15h20 16h20 Le confort acoustique des constructions bois Van Damme M.

Plan de l exposé Confort acoustique des constructions multifamiliales en bois en Belgique : Exigences & évaluation des systèmes Habitations mitoyennes Appartements

Précision et utilisation limitées des modèles de prédiction : Confort acoustique des habitations à ossature bois

Contexte acoustique : la NBN S 01-400-1:2008 Projet GTA : campagne de mesures sur les habitations à ossature en bois. Objectifs : 1. déterminer les performances des systèmes actuels mis en œuvre 2. identifier les faiblesses et proposer des améliorations Bilan : Nécessité d améliorer les concepts existants en vue de respecter les critères de la norme de 2008

Contexte acoustique : la NBN S 01-400-1:2008 Critères de la norme relatifs aux aspects de : Réverbération Bruit des installations techniques Isolation au bruit de choc Isolation au bruit aérien à l intérieur des immeubles Isolation au bruit aérien des façades (et toitures)

Les principes acoustiques applicables aux ossatures bois : THERMIQUE L isolation est surtout réalisée par la nature et l épaisseur de l isolant ACOUSTIQUE L isolation est surtout réalisée par l optimisation de l effet double paroi. Masse Masse Désolidarisation Distance Absorbant

Les principes acoustiques applicables aux ossatures bois : 80 Energie incidente 70 60 Energie réfléchie Energie transmise R [db] 50 40 Energie absorbée R, Indice d affaiblissement acoustique (en db) = Rapport entre énergie incidente et énergie transmise, mesuré en fonction de la fréquence. Capacité de la paroi à diminuer le bruit. 30 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Spectre de R ramené à une valeur unique R w Procédure normalisée par ISO 717-1 : Indice d affaiblissement acoustique pondéré f [Hz]

Indices d affaiblissement acoustique des parois R w : deux grands principes d isolation Parois massives : mur simple ou double mais avec contacts entre les murs 100 90 Parois doubles : mur double sans contacts 80 14 cm creux : R w = 54 db R (db) 70 60 2 x 14 cm creux découplés : R w = 84 db!! 2 x 14 cm creux liaisonnés : 50 R w = 58 db 40 30 20 Mur blocs 2x14 cm totalement découplés - Rw=84dB Mur blocs 2x14 cm avec liaisons - Rw=58dB Mur blocs 2x14 cm en partie avec liaisons - Rw=67dB 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 f (Hz) d m 1 m 2 m 1

Une double paroi est d autant plus isolante que : Les parois qui la composent sont lourdes, Ces parois sont éloignées, Un absorbant à cellules ouvertes est présent dans le creux, Les parois sont désolidarisées l une de l autre, Confort acoustique des habitations à ossature bois Les principes acoustiques applicables aux ossatures bois :

Influence de la nature de l isolant matériaux écologiques 80 Paroi de base : MS 50 mm + 2x2 plaques de plâtre de 12,5 mm 70 60 R (db) 50 40 30 20 10 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 f (Hz)

Influence de la nature de l isolant - matériaux écologiques Configurations testées Paroi de base : MS 50 mm + 2x2 plaques de plâtre de 12,5 mm Paroi de base + laine minérale 50 mm Paroi de base + mousse de cellulose 40 mm (70 Kg/m³) Paroi de base + laine de chanvre 30 mm (30-42 Kg/m³) Paroi de base + laine de bois 50 mm (40 Kg/m³) R w 43 db 50 db 50 db 49 db 48 db Résultats comparables en isolation pour les différents absorbants (mais attention : les mousses à cellules fermées ne fonctionnent pas acoustiquement PU, XPS, EPS )

Performance en laboratoire des constructions traditionnelles R' [db] 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 f [Hz] f [Hz] 2 50 22.4 63 14.4 80 16.7 100 18.9 125 18.5 160 29.1 200 44.0 250 44.2 315 47.8 400 56.9 500 57.2 630 66.7 800 67.0 1000 69.0 1250 69.4 1600 72.6 2000 75.5 2500 74.8 3150 79.8 4000 80.9 2 R'living= 42 db 50-5000= -6 db 100-3150= -6 db R'w= 48 db 5000 78.3 Mauvaises performances, surtout dans les basses fréquences

Performance en laboratoire des constructions traditionnelles R w = 58 db R w = 59 db R w = 59 db R w = 60 db Nécessité d aller plus loin pour respecter les critères NBN!

Les principes acoustiques applicables aux ossature bois

Les principes acoustiques applicables aux ossature bois Appartements : Projets GT 2009 et AH+ 2012 Objectif : D nt,w > 58 db Maisons mitoyennes Projets GT 2011 et AH+ 2012 Objectif : D nt,w > 62 db

Réalisation de modules de tests acoustiques Mur de séparation entre atelier et zone d essais Panneaux OSB du côté des modules Plafond du capotage du module d émission Panneaux OSB à l extérieur Module de réception Module d émission Paroi latérale du capotage du module d émission Panneau OSB à l extérieur

Adaptation des modules acoustiques Chambre de réception Chambre d émission Adaptation des modules acoustiques 19

100 Influence de la présence d un absorbant dans le vide entre les panneaux OSB Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 Vide de 50 mm, sans absorbant - DnTw=50(-6;-13) db Vide de 50 mm, absorbant 30 mm - DnTw=55(-7;-14) db 10 0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 21

Effet de la suppression d un OSB de structure

100 Effet de la suppression d un OSB à l intérieur Espacement 50mm Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 10 Espace de 50 mm (avec absorbant), deux OSB intérieurs - DnTw=55(-7;-14) db Espace de 50 mm (avec absorbant), un seul OSB intérieur - DnTw=65(-6;-13) db 0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 23

Effet du remplacement de l OSB intérieur par une plaque en fibres de plâtre

100 Remplacement du panneau OSB intérieur par un panneau «Rigidur» Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 10 Espace de 50 mm (avec absorbant), un OSB intérieur - DnTw=65(-6;-13) db Espace de 50 mm (avec absorbant), un Rigidur intérieur - DnTw=72(-7;-16) db 0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 26

Effet de l ajout de plaques de carton-plâtre sur profilés Z

100 Ajout de plaques de carton-plâtre sur profilés métalliques Z en finition Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 10 Espace de 50 mm, un Rigidur intérieur - DnTw=72(-7;-16) db Espace de 50 mm, un Rigidur intérieur, finitions sur profilés Z - DnTw=75(-6;-14) db 0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 32

Effet de la suppression du panneau intérieur Critère NBN (62 db) rempli mais D nt,w = valeur «moyenne» sur l ensemble du spectre. Or valeurs faibles en basses fréquences Occupants insatisfaits! PROBLEMS

Effet de la suppression du panneau intérieur

100 Suppression du panneau «Rigidur» intérieur Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 10 Espace de 50 mm, un Rigidur intérieur, simple en extérieur - DnTw=72(-7;-16) db Espace de 50 mm, pas de Rigidur intérieur, simple en extérieur - DnTw=67(-5;-12) db 0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 35

Effet du doublement de l épaisseur des panneaux extérieurs (sans intérieur)

100 Ajout d une seconde épaisseur de panneaux «Rigidur» en extérieur Confort acoustique des habitations à ossature bois 90 Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 Adaptation des modules acoustiques 30 20 10 Espace de 50 mm, pas de Rigidur intérieur, simple en extérieur - DnTw=67(-5;-12) db Espace de 50 mm, pas de Rigidur intérieur, double en extérieur - DnTw=74(-7;-15) db 0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz) 37

Effet du doublement de l épaisseur des panneaux extérieurs (sans intérieur) Gain de 19 db sur le D nt,w + isolement aux basses fréquences satisfaisant!

Principes acoustiques applicables aux ossatures bois Paramètres importants en plus du découplage des parois : La masse des panneaux + la distance qui les sépare + la présence d un absorbant. R w = 76 db R w = 69 db R w = 66 db

Effet de la suppression du panneau intérieur

Influence des transmissions latérales

Influence des transmissions latérales via les fondations

Maison mitoyennes : dispositions constructives Double paroi : - Double ossature indépendante, - Absorbant à cellules ouvertes sur toute l épaisseur, - Idéalement pas de panneaux intérieurs, au maximum un seul, - Panneaux extérieurs les plus lourds possibles (p.ex. OSB + plaque de carton-plâtre), - Doublage des parois, idéalement avec plaque de plâtre de 12.5 mm sur structure métallique. Parois latérales : - Interrompues au niveau de la double paroi, - Eventuellement doublées avec une contrecloison (nb : n apparaissant pas sur le dessin ci-contre) - Eviter les isolants à cellules fermées - Dalle de sol et planchers interrompus

Les principes acoustiques applicables aux ossature bois Appartements : Projets GT 2009 et AH+ 2012 Objectif : D nt,w > 58 db Maisons mitoyennes Projets GT 2011 et AH+ 2012 Objectif : D nt,w > 62 db

Cellules prototypes «appartements 46»

Influence des transmissions latérales verticales Traitements possibles des voies latérales : - Masse des panneaux - Doublages techniques - Joints résilients dans la structure

Influence des transmission latérales verticales 48

90 Cellules prototypes : mesure du D nt,w Isolement acoustique standardisé DnT (db) 80 70 60 50 40 30 20 10 Pas de joint entre les cellules - DnT,w=57(-2;-8) db Joint résilient entre les cellules, pose "flottante" - DnT,w=61(-3;-9) db 0 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Fréquence f (Hz)

Isolement des planchers Projet «Espoir aux» : aspects bruits acoustiques de choc Contraintes sur l épaisseur de la paroi mitoyenne Les bruits de choc doivent être atténués avant d atteindre la structure systèmes flottants performants indispensables! 51

Confort acoustique Bruits de choc NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB Critères NBN pour les bruits de choc (au plus bas, au mieux)

Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Influence de la masse en partie supérieure L n,w : 92 db 1 1 NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB

NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB 1 2 Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Influence de la masse en partie supérieure L n,w : 92 db 1 L n,w : 88 db 2

NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB 1 2 3 Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Influence d un système flottant en partie supérieure L n,w : 92 db 1 L n,w : 77 db 3

Confort acoustique Bruits de choc Solutions pour un plancher qui doit rester apparent Chape «sèche», Chape flottante, Chape sur profilés spéciaux Mieux : mais pas suffisant!

Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Étude paramétrique L n,w : 92 db 1 1 NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB

Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Étude paramétrique L n,w : 92 db 1 1 2 L n,w : 81 db 2 NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB

Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Étude paramétrique NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB 1 2 3 L n,w : 92 db 1 L n,w : 81 db 2 L n,w : 73 db 3

Confort acoustique Bruits de choc Planchers en bois Étude paramétrique NBN S 01-400-1 <58dB <54dB <50dB 1 2 3 4 L n,w : 92 db 1 L n,w : 81 db 2 L n,w : 73 db 3 L n,w : 54 db 4

solement aux bruits de choc Confort acoustique des habitations à ossature bois Isolement aux bruits de choc Plancher bois séparatif entre logements : système 3 couches

Pour les planchers bois, résultats acoustiques très proches entre les différents types de suspentes de la structure métallique Confort acoustique des habitations à ossature bois

Influence du découplage du faux-plafond (bruit de choc) 52 db

Isolement aux bruits de choc : chapes flottantes sèches Mineral wool sample Rubber flake foam PU flake foam PE foam membrane resin-bound rubber membrane elastomeric pads in polyester wool Sample of PU flake foam pad wood fibre insulation boards (under particle fibre boards

Confort acoustique des planchers et revêtements bois Isolement aux bruits de choc chapes flottantes sèches NAC 66

Guidance Technologique ACOUSTIQUE Van Damme Manuel Mail : mvd@bbri.be Tél : +32 2 655 77 11 Publications sur l acoustique des habitations à ossatures en bois : www.cstc.be et www.normes.be