Insulation technology. contre-cloison acoustique sur ossature métallique

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1 Insulation technology contre-cloison acoustique sur ossature métallique

2 . introduction choix de profilés prises éléctriques Plus encombrant (8,5 cm minimum) mais beaucoup plus efficace qu une contrecloison collée. L ossature métallique est totalement indépendante de la cloison existante. Exemple : un mur de base (= 12 cm terre cuite creuse + 2 fois 1.5 cm de plâtre) qui ne représente pas d isolation phonique efficace est muni d une contre-cloison. Rw mur existant = 41 db conversation normale à peine audible à travers le mur mitoyen Contre-cloison collée Mustwal 33 B Rw 54 db = gain de 13 db perte de volume = 42 mm Rw 54 db = conversation bruyante à peine audible ossature métallique avec Trywall Rw 62 db = gain de 21 db perte de volume = 85 mm Rw 62 db = radio bruyant inaudible Un gain de 10 db = une impression subjective égale à une réduction du bruit de moité 08/04/2016 2

3 R= l atténuation aux bruits aériens d un mur simple testé (par tiers d octave) dans le laboratoire acoustique dépend de: la loi de la masse: l indice d affaiblissement d une paroi augmente avec sa masse à raison de 6 db par doublement de masse la loi de la fréquence: R augmente avec la fréquence Système Masse-ressort-masse Pour atténuer l isolation aux bruits aériens on fait souvent appel au principe masse-ressort-masse Un système masse-ressort-masse se fonde sur deux masses séparées par un ressort. Le ressort peut être une lame d'air ou un isolant dans le vide. Le système fonctionne comme suite : le bruit heurte la première masse, qui se met à osciller. Le ressort entre les deux couches intercepte et amortit cettes vibrations. Les vibrations sont ensuite considérablement atténuées lors de leur transmission à la deuxième masse. Ce type de construction est susceptible de vibrer très facilement à la fréquence de résonance (f o ) de la masse-ressort-masse = impact négatif sur l isolation chute dans la courbe autour de cette fréquence. La fréquence de résonance dépend de la rigidité du ressort et des masses des deux parois. Autour de la fréquence de résonance, l'isolation acoustique de la paroi est faible. Créer un doublage avec une fréquence de résonance du système aussi basse que possible. 08/04/2016 3

4 1. fréquences basses = même comportement qu un paroi simple 2. l isolement chute autour de la fréquence de résonance 3. après la chute à la fréquence de résonance l isolement augmente avec 18 db par octave (beaucoup plus qu un parois simple avec la même masse). plus la fréquence naturelle est basse, meilleure sera l'isolation acoustique. 4. chute de l isolement autour de la fréquence critique des deux parois. Après la chute à la fréquence critique l isolement augmente avec 12 db par octave. 08/04/2016 4

5 la largeur du vide L atténuation aux bruits aériens avec un doublage sur ossature dans le laboratoire acoustique dépend: de la remplissage du vide de la largeur du vide du choix des profilés du choix de plaques de la désolidarisation des profilés des constructions latérales du nombre de percements dans le doublage de l indice d affaiblissement du mur de base Le mesurage (R) est exécuté dans un laboratoire d'essai sans transmissions latérales. R w = indice d affaiblissement acoustique ponderé (ISO calcul sur base des valeurs R) L indice d affaiblissement acoustique pondéré donne la valeur de l isolation acoustique d un élément de construction, il n est pas représenté par une courbe fréquentielle mais par une seule valeur. Les résultats de mesures dans le laboratoire ne doivent pas être appliqués directement in situ. 08/04/2016 5

6 la largeur du vide L isolement aux bruits aériens (entre 2 locaux) dépend de nombreux facteurs autre que l indice d affablissement de la parois séparative: la surface de la cloison séparative augmentation de la surface = effet négatif sur l isolement le volume du local de réception augmentation du volume = effet positif sur l isolement la durée de réverbération du local de réception : diminution du temps de réverbération = effet positif sur l isolement les transmissions latérales dans un bâtiment où tous les éléments sont reliés de façon rigide, l'énergie sonore peut être transmise à travers les plafonds, les murs et les planchers de la structure vers les pièces adjacentes: les vibrations dans la structure provoquent le rayonnement du bruit à partir de toutes ces surfaces. les transmissions parasites liés aux ponts phoniques (trous dans les parois -prises électriques encastrées - joints de portes et fenêtres..) erreurs de conception et d exécution 08/04/2016 6

7 Plusieures voies de transmission. Les bruits aériens se transmettent d un local vers un autre 1. à travers la cloison séparative = transmission directe 2. en suivant un chemin de transmission via un autre local adjacent = transmission indirecte 3. par la mise en vibration des structures continues communes = transmission latérale L impact négatif des transmissions latérales sur l isolement globale varie séparatives, la constitution des parois latérales et leurs jonctions. selon la constitution des parois L influence des transmission latérales est importante si les parois latérales sont légères, surtout si la paroi de séparation est très rigide et les parois latérales plus légères qu'elle. L impact négatif est moins grande si la parois séparative et les parois latérales sont de la même constitution. Dans un bâtiment où tous les éléments sont reliés de façon rigide, l'énergie sonore peut être transmise à travers les plafonds, les murs et les planchers de la structure vers les pièces adjacentes: les vibrations dans la structure provoquent le rayonnement du bruit à partir de toutes les surfaces. Si le chemin de transmission principal est la transmission latérale et on ne renforce que la paroi séparative le résultat de l isolation ne dépendra que des transmissions latérales. Sans création d une boîte dans la boîte la transmission latérale reste intraitée l isolement final avec le doublage sera peu différent à l isolement de la parois sans doublage. Parois héterogène avec porte et fenêtres L'hétérogénité d une parois composée de matériaux avec des performances acoustique différentes va porter la performance globale (de l ensemble) vers la performance du plus faible matériau. 08/04/2016 7

8 Impression subjective de l indice d affaiblissement acoustique ponderé (Rw): la largeur du vide R w 62 db radio bruyant inaubible à travers la parois R w 57 db radio calme inaudible à travers la parois R w 47 db conversation bruyante à peine audible à travers la parois R w 42 db conversation normale à peine audible à travers la parois R w 37 db conversation normale audible à travers la parois L indice d affaiblissement acoustique ponderé donne la valeur de l isolation acoustique d un élément de construction. Il n est pas representé par une courbe fréquentiel (comme la valeur R) mais par une seule valeur. Plus d info au sujet des grandeurs acoustiques: cliquez ici Plus le R w est élevé, plus l isolation acoustique sera efficace. 08/04/2016 8

9 is introduction type doublement la largeur du vide Les isolants ISolGomma sont composés de caoutchouc recyclé et laine de polyester/laine de roche Les panneaux Trywall et Mineral 48 R combinent: isolation phonique (masse du caoutchouc) absorption acoustique (laine de roche/laine de polyester) isolation thermique La cavité séparant les plaques de plâtre sur l ossature métallique et le mur de base agit comme une caisse de résonance. L effet tambour amplifie la transmission et entraîne une chute sensible de l'isolation acoustique. Le remplissage de la cavité de l ossature métallique avec les isolants ISolGomma dont la laine de roche/polyester permet de pallier cet inconvénient en absorbant les ondes sonores. L effet tambour (réverbération acoustique) est un phénomène d amplification des ondes sonores qui se trouvent elles-mêmes dans la lame d air. L effet tambour a un impact négatif sur l isolement acoustique. L'intégration d un absorbeur acoustique apporte une amélioration par rapport à une lame d air vide. 08/04/2016 9

10 type doublement Les isolants IsolGomma: Mineral 48 R 2x2 cm laine de roche + 8 mm caoutchouc fiche technique: cliquez ici Trywall 2x2 cm laine de polyester + 8 mm caoutchouc fiche technique: cliquez ici Laine de minérale dans le vide IsolGomma 48 R dans le vide Laine minérale dans le vide IsolGomma Mineral 48 R dans le vide 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 2. 5 cm laine minérale 2. Mineral 48 R 3. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 3. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 4. metal stud 5 cm 4. metal stud 5 cm 5. bande acoustique Stywall S3 5. bande acoustique Stywall S3 pour désolidariser le profilé du sol R w (C,C tr ) = 50 db (-2/-8) R w (C,C tr ) = 55 db (-5,-12) l indice d affaiblissement acoustique avec l isolant Mineral 48 R dans le vide (55 db) est supérieur de 5 db à celui de la laine minérale (50 db) 08/04/

11 isolants type doublement Trywall = 2 x 2 cm laine de polyester + 8 mm de caoutchouc laine de polyester absorption acoustique & isolation thermique caoutchouc = masse isolation acoustique fiche technique: cliquez ici choix de profilés CARACTERISTIQUES PHYSIQUES Unité Trywall 48 Toleran ce Epaisseur mm 48 ± 2 Longueur m 1.20 ± 0.01 Largeur m 0.60 ± 0.01 Densité (panneau de caoutchouc + panneau de kg/m³ ± 5% polyester) 60 Masse superficielle totale kg/m² 8.80 ± 5% panneau autoportant 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 2. Trywall 3. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 4. metal stud 5 cm 5. bande acoustique Stywall S3 résistant à l humidité R w (C,C tr )= 54 db (-6,-14) produit recyclé Vidéo avec instructions de pose: cliquez ici 08/04/

12 mur existant Rw 28 db = 8 cm terre cuite creuse Doublage sur ossature avec Trywall dans le vide introduction type doublement R w = 71 db R w = 63 db R w = 51 db R w = 28 db /06/

13 type doublement largeur duvide 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 2. Trywall 2. Trywall 3. lame d air 1 cm 3. lame d air 1 cm 4. metal stud vide avec tuyauterie 4. Trywall 5. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 5. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 6. metal stud 5 cm 6. metal stud 5 cm 7. bande acoustique Stywall S3 7. bande acoustique Stywall S3 R w (C,C tr )= 59 db (-3,-10) R w (C,C tr )= 63 db (-4,-11) 4 db gain grâce au doublement des isolants 08/04/

14 prises électrique Un vide plus large = une fréquence de résonance plus basse plus la fréquence naturelle est basse, meilleure sera l'isolation acoustique Un système masse-ressort-masse est susceptible de vibrer très facilement à la fréquence de résonance (f o ) de la masse-ressort-masse = impact négatif sur l isolation. La fréquence de résonance dépend de la rigidité du ressort, de l épaisseur du vide et des masses des deux parois. Autour de la fréquence de résonance, l'isolation acoustique de la double paroi est faible. La courbe d'isolement d un système masse ressort-masse présente 4 zones Zone 1: même comportement qu une parois simple Zone 2: l isolement chute à la fréquence de résonance Zone 3: après la chute à la fréquence de résonance l isolement augmente avec 18 db par octave (beaucoup plus qu un parois simple avec la même masse Zone 4: chute de l isolement à la fréquence critique des deux parois. Après la chute à fréquence critique l isolement augmente avec 12 db par octave 08/04/

15 Metal stud de 5 cm et 7.5 cm la largeur de vide est la seule différence entre les 2 cloisons metal stud 5 cm metal stud 7,5 cm R w (C,C tr ) = 55 db (-6,-12) R w (C,C tr ) = 58 db (-3,-10) 3 db gain avec 2,5 cm largeur du vide supplémentaire CARACTERISTIQUES PHYSIQUES Unit Mineral 48 RM Tolérance Epaisseur mm 48 ± 2 Longueur m 1.00 ± 0.01 largeur m ± 0.01 Densié (laine de roche + caoutchouc + laine de roche) kg/m³ ± 5% Masse surfacique kg/m² 10.4 ± 5% 08/04/

16 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 1. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 2. Trywall 2. Trywall 3. 2 plaques de plâtre 700 kg/m³ 3. lame d air 1 cm 4. metal stud 5 cm 4. metal stud vide avec tuyauterie 5. bande acoustique Stywall S plaques de plâtre 700 kg/m³ 6. metal stud 5 cm 7. bande acoustique Stywall S3 pour désolidariser la parois du sol R w (C,C tr )= 54 db (-6,-14) R w (C,C tr )= 59 db (-3,-10) Les cloisons à double ossature métallique sont plus performantes que les cloisons à simple rangée, d une part à cause du plus grand espace d air entre les parois de la cloison et d autre part à cause du découplage mécanique plus important entre les deux parois qui composent la cloison. 08/04/

17 Dans la zone proche de la fréquence de coincidence la hausse de l affaiblissement acoustique cesse et la courbe présente une chute : c'est ce qu on appelle la chute de coincidence La fréquence critique est la fréquence la plus basse à laquelle la coincidence se produit. La localisation de la fréquence critique est déterminée par la raideur en flexion et la masse surfacique de la parois. Plus la parois est rigide et légère, plus la fréquence critique est basse, et plus la profondeur du puits est importante. Ceci explique le mauvais comportement acoustique des carreaux de plâtre pour lesquels la fréquence de coïncidence est située dans une zone où l oreille est sensible et qui sont donc des éléments très «rayonnants (fréquence critique de 7 cm de carreaux de plâtre = 500 Hz). Si la fréquence critique est dans une zone où l oreille est sensible, la chute de l isolation est fortement ressentie. Plus la plaque sur l ossature est souple et lourde, plus la fréquence coincidence sera élevée. La fréquence de coincidence d une parois constituée d une ossature métallique avec des plaques de plâtre se trouve dans des fréquences aiguës. La chute n est pas fortement ressentie car l indice d affablissement acoustique est haute dans cette plage de fréquences. On obtient généralement de meilleurs affaiblissements sonores avec les plaques de plâtre de 12,5 mm en raison de la fréquence critique dont la valeur décroît lorsque l épaisseur de la plaque augmente. 08/04/

18 argeur du vide Des plaques de plâtre de 12,5 mm donnent de bonnes affaiblissements sonores à haute fréquence grâce à leur souplesse et leurs masse surfacique qui est suffisamment élevée. L indice d affaiblissement acoustique d une cloison augmente avec la masse surfacique des plaques qui la composent. En utilisant 2 plaques de 12,5 mm sur une ossature métallique on double la masse surfacique sans augmenter la raideur en flexion. Avec les isolants Trywall / Mineral 48 R dans le vide le choix des plaques n est pas déterminé par la densité des plaques de plâtre mais par des caractéristiques comme le comportement au feu, la résistance à l humidité,.. 08/04/

19 Choix des profilés Pour obtenir une isolation plus élevée il faut mieux utilser des profilés métalliques que des profilés en bois. Désolidarisation des profilés Une isolation acoustique performante consiste à désolidariser le doublage sur ossature des parois existantes. La désolidarisation se fait en utilisant les bandes acoustiques en caoutchouc Stywall pour éviter des contacts rigides entre le mur existant et le doublage. La bande Stywall S3 désolidarise l ossature du sol. fiche technique Stywall S3: cliquez ici La bande autocollante Stywall S3 A désolidarise l ossature des murs latéraux et du plafond fiche technique Stywall S3 A: cliquez ici Vidéo avec des instructions de pose: cliquez ici 08/04/

20 L'isolement aux bruits aériens sera différent suivant qu'il résulte d'une mesure effectuée en laboratoire acoustique ou in situ. La transmission directe est celle qui est mesurée en laboratoire (indice d'affaiblissement acoustique R/Rw de la paroi) La transmission de bruit in situ dépend principalement de séparative, mais aussi de: la surface de la cloison séparative les transmissions latérales Le mesurage dans le laboratoire acoustique latérales. la valeur R de la cloison ne tient pas compte des transmission Les ondes phoniques qui frappent la paroi mitoyenne n'excitent pas seulement cette paroi, mais aussi les autres parois (murs/plafond/plancher) dans le local d émission. Ces surfaces vibrantes sont couplées aux murs/plafond/plancher dans la chambre de réception. Ces vibrations transmises à une surface côté réception résultent dans un rayonnement de bruit de la paroi latérale dans la chambre de réception. Les transmissionq latérales contournent de cette façon la structure de séparation. 08/04/

21 transmission parasitaire dans le cas de bruit parasitaire il peut s'agir d'une fuite d'air (fuite sonore), mais aussi d'une jonction entre deux parties du bâtiment (pont acoustique, par exemple des résidus de mortier dans un mur double = le mur se comporte comme un mur simple et pas comme un système masse-ressort-masse) la qualité d exécution des travaux la moindre erreur d exécution peut pénaliser considérablement l isolement acoustique les conditions dans le laboratoire sont différentes à celles du chantier. Si le constructeur porte une attention particulière à la mise en œuvre en ce qui concerne l isolation acoustique, le mesurage de l isolement aux bruits aériens sur le chantier devrait être semblable au taux d isolement théorique (calculé par un ingénieur acoustique) la volume de la chambre de réception (augmenter la volume = augmenter l isolement) le temps de réverbération dans la chambre de réception (baisser la réverbération = augmenter l isolement) Dans l isolation acoustique, c est l élément le moins performant d un mur composé de différents éléments (porte, fenêtres, ) qui détermine l isolement de la cloison. 08/04/

22 les profilés Si le chemin de transmission principal est la transmission latérale et on ne renforce que la paroi séparative le résultat de l isolation ne dépendra que des transmissions latérales. Sans création d une boite dans la boite la transmission latérale reste intraitée l isolement final de la cloison avec doublage sera assez peu différent au l isolement de la cloison sans doublage. Le gain sera plus grand s il s agit d un mur de base moins performant. Exemple 1: mur de base = 12 cm terre cuite creuse Rw 34 db doublage sur ossature avec Trywall Rw 60 db = gain de 26 db Exemple 2 : mur de base = 12 cm terre cuite creuse + 2 fois 1,5 cm plâtre Rw 41 db doublage sur ossature avec Trywall Rw 62 db = gain de 21 db 08/04/

23 Exemple 3: mur de base = 12 cm terre cuite creuse Rw 34 db 2 doublages aves Trywall Rw 74 db = gain 40 db Exemple 4: mur de base = 8 cm terre cuite creuse Rw 28 db 2 doublages avec Trywall Rw 71 db = gain 43 db 08/04/

24 Les fuites phoniques réduisent l efficacité du doublage acoustique. Si on souhaite une véritable isolation phonique il faut d abord localiser et résoudre les défauts d étanchéité. Des fuites sonores se trouvent souvent à la périphérie des murs et des planchers, aux endroits où le calfeutrage est inexistant ou mal fait. D autres fuites sonores sont des trous percés pour l'électricité ou la plomberie. Calfeutrer soigneusement tous les trous et fissures dans la cloison séparative, munir les portes et les fenêtres de coupe-bise étanche et réparer les trous creusés pour l électricité et la plomberie augment l isolation de la cloison. Si l air passe, le bruit passe. L'étanchéité de la paroi de base est primordiale pour l isolation phonique avant de procéder à un doublage acoustique de la cloison. Principes pour un doublage acoustique performant éviter des contacts rigides entre le mur existant et le doublage bandes acoustiques matériau absorbant dans le vide l efficacité phonique est d autant meilleure si l écart entre le mur de base et les plaques de plâtre sur l ossature métallique et grand 08/04/

25 Utiliser le principe de la désolidarisation de l'ossature métallique du sol, des murs et du plafond avec les bandes acoustiques Stywall. fiche technique bande acoustique Stywall S3: cliquez ici fiche technique bande autocollante Stywall S3A: cliquez ici vidéo de pose Trywall: cliquez ici vidéo de pose Mineral 48 R: cliquez ici Des plaques flexibles comme les plaques de plâtre jusqu'à 12,5 mm sont préférées aux panneaux rigides en bois. Mieux superposer deux plaques minces que d'utiliser une seule plaque épaisse (fréquence critique). Eviter des contact rigides entre les plaques de plâtre et les murs/plafond. Il est nécessaire de prévoir un joint de remplissage souple (5mm avec du masic) entre les plaques de plâtre et les éléments de construction latéraux (murs/plafond). 08/04/

26 Mieux éviter des boitiers d électricité sur le doublage acoustique. Pour obtenir la meilleure isolation possible dans le cas ou des boitiers sont nécessaires, utilisez des boîtiers externes ou des boîtier acoustiques pour encastrer. Effet des boîtiers électriques encastrées sur l isolement acoustique des cloisons en plaques de plâtre. Une série de tests dans le laboratoire acoustique interne de la société IsolGomma ont démontré que l'encastrement de boîtiers dans une paroi séparative sur ossature métallique ont une influence négative sur le niveau d isolation acoustique. Les résultats de 7 boîtiers encastrées sur un côté résulte dans une perte de performance acoustique de 2 db. 7 boîtier dans les 2 côtés = perte de 4 db. 08/04/

27 effet des boîtiers électriques sur l isolement acoustique des cloisons en plaques de plâtre introduction Rw = 60 db Rw = 58 db Rw = 56 db 19/01/

28 Isoler le mur de base avec des panneaux Mustwall (augmenter la masse du mur existant) en combinaison avec une ossature métallique présente l'avantage de ne pas détériorer trop la performance acoustique lors de l'implantation de nouvelles prises encastrées sur le doublage. Fiche technique Mustwall: cliquez ici Vidéo de pose (fixation mécanique): cliquez ici Ossature métallique avec laine minérale en face du mur de base muni avec Mustwall. 08/04/

29 Isoler le mur de base avec l isolant thermo-acoustique Biwall en combinaison avec une ossature métallique présente l'avantage de pouvoir faire passer les gaines électriques et tuyauterie dans l ossature métallique vide. Biwall = 10 mm caoutchouc + 3 mm laine de polyester Fiche technique: cliquez ici Vidéo de pose (fixation mécanique): cliquez ici les panneaux Biwall combinent - l isolation phonique - absorption acoustique - isolation thermique CARACTERISTIQUES PHYSIQUES Unité Biwall 40 Tolerance Epaisseur mm 40 ± 2 Longueur m 1.20 ± 0.01 Largeur m 1.00 ± 0.01 Densité (panneau de caoutchouc + panneau de polyester) kg/m³ ± 5% Masse superficielle totale kg/m² 9.20 ± 5% Couleur vert 08/04/

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