Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Complexe acoustique modulaire pour réalisation d'un plancher à
performances améliorées d'isolation acoustique, procédé de mise en
oeuvre
La présente invention concerne un complexe acoustique modulaire
pour réalisation d'un plancher à performances améliorées d'isolation
acoustique ainsi qu'un procédé de mise en oeuvre. Elle a des applications
dans le domaine du génie civil et notamment la construction et rénovation
de locaux et plus particulièrement en ce qui concerne leurs planchers.
Elle permet notamment la réalisation d'un plancher acoustique flottant
léger dans les logements d'habitations neufs ou rénovés qui atténue et
isole les bruits de pas (bruits d'impact) entre appartements superposés
et, aussi, améliore les performances d'isolement acoustique aux bruits
aériens.
Actuellement, l'isolement aux bruits d'impact entre appartement est
réalisé par une chape flottante typiquement en ciment armé posé sur une
sous couche acoustique résiliente, l'épaisseur totale étant d'environ
60mm. La solution actuelle réponds à la Nouvelle Réglementation
Acoustique (NRA) de Janvier 1996 mais présente les inconvénients de
mise en oeuvre suivants : Temps de séchage long ; Alourdissement du
plancher des logements collectifs ; Mise en oeuvre délicate du fait du
pont phonique entre appartement superposé (non relevé de la sous-
couche résiliente en périphérie de la chape).
On connaît également par les documents suivants des systèmes de
plancher destinés à réduire la transmission acoustique : US-5 369 927
US-6 055 785 ; JP-6146543 ; US-5 682 724 ; US-4 879 857.
La solution de la présente invention consiste à réaliser au sol un
complexe acoustique relativement léger dans les logements d'habitations
neufs ou rénovés qui atténue et isole les bruits de pas et, plus
généralement, les bruits d'impact, entre appartements superposés. Cet
isolement aux bruits d'impact répond de préférence à la Nouvelle
Réglementation Acoustique de Janvier 1996 pour les logements neufs.
L'isolement aux bruits d'impact améliore les performances d'isolement
acoustique pour les logements anciens.
La méthode proposée consiste à poser sur un support de type dalle
ou solives, dans une pièce d'un logement neuf ou ancien, des panneaux
préfabriqués rigide de densité supérieur ou égale à 0,5 et inférieure ou
égale à 6 avec en sous-face des patins acoustiques souples. Ces
panneaux sont assemblés les uns aux autres tout en restant désolidarisés
acoustiquement du support par les patins et en périphérie de la pièce par
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une bande résiliente. Il faudra prévoir un joint de dilatation de 1,5mm sur
la périphérie. Ces panneaux assemblés forment un sol flottant. Un
revêtement de sol de préférence lourd, par exemple de type parquet
massif ou carrelage est collé sur le panneau. Le sol flottant et son
revêtement de sol forment le complexe acoustique.
L'invention concerne donc un complexe acoustique pour réalisation
d'un plancher à performances améliorées d'isolation acoustique, le
complexe acoustique comportant un revêtement de sol fixé sur un sol
flottant reposant sur un support, ledit sol flottant comportant des patins
sensiblement élastiques.
Selon l'invention, le sol flottant est constitué d'un ensemble
modulaire de panneaux rigides préfabriqués de densité comprise entre 0,5
et 6, les bornes étant comprises, les panneaux comportant des bords
périphériques et la réalisation du sol flottant se faisant par
positionnement bord à bord des panneaux, au moins un desdits bords
périphériques de chaque panneau comportant un moyen d'ajustement du
positionnement bord à bord entre panneaux, le moyen d'ajustement étant
d'un de deux types complémentaires male ou femelle pouvant venir en
engagement réciproque, et les patins sensiblement élastiques sont des
éléments monoblocs homogènes fixés sur la face inférieure du panneau,
chacun desdits patins étant de forme sensiblement parallélépipédique, le
rapport de la surface totale d'assise Sta des patins sur le support sur la
surface totale du panneau Stp, soit Sta/Stp étant compris entre 0,03 et
0,08 (soit en pourcentage entre 3% et 8%).
Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens
suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons
techniquement possibles, sont employés :
- le panneau préfabriqué comporte en surface un revêtement de sol fixé
sur la face supérieure du panneau rigide,
- le revêtement de sol est fixé sur la face supérieure du/des panneaux
préfabriqués après installation du sol flottant sur le support,
- le complexe acoustique comporte en surface un revêtement de sol collé
sur la face supérieure du/des panneaux rigides, ledit revêtement de sol
ayant une masse surfacique d'au moins 10kg/m2,
- le complexe acoustique a une masse surfacique d'au moins 25kg/m2, le
sol flottant ayant une masse surfacique d'au moins 15kg/m2,
- le panneau a une masse surfacique supérieure ou égale à 15Kg/m2,
- le panneau a une masse surfacique supérieure ou égale à 25Kg/m2,
- les patins sont dans un matériau élastique présentant les
caractéristiques mécaniques approximatives suivantes :
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Module d'élasticité Statique (N / mm2) environ 0,10 à 0,44 et
Dynamique environ 0,15 à 1 ,10 ;
Déformation sous compression environ: 4,1%
Résistance à la traction environ: 0,3N/m
Allongement à la rupture environ: 60% ;
Résistance à la déchirure environ: 3N/mm,
- le panneau est du type OSB (panneau à lamelles minces orientées),
- le panneau est à base de bois et est choisi parmi le contreplaqué,
l'aggloméré ou le bois brut,
- le panneau est hydrofuge ou traité hydrofuge,
- le panneau est un composite béton et fibre,
- le panneau est sensiblement polygonal,
- le panneau est sensiblement rectangulaire,
- le panneau est sensiblement carré,
- le panneau a une longueur comprise entre 100 mm et 5000 mm, une
largeur comprise entre 100 mm et 5000 mm, une épaisseur entre 4 mm et
200 mm,
- les dimensions du panneau sont d'environ 1250 mm x 800 mm x 22 mm,
- le panneau a une épaisseur d'au moins 4 mm,
- le panneau a une épaisseur d'environ 22mm,
- le moyen d'ajustement est du type tenon et mortaise respectivement
pour le type male et femelle,
- le panneau comporte quatre bords périphériques et le moyen
d'ajustement male est sur deux cotés et le moyen d'ajustement femelle
sur les deux autres cotés,
- le moyen d'ajustement est en outre un moyen de fixation, le moyen
d'ajustement comportant en outre un dispositif permettant un clipsage
entre les deux types complémentaires male ou femelle,
- le revêtement de sol est choisi parmi un linoléum , une moquette, un
dallage, un carrelage, du bois (parquet brut ou fini, sol stratifié ou parquet
flottant),
- le revêtement de sol est collé sur le/les panneaux,
- le revêtement de sol est collé sur le/les panneaux et est choisi parmi un
carrelage ou un parquet de bois brut ou fini,
- le revêtement de sol a une masse surfacique d'au moins 10kg/m2,
- le revêtement de sol a une masse surfacique comprise entre 10 et 90
kg/m2,
- il est préférable que le complexe acoustique ait une masse surfacique
supérieure ou égale à 25 kg/m2 quelles que soient les proportions de
charge entre le sol flottant et le revêtement de sol,
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- les patins sont collés sous le panneau en formant des lignes
discontinues parallèles (ou aléatoires mais réparties de manière
homogène),
- les patins ont une longueur comprise entre 50mm et 150mm, une largeur
comprise entre 25mm et 100mm, une épaisseur non comprimé entre
15mm et 60mm,
- les patins ont des dimensions d'environ 100mm x 50mm x 17mm (non
comprimé),
- les patins ont tous des dimensions identiques pour une structure
donnée,
- les patins ont des dimensions différentes pour une structure donnée,
- les patins sont disposés en lignes discontinues parallèles sous le
panneau,
- l'écartement entre deux lignes discontinues successives de patins
correspond à l'écartement standard des solives d'un support, (pour mise
en oeuvre des structures en réhabilitation notamment)
- l'écartement entre deux lignes discontinues successives de patins est
d'environ 40cm,
- les patins ont des dimensions d'environ 100mm x 50mm x 17mm et les
dimensions du panneau sont d'environ 1250mm x 800mm x 22mm,
- des cales en bois ayant une épaisseur comprise entre 0 (borne non
comprise) et 500mm sont disposées entre la face inférieure du panneau et
chacun des patins,
- les patins sont collés sous le panneau directement ou sur des cales en
bois fixées sous le panneau, en formant des lignes parallèles
discontinues.
L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un
complexe acoustique formant un plancher à performances améliorées
d'isolation acoustique, le complexe acoustique comportant un revêtement
de sol fixé sur un sol flottant reposant sur un support, ledit sol flottant
comportant des patins sensiblement élastiques.
Selon le procédé, le sol flottant est formé par assemblage sur le
support de panneaux ayant une ou plusieurs des caractéristiques décrites
avec mise bord contre bord desdits panneaux.
Dans une variante du procédé, le complexe acoustique est dans une
pièce bordée de murs et on désolidarise acoustiquement ledit complexe
acoustique et lesdits murs par mise en oeuvre d'au moins une bande d'un
matériau résilient le long des murs entre la périphérie du complexe
acoustique et lesdits murs. Dans une variante, la bande est un matériau à
cellules ouvertes ou fermées (bande de mousse).
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Dans des variantes, on dispose sur le support une couche de
matériau fibreux d'isolation (laine de verre ou équivalent) avant d'installer
les panneaux. De préférence, la laine de verre (ou équivalent) non
comprimée a une épaisseur comprise entre 20 à 500mm.
5 Dans des variantes, tous les matériaux et support élastique (patin)
répondent aux caractéristiques de charge et de rigidité (pour les
matériaux) et de raideur dynamique (pour le support élastique).
Dans des variantes, deux sols flottants sont superposés.
Dans des variantes, l'invention est caractérisée par l'inversion du
patin et de la cale correspondante, c'est-à-dire l'interposition du patin
entre le panneau et la cale, de préférence la cale étant fixée au support.
Le complexe acoustique de l'invention présente l'avantage de
permettre une pose rapide avec des performances d'isolement acoustique
aux bruits d'impacts très élevées et pour un coût équivalent à celui des
systèmes traditionnels. Il assure une haute atténuation des sons en basse
fréquence. Grâce à l'invention, l'assemblage d'éléments indépendants
modulaires qui sont des panneaux avec patins et éventuelles cales, est
facile à réaliser et accélère la production d'un chantier. En particulier, il
n'y a pas d'attente du temps de séchage de la chape ciment traditionnelle
sans compter que cela évite les problèmes d'humidité associés. De plus,
les panneaux mis en oeuvre étant modulaires, il est possible d'en
remplacer un ou plusieurs en cas de besoin pour effectuer des
réparations. Avec l'invention, on évite les ponts phoniques existant sur
une chape traditionnelle, ce qui permet une performance élevée de
l'isolement aux bruits d'impact. La structure proposée est environ six fois
plus légère qu'une chape flottante acoustique traditionnelle. Elle peut être
réalisée à partir de matériaux recyclés. Enfin, elle autorise une utilisation
en sol chauffant à bonne performance énergétique élevée. Il est
également possible de placer des éléments techniques à hauteur de la
cale.
La présente invention, sans qu'elle en soit pour autant limitée, va
maintenant être exemplifiée avec la description qui suit de modes de
réalisation en relation avec :
la Figure 1 qui représente une vue en coupe d'un premier exemple de
complexe acoustique réalisé par assemblage de plusieurs panneaux dans
le cas d'un support béton, notamment dans un bâtiment neuf,
la Figure 2 qui représente une vue en coupe d'un deuxième exemple de
complexe acoustique réalisé par assemblage de plusieurs panneaux dans
le cas d'un support solives, notamment dans un bâtiment ancien suite à
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une rénovation, et dans lequel une isolation par bourrage de laine de
verre entre les patins et solives est en outre mise en oeuvre,
la Figure 3 qui représente une vue de dessous (sous-face) d'un panneau
préfabriqué avec ses patins montrant un exemple de répartition desdits
patins,
la Figure 4 qui représente une vue de dessous (sous-face) d'un panneau
préfabriqué dans le cas de patins montés sur cales,
la Figure 5 qui représente une vue en coupe d'un troisième exemple de
complexe acoustique réalisé par assemblage de plusieurs panneaux à
patins montés sur cales dans le cas d'un support béton et dans lequel une
isolation par bourrage de laine de verre sur toute la surface du support
est en outre mise en oeuvre,
la Figure 6 qui représente une vue en coupe d'une variante de mise en
oeuvre du troisième exemple de la Figure 5 dans laquelle un chauffage à
serpentin électrique est en outre installé sous les panneaux.
Dans un exemple de mode de réalisation de base, l'invention
consiste à poser sur des planchers (le support) de logements neufs ou
anciens des panneaux rigide de densité supérieur ou égale à 0,5 et
inférieure ou égale à 6 avec en sous-face, collés, des patins acoustiques
souples. Ces panneaux sont assemblés les uns aux autres, pour former
un sol flottant, tout en étant désolidarisés acoustiquement du support par
les patins et en périphérie par une bande résiliente le long des murs Les
panneaux ont un joint de dilatation de 1,5 mm par mètre. Typiquement, on
colle ensuite un revêtement lourd de type parquet massif, ou carrelage de
charge spécifique, ce revêtement entrant dans la constitution du
complexe acoustique.
Ainsi, le sol flottant à isolation acoustique (isophonique) se
compose de structures modulaires préfabriquées constituées de panneaux
bois rigides et hydrofuges de type OSB4 (panneau à lamelles minces
orientées) ou équivalent, assemblés entre eux et comportant en sous-
face, collés, des résilients acoustique souple appelés patins. L'épaisseur
des panneaux est d'au moins 15mm et ils ont une masse surfacique
supérieure ou égale à 25kg/m2. Chaque panneau de dimension typique
1250mm x 800mm x 22mm possède en sous-face des patins chacun d'au
moins 17mm de hauteur et de dimensions typiques 100mm x 50mm x
25mm. Ces patins sont disposés typiquement tous les 40cm, ce qui
permet de poser les panneaux sur tout type de support, neuf ou ancien,
type plancher béton, bois, hourdis... Sur le/les panneaux, un revêtement
de sol lourd de type parquet massif ou carrelage lourd est collé. Ce
revêtement de sol présente une masse surfacique d'au moins 10kg/m2 et
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typiquement entre 10 et 15 kg/m2. Les panneaux et patins seuls (le sol
flottant) ont une masse surfacique typiquement d'au moins 30kg/m2. De ce
fait, le complexe acoustique (revêtement de sol + panneaux + patins) a
une masse surfacique de 40kg/m2 au minimum.
Chacun des patins présente des dimensions typiques de 100 x 50 x
25 mm et est composé de granulés en caoutchouc liés par polyuréthane.
La matière de ce type de patin possède les caractéristiques mécaniques
intrinsèques suivantes :
Module d'élasticité (N / mm2) Statique : 0,10 - 0,44 et Dynamique : 0,15 -
1,10 ;
Déformation sous compression: 4,1%
Résistance à la traction: 0,3N/m
Allongement à la rupture: 60% ;
Résistance à la déchirure: 3N/mm.
Pour l'obtention des résultats en terme d'isolation acoustique, ce
n'est pas tant la composition du matériau des patins qui est important,
que les caractéristiques mécaniques de celui-ci, notamment en terme
d'élasticité. Aussi, l'invention peut être mise en oeuvre avec des patins
élastiques réalisés dans d'autres matériaux, par exemple des
élastomères, caoutchoucs ou autres matériaux, qui de préférence auront
des caractéristiques mécaniques identiques ou voisines de celles qui sont
listées ci-dessus (module d'élasticité, déformation...). Le patin peut être
structuré (par exemple présenter des ondulations) coté face support.
La mise en oeuvre typique s'effectue de la manière suivante. Dans
un premier temps on vérifie la planéité et le taux d'humidité du sol et on
corrige ces éléments, si nécessaire. Les panneaux qui sont rainurés
languettés et comportent des patins sont disposés sur le support et
assemblées par collage et donc emboîtés les uns avec les autres pour
constituer un sol flottant cohérent dans la pièce considérée. On prévoit un
joint de dilatation d'environ 1,5mm par mètre linéaire de sol (mesuré
perpendiculairement au bord) le long des bords périphériques du
complexe acoustique. Les panneaux sont désolidarisés des parois
périphériques par un joint mousse disposé dans le joint de dilatation.
Sur la Figure 1 on peut voir en coupe le complexe acoustique 1
réalisé par assemblage bord à bord de panneaux 2 de masse surfacique
30Kg/m2 sur lesquels est collé un revêtement de sol 5, par exemple un
carrelage, de masse surfacique 1OKg/m2, et sous lesquels sont collés des
patins 4 d'environ 17mm d'épaisseur (en pratique un peu moins du fait de
la compression du patin). Les patins reposent sur un support qui est une
dalle porteuse 10 béton de 14 cm. Latéralement, le long des murs, le
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complexe est acoustiquement désolidarisé desdits murs par une bande de
mousse 6 verticale sur laquelle est fixée une plinthe 7, la plinthe venant
en périphérie sur le revêtement de sol 5.
Sur la Figure 2, le complexe acoustique repose sur un support fait
de solives 3 et les patins 4 sont alignés et espacés en conséquence. Un
bourrage de laine de verre est effectué entre le plafond de plâtre 9 de
l'étage inférieur et les panneaux 2 sans que la laine de verre ne s'étende
sous les patins. On verra ultérieurement qu'il est préférable que la laine
de verre s'étende également sous les patins.
Sur les Figures, pour des raisons de simplification, les bords des
panneaux sont représentés sensiblement verticaux mais, de préférence,
les bords des panneaux comportent des moyens de positionnement relatif
entre panneaux de type tenon et mortaise. De préférence, la hauteur du
tenon (et donc de la mortaise au jeu près) représente environ 50% de
l'épaisseur du panneau. Ainsi, pour un panneau d'environ 38 mm
d'épaisseur, le tenon ou la mortaise ont chacun une hauteur d'environ
19mm. Ainsi, lors de la pose des panneaux on les emboîte les uns dans
les autres, bord à/contre bord, et on colle ensemble lesdits bords.
Sur la Figure 3, on voit mieux la disposition en lignes parallèles
discontinues des patins 4 sur la face inférieure du panneau 2. Les lignes
sont espacées d'une distance qui, de préférence, correspond à
l'écartement standard des solives, soit environ 40cm. L'espacement des
patins le long d'une ligne est de préférence essentiellement adapté pour
pouvoir respecter le rapport prévu surface totale des patins sur surface
du panneau. Il est également possible d'obtenir ce rapport en jouant sur
les dimensions unitaires des patins, par exemple en augmentant ou
réduisant leurs longueurs et/ou largeurs.
Grâce à l'invention, les bruits d'impact au sol en provenance de pas,
de sauts, de courses, soit de déplacement de tout genre, sont filtrés. Le
filtrage est réalisé suivant le principe de masse-ressort permettant
d'obtenir une atténuation importante en basse fréquence. A titre purement
explicatif on peut considérer, pour le mode de réalisation de base, le
calcul théorique suivant dans lequel Ms désigne une masse surfacique:
Ms = 25kg/m2 pour le complexe acoustique à vide (sans charge appliquée
dessus) et Ms'= 150 kg/m2 pour le complexe acoustique chargé. En
comptant 6 patins par m2 de complexe acoustique on peut calculer la
charge subie par chaque patin de longueur 100mm et de largeur 50mm.
Pour le complexe acoustique à vide : 25/ 6x0,1 x0,05 = 833kg/m2 ou 25/6 =
4,16Kg par patin. Pour le complexe acoustique en charge : 150/
6x0,1x0,05 = 5000kg/m2 ou 150/6 = 25Kg par patin. En supposant que le
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complexe acoustique obéit à la loi masse ressort masse, on peut calculer
la fréquence propre d'un tel complexe.
Pour un complexe non chargé, à vide
FO = 1 ( K)_ 0.5 k : raideur du ressort (N/m)
2f1 (m) 0.5 ms : masse surfacique (kg/m2)
Fo = E 1 E : module d'élasticité (0,053 N/mm2)
2fl (ms e) 0.5 e ou d: épaisseur du patin écrasé
Fo = 84 / (ms.d) ,5
Fo = 84/(833 x 0.035) 0.5 = 16 Hz
Pour un complexe chargé:
Fo = 84 / (ms.d) 0.5
Fo = 84/(5000 x 0.035)05= 6 Hz
D'où le filtrage pour la fréquence la plus défavorable
F=1- 1 =1- 1 =93%
---- ----- ----- (F)2 (63/16)2
(F0)2
Bien que l'exemple de mode de réalisation présenté ci-dessus
donne de bons résultats, il est encore possible d'obtenir de meilleures
performances en utilisant des cales en bois entre les panneaux et les
patins comme on va maintenant le voir.
Dans cet exemple de mode de réalisation avec cales, les panneaux
rigide ont une épaisseur d'au moins 15mm et ont une masse surfacique
supérieure ou égale à 25kg/m2. Le revêtement de sol à typiquement une
masse surfacique comprise entre 10 et 15 kg/m2. Les patins sont du
même type que précédemment. Chaque cale a une épaisseur comprise
entre 10mm et 25mm. De préférence, chaque cale est légèrement plus
large (et/ou longue) que le patin correspondant qui est collé dessus afin
de pouvoir visser (ou clouer ou agrafer) la cale sur le panneau sans avoir
à traverser le patin. Le sol flottant se compose de panneaux bois de type
OSB ou équivalent assemblés entre eux. Chaque panneau a des
dimensions typiques 1250 x 800 x 22 mm et possède en sous-face des
cales en bois vissées sous lesquelles sont collés les patins de dimensions
typiques 100 x 50x 17 mm. La répartition des calles et patins entre eux
est sensiblement identique à celle de l'exemple précédent, c'est-à-dire un
écartement de 40cm entre eux.
Sur la Figure 4 on peut voir la répartition des cales 11 et patins 4 en
sous-face d'un panneau 2. Les cales sont en bois par exemple en
aggloméré ou équivalent. Dans cet exemple, la largeur des cales est
légèrement supérieure à celle des patins afin que la fixation par vis des
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cales sur le panneau puisse s'effectuer latéralement au patin, donc sans
avoir à le traverser. La répartition des cales et patins est équivalente à
celle des patins de la Figure 3.
La mise en oeuvre typique s'apparente à celle de l'exemple
5 précédent avec, dans un premier temps, vérification de la planéité et du
taux d'humidité du sol et éventuelle correction. Les panneaux qui sont
rainurés languettés et comportent des cales et leurs patins sont disposés
au sol et assemblées entre eux par collage et donc emboîtés les uns avec
les autres pour constituer le sol flottant dans la pièce considérée. On
10 prévoit un joint de dilatation d'environ 1,5mm par mètre linéaire de sol le
long des bords périphériques du complexe acoustique. Les panneaux sont
désolidarisés des parois périphériques par un joint mousse disposé dans
le joint de dilatation.
Dans des variantes de mise en oeuvre des deux exemples
précédents, on dispose en outre sur le support une couche de laine de
verre de 20 à 40mm d'épaisseur et sur laquelle on dispose les panneaux
à patins et les éventuelles calles. De ce fait, la laine de verre se retrouve
comprimée au niveau des patins, ces derniers ne reposant donc pas
directement sur le support.
A titre d'exemple d'une telle variante de mode de réalisation avec
cales, les panneaux rigides inertes ont une épaisseur d'au moins 15mm et
une masse surfacique supérieure ou égale à 25kg/m2. Le revêtement de
sol collé sur les panneaux à une masse surfacique comprise entre 10 et
15 kg/m2. Les patins sont d'un type décrit précédemment. Les cales ont
une épaisseur dont la valeur est choisie entre 10 et 25mm ou, de
préférence, 19 à 25mm. L'isolant en laine de verre présente une
épaisseur hors contrainte de 20 à 40mm.
La mise en oeuvre typique s'apparente à celles des exemples
précédents sauf que sur le support est d'abord étalée/déroulée une
couche de laine de verre.
Sur la Figure 5 on peut voir que les cales sont directement fixées en
sous-face du panneau, les patins 4 étant collés sur la face libre des cales
11. Dans l'exemple représenté, de la laine de verre a été étalée sur toute
la surface du support et se trouve écrasée par les patins. On comprend
que ces Figures sont schématique puisque du fait de la souplesse de la
laine de verre, celle-ci épouse sensiblement le patin dans la réalité.
La Figure 6 montre qu'il est également possible d'installer un
chauffage par le sol en plaçant un serpentin électrique chauffant sous les
panneaux entre les patins et cales. Du fait que les cales et patins sont
des éléments discrets et non pas des lignes continues, l'installation du
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serpentin est simplifiée. On comprend qu'il est également possible de
faire passer tout type de canalisation (électrique, téléphone, télévision...
voire eau ou autres) sous les panneaux.
On va maintenant donner un exemple de mise en oeuvre dans de la
rénovation de planchers d'anciens bâtiments. Le revêtement d'origine du
plancher (plancher bois, plancher augé plâtre) qui a été retiré reposait sur
des lambourdes qui sont donc maintenant découvertes. On installe donc
les panneaux rigides inertes d'épaisseur supérieure à 15mm et de masse
surfacique supérieure ou égale à 25kg/m2 sur lesdites lambourdes. Dans
une variante, sans lambourdes, on peut installer les panneaux sur des
solives. On met en oeuvre des panneaux dont la répartition des patins et
éventuelles cales, est telle que les patins reposent effectivement sur les
lambourdes ou les solives. De préférence on effectue préalablement à
l'installation des panneaux un bourrage d'isolant en laine de verre ou
équivalent. Soit ce bourrage se fait entre les lambourdes ou solives et les
patins reposent alors directement sur celles-ci, soit, de préférence, le
bourrage se fait sur toute la surface, y compris les lambourdes ou solives
et la laine de verre ou équivalent se retrouve comprimée entre les patins
et les lambourdes ou solives. On place un revêtement de sol de masse
surfacique comprise entre 10 et 15 kg/m2 sur les panneaux assemblés.
Les panneaux bois sont de type OSB ou équivalent et assemblés entre
eux. Chaque panneau a pour dimensions 1250 x 800 x 22mm et comporte
collés en sous-face des patins de dimensions 100 x 50x 17mm. Dans une
variante, des cales sont mises en oeuvre. Les panneaux rainurés
languettés sont assemblés entre eux par collage et emboîtés les uns avec
les autres pour constituer un sol flottant cohérent dans la pièce
considérée. En périphérie, on prévoit un joint de dilatation de 1,5mm/m en
vis-à-vis des parois latérales/murs. Les panneaux et le revêtement de sol
du complexe acoustique sont désolidarisés des parois en périphérie par
un joint mousse.
Dans certains cas, l'installation d'un moyen de chauffage dans le
plancher peut être considéré. La présente invention le permet avec une
grande facilité comme on va maintenant le voir avec un exemple de mise
en oeuvre de panneaux à patins avec cales et isolation. Les panneaux
rigides inertes on une épaisseur supérieure à 15mm et une masse
surfacique supérieure ou égale à 25kg/m2. Ce sont des panneaux bois de
type OSB ou équivalent assemblés entre eux pour former le sol flottant.
Chaque panneau de dimension 1250 x 800 x 22mm possède des résilients
acoustique souple, les patins, de dimension 100 x 50x 17mm. Ces patins
sont disposés tous les 40cm dans cet exemple. Avant la pose on aura pris
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soin de vérifier la planéité et le taux d'humidité du sol pour éventuelle
correction puis posé la laine de verre sur toute la surface de l'espace à
traiter. On aura ensuite pris soin de poser suivant la notice du fabricant le
chauffage au sol en serpentin, électrique dans cet exemple, sur la laine
de verre qui sera comprimée. Les panneaux rainurés languettés sont alors
disposés au sol sans contact avec le chauffage électrique. Ces panneaux
sont assemblées par collage et donc emboîtés les uns avec les autres
pour constituer un sol flottant cohérent dans la pièce considérée. On pose
ensuite le revêtement de sol de masse surfacique comprise entre 10 et 15
kg/m2. On prévoit un joint de dilatation de 1,5mm/m en vis-à-vis des
parois périphériques. Le complexe acoustique est désolidarisé des parois
périphériques par un joint mousse.
Des expérimentations en laboratoire ont montré une performance
d'isolement acoustique aux bruits d'impact très élevé avec une haute
atténuation en basse fréquence. Les résultats des mesures réalisées en
laboratoire donnent une performance ALw = 29dB pour un complexe
acoustique sans laine de verre et ALw = 31 dB pour un complexe
acoustique avec laine de verre, ceci pour une dalle béton de 14cm. Une
telle performance est encore inégalée à aujourd'hui. Par ailleurs, les
atténuations sont très élevées en basse fréquence (15 à 30dB suivant la
configuration et bande de fréquence), ce qui est fondamental pour les
bruits de choc, en effet les basses fréquences sont très perceptibles à
l'oreille humaine. A ce jour, aucun procédé technique équivalent ne
répond à de telles performances.
Les mesures acoustiques ont été effectuées dans un laboratoire
réalisé suivant la norme NF EN 140-6 hormis les dimensions normalisées.
Le matériel utilisé a consisté en une machine à choc Butelec et un
sonomètre 2260 Bruel et Kjaer . Le plancher du laboratoire est constitué
d'une dalle de béton de 140 mm d'épaisseur sur laquelle divers
complexes acoustiques ont été testés. A titre d'exemple, on peut
mentionner les configurations suivantes de plancher pour des tests :
Configuration 1 : complexe acoustique sur dalle support en béton
armé de 140 mm d'épaisseur, le complexe acoustique comportant : des
patins de 17 mm d'épaisseur avec cales de 19 à 25mm d'épaisseur sur
panneau bois modulaire de 15 kg/m2, le tout recouvert d'un revêtement de
sol de 10 kg/m2.
Configuration 2 : complexe acoustique sur dalle support en béton
armé de 140 mm d'épaisseur avec interposition d'une couche de laine de
verre de 40mm (20Kg/m3), le complexe acoustique comportant : des
patins de 17 mm d'épaisseur avec cales de 19 à 25mm d'épaisseur sur
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panneau bois modulaire de 15 kg/m2, le tout recouvert d'un revêtement de
sol de 10 kg/m2.
Pour la configuration 1 , les mesures ont donné les résultats
suivants :
Résultat des mesures d'isolement aux bruits d'impact
Fréquence Lno(dB) AL(dB)
Hz
100 59 -3
125 55 3
160 55 12
200 64 18
250 59 21
315 57 23
400 61 21
500 54 27
630 53 29
800 50 33
1000 46 38
1250 44 35
1600 40 42
2000 43 38
2500 41 38
3150 37 40
4000 38 38
Indice d'atténuation acoustique aux bruits d'impact :
Selon XP S 31074 AL = 28 dB (A) (tolérance 2 (d B))
Selon NF EN ISO 717-2 ALw = 29 dB
Pour la configuration 2, les mesures ont donné les résultats
suivants :
Résultat des mesures d'isolement aux bruits d'impact
Fréquence
(Hz) Lno A L (d B)
(d
100 60 -4
125 57 6
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160 55 14
200 61 21
250 58 26
315 50 30
400 56 27
500 49 32
630 48 34
800 47 36
1000 44 40
1250 41 38
1600 39 43
2000 39 41
2500 37 41
3150 35 42
4000 33 43
Indice d'atténuation acoustique aux bruits d'impact
Selon XP S 31074 AL = 30 dB (A) (tolérance 2 (dB))
Selon NF EN ISO 717-2 ALw = 31 dB
A noter que sur site, on peut rajouter 1 dB par cm de béton soit 35 et
37 dB pour une dalle de 20cm.
Ces résultats sont obtenus simplement et pour un coût sensiblement
équivalent à celui d'une chape flottante acoustique traditionnelle car il
s'agit d'un procédé constructif à sec mettant en oeuvre un simple
assemblage de panneaux modulaires avec une manipulation aisée. Le
complexe acoustique obtenu est six fois plus léger qu'une chape flottante
acoustique traditionnelle. Ce procédé permet aussi d'éviter les ponts
phoniques, car il n'y a aucune retombée d'éléments sur la dalle béton qui
forme le support contrairement à une coulure accidentelle du ciment dans
le cas d'une chape flottante. De plus, il est possible en cas de sinistre de
remplacer sélectivement le panneau modulaire abîmé. L'invention met en
oeuvre de préférence des matériaux recyclés de type OSB pour le
plancher et les éventuelles cales et à base de caoutchouc recyclés pour
les patins. Les matériaux choisis sont utilisés depuis 50 ans pour les
patins caoutchouc et l'OSB est de type hydrofuge classé M3. Ces
matériaux sont donc écologiques et peuvent trouver des applications dans
les planchers de maison écologique à ossature bois ou autre. Le procédé
constructif de l'invention permet de réaliser un sol chauffant basse
température, avec un moyen chauffant qui est placé entre l'isolant et la
sous face du sol flottant du fait de la faible épaisseur complexe
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acoustique et de la densité de ses éléments constitutifs. Ceci permet
d'obtenir une économie d'énergie significative puisqu'il faudra chauffer
moins pour l'obtention d'une température de surface identique.
En pratique, afin d'obtenir les meilleurs résultats on préfère mettre
5 en oeuvre un complexe acoustique qui comporte un sol flottant avec cales
et, ceci avec ou sans laine de verre. En effet, pour renforcer les
performances d'isolement aux bruits d'impact, il est préférable de poser
les panneaux bois sur cale d'épaisseur comprise entre 15mm et 20mm.
Sous ces cales sont collés les patins. Sur le sol flottant, en surface des
10 panneaux, un revêtement de sol de type parquet massif ou carrelage
lourd est collé. Ce revêtement de sol a une masse surfacique d'au moins
1Okg/m2 (type DINACHOC(9). Le sol flottant (donc hors revêtement de sol)
a une masse surfacique d'au moins 15kg/m2 pour des panneaux de type
OSB ou équivalent. Il en résulte que le complexe acoustique (sol flottant
15 + revêtement de sol) a une masse surfacique de 25kg/m2 au minimum. On
constate qu'en cas de sous charge, l'efficacité du complexe acoustique se
dégrade fortement et, à la limite, ne fonctionne plus. Un tel type de
complexe acoustique peut être posé sur tout type de plancher : Neuf ou
ancien et avec tout type de support béton, bois, hourdis...
Pour résumer et en comparaison avec le dispositif traditionnel type
chape flottante en ciment, on peut considérer le tableau suivant :
Chape flottante en ciment Complexe acoustique Performance apportée
en panneau bois
Charge 15kg/m2 6 fois plus léger
90k /m2
Mise en ouvre : 4 à 6 Immédiate Gain de 1 mois à 1,5
semaines de séchage mois sur chantier
Performance ALw =29dB sans laine Gain de 8 à 10dB
d'atténuation de verre
Pour une dalle de 14 cm ALw =31dB avec laine
A Lw =21 dB de verre
Atténuation en basse Atténuation en basse Sur la bande (125, 500
fréquence fréquence élevée Hz) : 6 dB à 125 Hz à
32dB à 500 Hz
On comprend que l'invention peut être déclinée de nombreuses
manières sans pour autant sortir du cadre général défini par la présente
demande. Par exemple, le revêtement de sol au lieu d'être installé sur le
chantier une fois les panneaux assemblés pour former le sol flottant, peut
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être collé en usine sur chacun des panneaux pour obtenir une panneau
totalement préfabriquée. En tout état de cause et de préférence, en sortie
d'usine les panneaux comportent au moins leurs patins fixés avec
éventuellement leurs cales dans le mode de réalisation avec cales. Dans
des cas plus rares de sur mesure , on peut être amené à fixer les
patins et éventuelles cales sur le chantier pour s'adapter à des conditions
particulières comme par exemple un écartement de lambourdes ou solives
inhabituel. De même, les panneaux peuvent être dans toute matière rigide
adaptée et les dimensions des panneaux différentes de celles décrites à
titre d'exemple. Ainsi, les panneaux peuvent avoir une dimension (en
longueur et/ou largeur -panneau carré ou rectangulaire-) fonction de
l'écartement standard des solives d'habitations (en général l'écartement
est de 40cm). De même, les formes des panneaux peuvent être autres
que carrée ou rectangulaire et par exemple polygonale. Dans ce dernier
cas, cette forme de panneau peut correspondre à l'unité de forme (ou
multiple de celle-ci) du revêtement de sol employé (par exemple carreaux
céramiques ou marbres ou parquet à l'ancienne : Versailles).
