En production, la source de bruit « compresseur » est presque toujours désignée par la même adresse : le compresseur lui-même. Quiconque commande ensuite un caisson insonorisé et effectue de nouvelles mesures est régulièrement déçu. Sur le lieu de travail, rien n'a vraiment changé, car la part la plus importante du bruit provient d'un tout autre chemin.

Un système d'air comprimé émet du son simultanément par de multiples voies. Depuis 1986, le groupe Sta conçoit des solutions de contrôle du bruit pour les entreprises où personnes et machines partagent le même espace. C'est pourquoi nos projets ne partent pas d'une solution toute faite, mais plutôt de la question de savoir quel composant détermine réellement le niveau sonore.

La source du bruit du compresseur est rarement située uniquement à l'intérieur du compresseur lui-même.

Lorsqu'on évoque le bruit des stations d'air comprimé, on pense souvent immédiatement au processus de compression. Cependant, un examen plus approfondi révèle que le ventilateur de refroidissement, l'admission d'air, les soupapes de purge et, dans les systèmes plus importants, l'unité de séchage contribuent également au niveau sonore global. Chacun de ces composants fonctionne dans une gamme de fréquences différente et réagit différemment.

De plus, il existe une seconde voie de transmission, détectée par un appareil de mesure sur le lieu de travail, mais que presque personne n'attribue à la machine. Le système étant solidement fixé, les vibrations se propagent à travers les fondations jusqu'au sol du hall, puis via les canalisations jusqu'à des zones éloignées.

En fin de compte, les revêtements métalliques, les conduits et les passerelles de tuyauterie vibrent et réémettent le son précisément là où personne ne s'attendrait à trouver la source. Le bruit du compresseur est ainsi réparti sur la moitié du hall, même si la machine elle-même est située à un seul endroit.

Bruit aérien dû à la compression, au refroidissement et à l'admission

Dans les systèmes encapsulés modernes, le niveau sonore continu est souvent déterminé non pas par le compresseur, mais par le ventilateur de refroidissement. Ce dernier fonctionne de manière régulière, sur une large bande passante et pendant de longues périodes, alors que le processus de compression à l'intérieur du boîtier est déjà amorti.

Alors que l'admission contribue aux basses fréquences, les soupapes de décharge génèrent des pics brefs et aigus. Ceux qui ne considèrent que le niveau sonore moyen négligent ces pics , pourtant particulièrement gênants lors d'une utilisation quotidienne en salle. Il est donc pertinent d'analyser la source de bruit du compresseur en plages de fréquences.

Bruit structurel transmis par les fondations et les canalisations

Si un système est placé directement sur le sol du hall sans découplage, chaque vibration est transmise directement à la structure du bâtiment. Les niveaux de vibration qui en résultent se font alors sentir à des points situés à trente mètres de distance, sans lien visuel avec le système.

Il en va de même pour le réseau de tuyauterie. Celui-ci transmet les vibrations à travers le hall, transformant la source de bruit du compresseur en un problème diffus qui ne peut être résolu par la seule isolation.

Quel est le niveau sonore réel d'un compresseur en fonctionnement intérieur ?

Le niveau sonore d'un compresseur en fonctionnement dépend principalement de sa conception. Les compresseurs à piston comportent beaucoup plus de pièces mobiles et, lorsqu'ils ne sont pas encapsulés, atteignent souvent entre 80 et 95 dB(A), tandis que les compresseurs à vis encapsulés compriment sans contact et, selon leur taille, atteignent environ 62 à 75 dB(A).

Ces valeurs sont données à titre indicatif et ne garantissent pas les performances dans votre environnement spécifique. Les spécifications du fabricant concernant le niveau sonore du compresseur se réfèrent à des conditions de mesure définies, sur un banc d'essai, à une distance fixe et sans les influences d'un bâtiment réel. La réglementation en matière de sécurité au travail impose des mesures préventives dès 80 dB(A), et le port de protections auditives est obligatoire à partir de 85 dB(A).

Pourquoi la valeur de la fiche technique et le niveau sur le lieu de travail diffèrent-ils ?

Quatre facteurs influencent le résultat : la distance de mesure, la configuration de l’installation, les réflexions des murs et des surfaces de la machine, et le point de fonctionnement réel du système.

Dans un hall de production réverbérant, le niveau sonore sur le lieu de travail dépasse régulièrement de plusieurs décibels la valeur annoncée. Par conséquent, un faible niveau sonore de compresseur indiqué dans la fiche technique ne renseigne que très peu sur ce que vos employés entendent réellement au quotidien.

Plusieurs compresseurs bruyants finissent par produire un bruit ambiant inattendu.

Deux compresseurs ayant le même niveau sonore ne produisent pas un niveau sonore deux fois supérieur. Doubler la puissance sonore ajoute environ 3 dB, ce qui est clairement audible pour l'oreille, mais pas perçu comme un volume deux fois plus élevé.

Cependant, la situation s'inverse dès que l'on décide de mesures. Si l'on isole uniquement la machine subjectivement la plus gênante parmi trois machines de puissance équivalente, le niveau sonore global diminuera de moins de 2 dB. L'effort reste néanmoins pleinement consenti. La réduction notable du niveau sonore ne se produira pas.

Pour cette évaluation, il faut considérer les systèmes ensemble plutôt qu'individuellement. Deux machines modérément bruyantes génèrent plus de pollution sonore sur un même poste de travail qu'une seule machine nettement plus bruyante, à condition qu'elles fonctionnent toutes les deux pendant toute la durée du poste.

De plus, il y a la pièce elle-même. Dans les grands halls aux surfaces dures, une part importante du son se réfléchit à travers les murs et le plafond ; le bruit du compresseur reste donc présent même en l'absence de visibilité directe avec l'équipement. Notre article sur l'acoustique des halls industriels explique comment prendre en compte ce facteur lors de la planification.

Les bruits et les fuites d'échappement passent souvent inaperçus.

Dans un système d'air comprimé, le point le plus bruyant ne se situe souvent pas dans la salle des compresseurs, mais directement au niveau du poste de travail. Les buses d'air comprimé utilisées pour le soufflage des pièces génèrent un bruit de haute fréquence qui se superpose aux autres sons ambiants et est perçu comme particulièrement aigu.

Les buses multicanaux et multiorifices antibruit réduisent le niveau sonore jusqu'à environ 10 dB(A) car elles répartissent le flux d'air sur plusieurs petites ouvertures et diminuent les turbulences. L'Institut pour la sécurité et la santé au travail de l'Assurance sociale allemande contre les accidents du travail (DGUV) les recommande après des tests approfondis. Comparée à toute modification structurelle de la source de bruit, comme le compresseur, cette solution représente un changement minime.

Pourquoi est-ce si rarement détecté ? Les fuites ont un double effet : elles génèrent un sifflement constant dans le réseau et, simultanément, contraignent le système à fonctionner à pleine charge plus fréquemment, ce qui augmente sa durée de fonctionnement et les nuisances sonores. Un contrôle des fuites permet donc de réduire simultanément le niveau sonore et les coûts énergétiques.

Des buses à bruit réduit comme mesure immédiate

Le remplacement d'une buse coûte beaucoup moins cher qu'un boîtier et peut être effectué sans interruption de production. Pourtant, il est rarement prioritaire car les outils pneumatiques sont rarement considérés comme faisant partie intégrante du système en fonctionnement.

Par conséquent , avant d'envisager d'encapsuler le compresseur comme source de bruit, il convient de vérifier quelles buses sont réellement utilisées . Dans de nombreuses entreprises, on ignore précisément combien d'entre elles sont équipées de dispositifs antibruit. Cette information peut radicalement modifier certaines priorités.

Mesurez d'abord avant d'encapsuler la source de bruit du compresseur.

On confond souvent deux grandeurs. Le niveau de pression acoustique décrit le son qui parvient à un point précis d'une pièce, tandis que le niveau de puissance acoustique décrit le son émis par une machine, indépendamment de son environnement. Seule cette dernière permet de comparer véritablement deux systèmes.

La méthode de l'aire d'enveloppe, selon la norme DIN 45635, est désormais la méthode de référence pour déterminer cela. Le système est mesuré en plusieurs points sur une aire d'enveloppe imaginaire, afin de déterminer la direction d'où provient la composante dominante.

Ce type de mesure ne génère pas de rapport, mais un classement. Il indique le niveau sonore (en décibels) de chaque mesure et sa capacité à réduire ce bruit. Cela permet d'estimer le niveau sonore sur le lieu de travail avant même d'investir dans la mesure.

C’est précisément par là que commence chacun de nos projets. Nous utilisons un équipement de pointe pour effectuer des mesures sur site, analyser les différents composants et déterminer si la source du bruit provient du compresseur ou d’un équipement voisin. Notre article sur la mesure du bruit au travail explique comment se déroule une telle étude.

Ces solutions d'insonorisation atténuent le bruit du compresseur.

Une fois le mode de transmission dominant déterminé, l'option appropriée peut être sélectionnée. Chaque mesure cible un mode de transmission spécifique et aucun autre.

L'erreur de conception la plus fréquente ne concerne pas l'isolation, mais la circulation de l'air. Un boîtier hermétique sans système d'alimentation et d'évacuation d'air bien conçu entraîne une accumulation de chaleur, une perte de performance et, dans le pire des cas, un arrêt complet. L'insonorisation d'un système d'air comprimé est indissociable de son refroidissement.

Pour ces ouvertures, il existe des solutions éprouvées, comme les grilles de ventilation insonorisantes , qui permettent la circulation d'air nécessaire tout en maîtrisant le bruit. Le modèle le mieux adapté à votre système dépend de son installation, de ses performances et de l'espace disponible. Vous trouverez un aperçu des différents modèles sur notre page dédiée à l'insonorisation des compresseurs.

La combinaison optimale dépend en définitive du composant mesuré. Si les bruits de structure prédominent, même l'enceinte insonorisée la plus sophistiquée sera peu efficace, tandis qu'un système découplé sera performant avec un minimum d'efforts. Cela permet d'isoler progressivement la source de bruit du compresseur sans endommager thermiquement le système ni gaspiller de budget sur un mauvais chemin de transmission.

Prévoir l'accès pour la ventilation et la maintenance.

Les trappes d'accès pour la maintenance, le changement des filtres et le contrôle du niveau d'huile doivent rester accessibles sans démontage. Tout dispositif entravant l'entretien restera ouvert en permanence après quelques mois et deviendra alors totalement inutilisable.

Pour des solutions de ce type, nous utilisons la numérisation 3D pour les mesures. Nous fabriquons les éléments avec une précision millimétrique et jusqu'à six mètres de longueur dans notre propre usine, garantissant ainsi une encapsulation parfaitement adaptée au système existant. De cette façon, la source de bruit du compresseur reste accessible tout en étant insonorisée.

Quand une salle des compresseurs séparée est-elle justifiée ?

Lorsque plusieurs compresseurs bruyants sont installés côte à côte, ou que la station se trouve à proximité de postes de travail constamment occupés, une solution d'isolation par salle est généralement préférable à une isolation individuelle. Elle permet de regrouper toutes les sources de bruit et de créer simultanément un environnement de maintenance bien défini.

Cependant, l'effort requis pour l'alimentation et l'évacuation de l'air augmente considérablement car la totalité de l'air de refroidissement doit être acheminée par des conduits insonorisés.

Par quoi commencer à votre station d'air comprimé

Une séquence fiable s'est avérée efficace dans la pratique.

• Mesurer et localiser. Ce n'est qu'en décomposant le niveau en bruit aérien, bruit transmis par les structures et rayonnement secondaire qu'il devient clair où une intervention est justifiée.
• Mettre en œuvre des mesures immédiates rentables. Des buses à faible bruit, des raccords à vis étanches et un contrôle d'étanchéité coûtent peu cher et ont un effet immédiat.
• Concevoir une solution structurelle. Encapsulation, solution spatiale ou blindage pour la partie restante après les deux premières étapes.

Cette procédure permet d'éviter l'erreur la plus coûteuse : l'encapsulation onéreuse d'un composant qui ne contribue même pas au niveau sonore sur le lieu de travail. Seules des mesures permettent de déterminer si le compresseur ou un autre équipement est la principale source de bruit.

Forts de notre expérience dans les secteurs de l'automobile, de la mécanique et de la métallurgie, nous savons que la plupart des problèmes de pression peuvent être résolus facilement une fois leur cause identifiée. Nous proposons un accompagnement complet, de l'analyse à la conception, jusqu'à l'installation. Contactez-nous pour une évaluation fiable de la pression de votre système d'air comprimé.