PERFORMANCE ACOUSTIQUE ET MATERIAUX ISOLANTS DANS LE BATIMENT

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1 PERFORMANCE ACOUSTIQUE ET MATERIAUX ISOLANTS DANS LE BATIMENT M. Villot C. Guigou-Carter C.S.T.B. Centre Scientifique et Technique du Bâtiment 24 Rue Joseph Fourier St Martin d Hères, France

2 Contexte Nouvelle Réglementation Acoustique : Arrêté du 30 Juin 1999 relatif aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d habitation Isolement acoustique de plus en plus important exigé - Bruits extérieurs - Bruits intérieurs (entre logements) aériens et aux bruits de chocs - Bruits d équipements - Traitement acoustique des parties communes

3 Réglementation Acoustique

4 Exemple de solution (solution de base) Refends (plus doublage ESA 4 ou contre -cloison ESA 4 si nécessaire en thermique) : Béton 18 cm Blocs de béton NF pleins perforés 20 cm enduits Briques pleines de 22 cm apparentes ou enduites. Façade avec doublage ESA 4 ou contre -cloison ESA 4 : Béton 16 cm Blocs de béton NF pleins perforés 20 cm Briques perforées en terre cuite de 22 cm appa - rentes ou enduites. Façade avec doublage ESA 3 : Blocs de béton creux 20 cm non enduits côté doublage Briques creuses de 20 cm à gorge de jointoiement verticale non enduites côté doublage Dalle de béton 18 cm Dalle de béton 21 cm Cloison ESA 4 Plafond ESA 4 Plafond ESA 5 Revêtement de sol ESA 3 ou chape flottante ESA 3 et revêtement de sol indifférent Revêtement de sol ESA 2 Porte -palière ESA 4 Entrée avec sas et porte -palière ESA 3

5 Revêtements de sol Type Produit caractérisé au choix par Sols résilients (plastique) Certification (NF UPEC.A) Essai de type de moins de 4 ans ESA 2 13 DL w < DL w < 19 ESA 3 16 DL w < DL w < 22 ESA 4 19 DL w < DL w < 25 ESA 5 22 DL w 25 DL w Description Carrelage sur résilient Certification Essai de type de moins de 10 ans ESA 2 14 DL w < 17 ESA 3 17 DL w < 21 ESA 4 21 DL w < 24 ESA 5 24 DL w Description Parquets et Revêtements de sol stratifiés ou plaqués Certification NF parquets Essai de type de moins de 10 ans ESA 2 13 DL w < DL w < 18 ESA 3 16 DL w < DL w < 21 ESA 4 19 DL w < DL w < 24 ESA 5 22 DL w 24 DL w Description

6 Chapes flottantes Type Essai de type de moins de 10 ans (1) ESA 3 15 DL w et 0 D(R w + C) ESA 4 19 DL w et D(R w + C) 3 ESA 5 22 DL w et D(R w + C) 6 L essai de type comprend une mesure de Lw, de (Rw+C) et une mesure de rigidité dynamique s' de la sous-couche. De plus, l'industriel devra s'assurer de la constance de la production des produits mis sur le marché (mesure de la rigidité dynamique et de la résistance à l écoulement de l air pour les produits perméables)

7 Doublages et plafonds Type Essai de type de moins de 10 ans (1) Mur su pport Béton de 16 cm Blocs de béton creux de 20 cm Briques creuses de 20 cm ESA 3-3 D(R w + C) 0 D(R w + C) 3 D(R w + C) ESA 4 +1 D(R w + C) 5 D(R w + C) 8 D(R w + C) ESA 5 +5 D(R w + C) 9 D(R w + C) 12 D(R w + C) ESA 6 +9 D(R w + C) 13 D(R w + C) 16 D(R w + C) Eléments verticaux Pour appartenir à une classe, doit satisfaire aux conditions sur béton de 16 cm et au moins une des deux autres conditions sur support creux. Eléments horizontaux Doit satisfaire aux conditions sur béton de 16 cm seulement.

8 Séparatifs légers Type Produit caractérisé au choix par Essai de type de moins de 10 ans Description ESA 4 ESA 5 Cloison en plaques de plâtre d'épaisseur e 160 mm avec au moins 2 parements de 2 BA 13 sur 2 ossatures indépendantes et 90 mm minimum de laine minérale. 61 R w + C < 64 Double cloison en briques d'épaisseur totale e = 150 mm, avec bande résiliente acoustique en périphé rie (é paisseur minimum 5 mm et raideur minimum 600 MN/m 3 ), et composée d'une brique de 50 mm d'épaisseur + 45 mm de laine minérale + brique de 35 mm d'épaisseur avec un enduit plâtre de 10 mm sur les deux faces extérieures. Cloisons en plaque de plâtre d'épaisseur e 180 mm avec au moins 1 parement de 2 BA 13 et un parement de 3 BA 13 sur 2 ossatures métalliques indépendantes et 90 mm minimum de laine minérale. 64 R w + C Double cloison en briques d'épaisseur totale e = 180 mm, avec bande résiliente acoustique en périphérie (1), et composée d'une brique de 50 mm d'épaisseur + 75 mm de laine minérale + brique de 35 mm d'épaisseur avec un enduit plâtre de 10 mm sur les deux faces extérieures.

9 Performance acoustique des bâtiments Logiciel ACOUBAT

10 Influence du type de doublage thermique Mur support : Béton de 16 cm Type de montage : Collage par plot Classe : PSE ESA3 PSEE ESA4 LdV ESA DnT (db) Mur nu PSE PSEE LdV Fréquence (Hz)

11 Influence du type de revêtement de sol Dalle nue chape sur feutre bituminé chape sur polyéthylène revêtement plastique chape sur LdR chape sur PSEE Dalle support : Béton de 18 cm 60 Chape flottante : Béton de 4 cm LnT (db) Sous-couche mince 3-5 mm (ESA3): Revêtement plastique Feutre bituminé Polyéthylène Sous-couche mm (ESA5): PSEE LdR (100 kg/m 3 ) Fréquence (Hz)

12 Performance des composants Développement de produits plus performants plus minces plus légers moins chers plus faciles à mettre en œuvre

13 CASC Modélisation de parois multicouches Multicouche Empilement de couches de type solide, fluide, ou poreux, avec ou sans contact entre elles Excitation aérienne mécanique Types de calcul Transparence acoustique Bruit d impact Coefficient d absorption Constante de propagation Bruit associé à une excitation de type couche limite turbulente (Corcos)

14 Modélisation de parois légères sur ossature Simple paroi Double Paroi Champ acoustique diffus Paroi légère Raidisseurs espacés périodiquement Champ acoustique diffus Raidisseurs espacés périodiquement Cavité avec matériau absorbant

15 Caractérisation des matériaux poreux Rigidité dynamique suivant ISO Résistance à l écoulement de l air suivant ISO 9053 Porosité suivant ISO 4590 si phase solide continue, sinon par écrasement sous charge ou à partir de la densité du matériau constituant la phase solide par exemple Tortuosité et caractéristiques de perte visqueuse et thermique à partir de l étude de la taille caractéristique des cellules poreuses sur une image de la structure poreuse obtenue par microscope électronique à balayage

16 Caractérisation/Etude de systèmes complexes Mesure sur un plan (hologramme) proche de la source plane testée de la pression amplitude et phase avec une résolution spatiale donnée Décomposition en nombre d onde (Fourier spatiale 2D) Rétropropagation des ondes planes pour obtenir la pression et la vitesse sur la paroi

17 Identification des fuites acoustiques y (m) Niveau (db) Champ d intensité pour le 1/3 octave 1250 Hz d une fenêtre avec un volet roulant montée dans une cloison 1.00 Transmission dominante par la menuiserie x (m)

18 Constantes de propagation Paroi orthotrope : demi-cloison en plaque de plâtre sur ossature métallique (raidie verticalement) k y k x

19 Amélioration des performances d un parquet Niveau de bruit de choc à l émission Émission Bruits d impact 80 L n émission (db) Parquet Standard Amortissement sous-couche Parquet avec Masse Lourde (12 kg/m2) Parquet avec Viscoélastique Centré (1mm) Réception Niveau de bruit de choc en réception Dalle support : Béton de 14 cm Parquet : Stratifié 8.5 mm Sous-couche : Fibres polyester mince 3 mm Fréquence (Hz)

20 Performance d une cloison sur ossature R (db) Parois : Plaques de plâtre (18+13 mm) Mesure Calcul - Sans Raidisseur - Sans couplage vibratoire en périphérie Calcul - Avec Raidisseurs - Sans couplage vibratoire en périphérie Calcul - Avec Raidisseurs - Avec couplage vibratoire en périphérie Cavité : LdV 20 cm Raidisseurs : 2 montants en U en acier tous les 60 cm Calcul - Couplage vibratoire en périphérie Fréquence (Hz)

21 Performance d un doublage Rigidité de l isolant Emission Réception R (db) Mur support : Béton de 14 cm Mur support seul Sans mousse Mousse s'=10 MN/m3-5% Mousse s'=5 MN/m3-5% Mousse s'=1 MN/m3-5% Mousse s'=1 MN/m3-50% Doublage : Mousse polyuréthane 35 mm Plaque de plâtre 13 mm Fréquence (Hz)

22 Performance d un doublage Montage de l isolant Emission Réception R (db) Mur support : Béton de 14 cm Mur support seul Sans mousse Mousse Collée sur mur support Mousse sans contact avec mur support Doublage : Mousse polyuréthane 35 mm (s =1 MN/m 3 5%) Plaque de plâtre 13 mm Fréquence (Hz)

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