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 5: Mesurages in situ de la transmission des bruits aériens par les éléments de façade et les façades
ISO 140-7, Acoustique — Mesurage de l’isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction —
Partie 7: Mesurage in situ de la transmission des bruits de choc par les planchers
ISO 717 (toutes les parties), Acoustique — Évaluation de l’isolement acoustique des immeubles et des
éléments de construction
ISO 5725-1:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions
ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode
de base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d’une méthode de mesure normalisée
ISO 10140 (toutes les parties), Acoustique — Mesurage en laboratoire de l’isolation acoustique des éléments
de construction
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions suivants s’appliquent.
NOTE Chaque fois que cela est applicable, ils sont équivalents à ceux donnés dans l’ISO 5725-1, dans
[1] [2]
l’Guide ISO/IEC 98-3 et dans l’Guide ISO/IEC 99.
3.1
mesurande
grandeur particulière soumise à mesurage, par exemple l’isolement aux bruits aériens d’un vitrage
particulier, déterminée conformément à l’ISO 10140
3.2
résultat de mesure
valeur attribuée à un mesurande, obtenue en suivant l’ensemble complet des instructions données dans
un mode opératoire de mesurage
Note 1 à l’article: Le résultat de mesure peut être un niveau sur une bande de fréquences ou une valeur unique
déterminée conformément aux méthodes d’évaluation de l’ISO 717 (toutes les parties).
3.3
incertitude
paramètre, associé au résultat de mesure, qui caractérise la dispersion des valeurs qui peuvent
raisonnablement être attribuées au mesurande
3.4
incertitude-type
u
incertitude du résultat de mesure exprimée sous la forme d’un écart-type
3.5
incertitude-type composée
u
c
incertitude-type du résultat de mesure, lorsque ce résultat est obtenu à partir des valeurs d’autres
grandeurs, égale à la racine carrée d’une somme de termes, ces termes étant les variances ou covariances
de ces autres grandeurs, pondérées selon la variation du résultat de mesure en fonction de celle de ces
grandeurs
3.6
incertitude élargie
U
grandeur définissant un intervalle, autour du résultat de mesure, dont on peut s’attendre à ce qu’il
comprenne une fraction élevée de la distribution des valeurs qui peuvent raisonnablement être
attribuées au mesurande
3.7
facteur d’élargissement
k
facteur numérique utilisé comme multiplicateur de l’incertitude-type composée pour obtenir
l’incertitude élargie
3.8
condition de répétabilité
condition de mesurage comprenant le même mode opératoire de mesurage, les mêmes opérateurs, le
même système de mesure, le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire) et des mesurages répétés
sur le même objet sur une courte période
3.9
écart-type de répétabilité
σ
r
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de répétabilité
3.10
condition de reproductibilité
condition de mesurage comprenant des lieux différents (laboratoires ou bâtiments ordinaires), des
opérateurs différents, des systèmes de mesure différents et des mesurages répétés sur le même objet ou
sur des objets similaires
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3.11
écart-type de reproductibilité
σ
R
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions de reproductibilité
3.12
condition in situ
condition de mesurage comprenant le même lieu (laboratoire ou bâtiment ordinaire), et des mesurages
répétés réalisés sur le même objet par des opérateurs différents utilisant des systèmes de mesure
différents
3.13
écart-type in situ
σ
situ
écart-type des résultats de mesure obtenus dans des conditions in situ
4 Budget d’incertitude détaillé
Le calcul d’un budget d’incertitude détaillé est souhaitable pour déterminer les contributions à
l’incertitude les plus importantes et la manière de réduire ces contributions. Par ailleurs, un tel budget
reflète les champs acoustiques individuels pendant le mesurage. Par conséquent, l’incertitude est valable
pour un résultat de mesure individuel et non pour une famille entière de résultats. L’Annexe C donne les
dispositions relatives au calcul de ces budgets d’incertitude.
5 Détermination de l’incertitude par des mesures interlaboratoires
5.1 Généralités
Les écarts-types déterminés par des mesures interlaboratoires peuvent servir d’estimation de
l’incertitude-type. Le concept général et la méthode de détermination de ces écarts-types sont donnés
respectivement dans l’ISO 5725-1 et l’ISO 5725-2. II convient qu’autant d’opérateurs et de laboratoires
que possible participent à de telles mesures interlaboratoires afin d’obtenir des résultats fiables.
5.2 Situations de mesurage
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, trois situations de mesurage différentes doivent être
distinguées.
a) La situation A est celle dans laquelle un élément de construction est caractérisé par des mesurages
en laboratoire. Dans ce cas, le mesurande est défini par la partie pertinente de l’ISO 10140 contenant
toutes les exigences supplémentaires, par exemple celles relatives à l’équipement de mesure et en
particulier aux installations d’essai. Par conséquent, tous les résultats de mesure qui sont obtenus
dans une autre installation d’essai ou un autre bâtiment répondent également à cette définition.
L’incertitude-type est donc l’écart-type de reproductibilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
b) La situation B est décrite par le cas où différentes équipes viennent sur le même site pour effectuer des
mesures. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation d’essai. Le mesurande est donc
une propriété d’un élément particulier dans une installation d’essai particulière ou la propriété d’un
bâtiment. La principale différence par rapport à la situation A est qu’un grand nombre d’aspects des
champs acoustiques aériens et solidiens impliqués restent constants car la construction physique
ne change pas. L’incertitude-type obtenue dans cette situation est appelée écart-type in situ.
c) La situation C s’applique au cas où le mesurage est simplement répété sur le même site par le même
opérateur utilisant le même équipement. Le site peut être un bâtiment ordinaire ou une installation
d’essai. L’incertitude-type est l’écart-type de répétabilité, tel que déterminé par des mesurages
interlaboratoires.
5.3 Conditions de mesurage
Les conditions de mesurage acoustique pour déterminer les différents écarts-types doivent correspondre
aux conditions données dans les modes opératoires de mesurage normalisés. L’éprouvette ne doit pas
être remontée entre des mesures répétées.
Chaque laboratoire doit utiliser son mode opératoire normal de mesurage lorsqu’il participe à un
mesurage interlaboratoire. Il ne doit y avoir aucun écart par rapport au mode opératoire d’essai décrit
mais, si l’on répète les mesurages plusieurs fois, les paramètres laissés ouverts dans le mode opératoire
de mesurage doivent être représentés aussi bien que possible. En particulier, l’ensemble de positions de
microphone et de positions de source sur lequel on calcule la moyenne pour un mesurage doit être choisi
à nouveau, de façon plus ou moins aléatoire, pour chaque mesurage répété. Ceci est nécessaire pour
obtenir une valeur moyenne et un écart-type de répétabilité qui représentent correctement la situation.
Avant de commencer le mesurage interlaboratoire, chaque laboratoire participant doit donner les détails
exacts de son mode opératoire d’essai.
Toute exigence supplémentaire relative à la réalisation des mesurages interlaboratoires doit être
exposée en détail selon l’éprouvette choisie. Cela porte en particulier sur les points suivants:
— les grandeurs mesurées et consignées dans le rapport, et les règles d’arrondissage des nombres;
— le nombre de mesurages répétés requis;
— l’étalonnage de l’équipement de mesure;
— les conditions de montage et de scellement de l’éprouvette et la période de séchage le cas échéant.
5.4 Nombre de laboratoires participants
Le nombre de laboratoires, p, doit, d’un point de vue statistique, être au moins égal à huit, mais il est
préférable de dépasser ce nombre afin de réduire le nombre de mesurages répétés requis. Il convient
que le nombre n de mesurages réalisés dans chaque laboratoire soit choisi de telle sorte que p(n - 1) ≥ 35.
De plus, au moins cinq résultats d’essai sont nécessaires pour chaque laboratoire. Si le nombre n de
mesurages est différent parmi les laboratoires participants, un nombre moyen de mesurages doit être
calculé et utilisé (voir l’ISO 5725-2). Les résultats de mesure obtenus ne doivent en aucune façon être
présélectionnés par les laboratoires participants avant d’être communiqués.
5.5 Présentation des résultats d’essai des mesurages interlaboratoires
Pour simplifier l’évaluation des résultats de mesure communiqués, il est fortement souhaitable de fournir
des formulaires à remplir par les participants. Pour l’analyse statistique, il est important de consigner
dans le rapport les observations particulières et/ou les irrégularités constatées pendant l’essai.
5.6 Choix de l’éprouvette
5.6.1 Généralités
Le type d’éprouvette utilisé pour un mesurage interlaboratoire dépend non seulement de la grandeur
évaluée (c’est-à-dire l’indice d’affaiblissement des bruits aériens, le niveau de pression du bruit de choc
normalisé, etc.), mais aussi de façon plus spécifique des conditions de montage et de mesurage pour
lesquelles les écarts-types de répétabilité et de reproductibilité sont obtenus (par exemple parois,
planchers, fenêtres). Les effets ayant une influence sur le résultat de mesure, tels que le vieillissement
ou une forte dépendance vis-à-vis de l’humidité ou de la température, doivent également être pris en
compte.
Le choix d’une éprouvette dépend aussi de considérations pratiques. En général, trois approches
différentes (voir 5.6.2 à 5.6.4) peuvent être appropriées selon le type de méthode de mesurage et/ou le
type d’éprouvette.
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5.6.2 Utilisation d’une éprouvette unique — Même matériau remis aux participants
Pour vérifier le mode opératoire de mesurage et les installations dans différents laboratoires, il convient
idéalement que tous les participants au mesurage interlaboratoire utilisent la même éprouvette et que
cette dernière soit revérifiée par le premier laboratoire à la fin du mesurage interlaboratoire.
Dans le domaine de l’acoustique des bâtiments, ce mode opératoire n’est pas souvent réalisable à cause
du temps nécessaire, du risque d’endommagement ou de modification de l’éprouvette et des différentes
dimensions des ouvertures d’essai. Cependant, la variabilité résultant de l’utilisation de plusieurs
éprouvettes est évitée et l’écart-type de reproductibilité ainsi obtenu est caractéristique de l’installation
d’essai et du mode opératoire de mesurage uniquement.
5.6.3 Utilisation de plusieurs éprouvettes prélevées dans un lot de production — Matériaux
nominalement identiques échangeables entre les participants
Contrairement au mode opératoire décrit en 5.6.2, tous les participants au mesurage interlaboratoire
reçoivent des éprouvettes nominalement identiques, c’est-à-dire provenant du même lot de production
ou conçues et construites de façon identique par un seul fabricant. Cela permet d’effectuer des essais en
parallèle et réduit le risque d’endommagement ou de modification dû à l’influence du temps. Cependant,
la variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est alors inséparable de la variabilité
du mode opératoire de mesurage et fait partie intégrante de l’écart-type de reproductibilité. Pour cette
raison, il peut être avantageux de vérifier l’homogénéité de toutes les éprouvettes avec plus de fidélité
dans un seul laboratoire avant le mesurage interlaboratoire et si possible également après le mesurage.
5.6.4 Utilisation de plusieurs éprouvettes construites in situ — Matériaux nominalement iden-
tiques non échangeables entre les participants
Lorsque les éprouvettes ne peuvent pas être préfabriquées et facilement transportées, elles doivent être
construites in situ par chaque participant conformément à des spécifications strictes. Dans ce cas, la
variabilité d’une éprouvette à l’autre, due à leur hétérogénéité, est même plus importante que pour les
éprouvettes conformes à 5.6.3.
5.7 Laboratoires ayant des résultats de mesure aberrants
L’ISO 5725-2 fournit des méthodes statistiques pour évaluer si un résultat obtenu par un laboratoire
est une valeur aberrante au sens statistique du terme. Si un résultat s’avère être une valeur aberrante,
il est nécessaire de rechercher les raisons de cette divergence. Un résultat ne doit être disqualifié que
lorsqu’une erreur s’est produite, par exemple lorsque la sensibilité du microphone utilisé est incorrecte.
Chaque fois que le mode opératoire de mesurage décrit dans la norme a été appliqué correctement et
que toutes les exigences relatives à l’installation d’essai, à l’équipement de mesure et au montage de
l’éprouvette sont satisfaites, le résultat de mesure doit être considéré comme étant en conformité avec
la définition du mesurande. De tels résultats ne doivent pas être disqualifiés, même s’il s’agit de valeurs
aberrantes.
5.8 Vérification des résultats d’un laboratoire par les résultats
...