EP0780526A1 - Dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction comportant une couverture en tuile - Google Patents

Dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction comportant une couverture en tuile Download PDF

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EP0780526A1
EP0780526A1 EP96402859A EP96402859A EP0780526A1 EP 0780526 A1 EP0780526 A1 EP 0780526A1 EP 96402859 A EP96402859 A EP 96402859A EP 96402859 A EP96402859 A EP 96402859A EP 0780526 A1 EP0780526 A1 EP 0780526A1
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tiles
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Jens Samuel Dupont
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/36—Devices for sealing the spaces or joints between roof-covering elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E04D13/16—Insulating devices or arrangements in so far as the roof covering is concerned, e.g. characterised by the material or composition of the roof insulating material or its integration in the roof structure

Definitions

  • the present invention relates to a device for soundproofing the roof of a building, such as a building or a house for example, comprising a tiled roof.
  • the roof of this type of construction generally comprises a mass consisting of a single wall, for example of plaster, forming the ceiling, a thermally insulating layer superimposed on the single wall, and an external covering in tiles.
  • the solution generally used consists in improving the acoustic insulation thanks to the increase in performance of the single wall. This improvement is achieved in particular thanks to the superposition of several plasterboards or the like.
  • the sound insulation of the roof which represents a reduction in the sound pressure between the inside and the outside of the roof, increases with mass surface of this simple wall, but quite slowly, namely logarithmically according to the acoustic law called mass law, so that it would be necessary to considerably increase its thickness to achieve satisfactory acoustic insulation, which would result by excessive overweight and excess cost.
  • the present invention therefore aims to eliminate the aforementioned drawbacks and to provide a soundproofing device for the roof of a construction which is simple and economical to implement and effective against noise pollution.
  • the subject of the present invention is a device for soundproofing the roof of a construction, of the type comprising a mass consisting of a single wall, for example of plaster, forming the ceiling, a thermally insulating layer superimposed on the single wall, and a roof covering, characterized in that the roof covering is made airtight to form a second mass cooperating with the first mass and spaced from the latter to form a double wall obeying the law so-called mass-spring-mass acoustics.
  • the acoustic insulation of the roof depends both on the masses of the ceiling and on the tiled roof, but also on the spacing between them, while existing roofs obey simply to the law of mass.
  • the device of the invention comprises a first linear seal, for example made of elastomer or mastic, which comes to close off airtight the joint plane between two tiles vertically adjacent or in an oblique direction, and a second joint which seals airtight the joint plane between two tiles horizontally adjacent or in another oblique direction .
  • the second seal may consist of a flexible tab, for example made of plastic, which is fixed to the upper or lower edge of the tiles so as to press in an airtight manner on the immediately underlying or overlying tile.
  • a third seal consisting of a supply of swelling seal such as for example polyurethane, is provided at the junction of the first and second seals.
  • the aforementioned tongue is partially inserted into the tile before molding or else glued to the tile after molding.
  • This tab can be fixed under the lower edge of the tile so as to be pressed against the upper edge of the underlying tile.
  • the tongue can be fixed on the upper edge of the tile so as to come to be pressed against the lower edge of the overlying tile.
  • the invention can be applied in particular to constructions of the lost roof type, which further increases the acoustic insulation of the roof due to the increase in the intermediate space between the two masses.
  • the resonance frequency of the mass-spring-mass system being inversely proportional to the distance between the two masses, the greater this distance, the lower the resonance frequency, which increases the acoustic insulation of the roof.
  • Figure 1 is a partial schematic view in vertical section of the roof lost roof of a construction according to the invention.
  • Figure 2 is a partial sectional view of the tiled roof of Figure 1, along the line II-II.
  • Figure 3 is a schematic and partial view of a detail of the tiled roof of Figure 1, indicated by arrow III.
  • Figure 4 is a view similar to Figure 1, but showing an attic roof.
  • the device of the invention is intended to soundproof the roof of a construction such as a dwelling unit.
  • the roof comprises a horizontal ceiling 1 consisting of one or more layers of plaster, a layer of thermally insulating material 2 superimposed on the ceiling 1 and internally covering the cover 3 of the construction.
  • This cover 3 consists of a set of concrete or terracotta tiles 4 arranged overlapping the roof.
  • the covering 3 in tiles 4 is made impermeable to air flows so as to constitute a mass acting with the ceiling which forms another mass to form a double wall structure acoustically insulating, obeying the law known as mass-spring-mass.
  • an elastomer or mastic joint 6 seals the plane of joint between the rising or falling edges of two adjacent tiles 4 in an airtight manner.
  • a flexible tongue 7, for example made of plastic, is fixed at one end under the lower edge of a tile 4 and comes to press in a curved configuration in an airtight manner at its opposite end on the upper edge of the immediately underlying tile 4.
  • the aforementioned joints can also be arranged along a joint plane oblique between vertical and horizontal, for example if the tiles are in diamonds.
  • the flexible tongue 7 can be fixed to the tile 4 by gluing or by partially inserting it into the tile before molding.
  • the tongue 7 could be fixed to the upper edge of a tile 4 and to be pressed against the lower edge of an overlying tile.
  • FIG. 4 shows another construction in which the roof is an attic, with an inclined ceiling 101 and substantially parallel to the tiled roof 3.
  • the cover 3 is made airtight to form a mass distinct from the ceiling 101.
  • Tests have been carried out in an acoustic laboratory to verify that the airtightness of the cover transforms it into a mass in the acoustic sense of the term.
  • the airtight roof covering acts as a true mass, so that the insulation of the roof can follow the mass-spring-mass law.
  • the acoustic insulation of the roof can be further improved by increasing the distance between the ceiling and the tiled roof which is used as an acoustic mass.
  • the sound insulation is further increased because the surface mass (in kg / m 2 ) of concrete tiles is much greater than that of plasterboards, with equal thickness.
  • the invention is not limited to the types of joint described for sealing the roof covering, and the seals commonly used for acoustically insulating windows can be applied to the covering roof.

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Abstract

Le dispositif de l'invention comporte une première masse constituée d'une paroi simple formant plafond (1), une couche thermiquement isolante (2) superposée à la paroi simple, et une couverture en tuile (3) rendue étanche à l'air pour former une deuxième masse coopérant avec la première masse et espacée de celle-ci pour former une double paroi obéissant à la loi acoustique dite masse-ressort-masse. L'invention s'applique notamment à l'insonorisation des constructions en zone urbaine. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction, telle qu'un bâtiment ou une maison par exemple, comportant une couverture en tuile.
  • La toiture de ce type de construction comporte généralement une masse constituée d'une paroi simple, par exemple en plâtre, formant le plafond, une couche thermiquement isolante superposée à la paroi simple, et une couverture externe en tuile.
  • En raison de l'urbanisation croissante, les nuisances acoustiques engendrées par les routes, le rail, les aéroports et la proximité du voisinage atteignent parfois des niveaux insupportables, en particulier au sein des constructions ou dans des pièces où le degré de confort exige un niveau de bruit faible.
  • Alors que l'isolation thermique des constructions a connu des améliorations notables, l'isolation acoustique reste aujourd'hui à la traîne car l'isolement acoustique global de la construction se rapproche de celui des éléments les moins isolants, à savoir les fenêtres et la toiture, d'autant plus que la surface de ces éléments est grande par rapport à la surface totale.
  • Au niveau des toitures, la solution généralement utilisée consiste à améliorer l'isolement acoustique grâce à l'augmentation des performances de la paroi simple. Cette amélioration est atteinte notamment grâce à la superposition de plusieurs plaques de plâtre ou analogues.
  • L'isolement acoustique de la toiture qui représente une diminution de la pression acoustique entre l'intérieur et l'extérieur de la toiture, augmente avec la masse surfacique de cette paroi simple, mais assez lentement, à savoir de manière logarithmique selon la loi acoustique dite loi de masse, de sorte qu'il serait nécessaire d'augmenter de manière considérable son épaisseur pour atteindre un isolement acoustique satisfaisant, ce qui se traduirait par une surcharge pondérale et un surcoût excessifs.
  • La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction qui soit simple et économique à mettre en oeuvre et efficace contre les nuisances sonores.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction, du type comportant une masse constituée d'une paroi simple, par exemple en plâtre, formant le plafond, une couche thermiquement isolante superposée à la paroi simple, et une couverture en tuile, caractérisé en ce que la couverture en tuile est rendue étanche à l'air pour former une deuxième masse coopérant avec la première masse et espacée de celle-ci pour former une double paroi obéissant à la loi acoustique dite masse-ressort-masse.
  • Selon cette loi dite masse-ressort-masse, l'isolement acoustique de la toiture dépend à la fois des masses du plafond et de la couverture en tuile, mais aussi de l'espace intercalaire compris entre ces dernières, alors que les toitures existantes obéissent simplement à la loi de masse.
  • Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de l'invention comporte un premier joint linéaire, par exemple en élastomère ou mastic, qui vient obturer de manière étanche à l'air le plan de joint entre deux tuiles verticalement adjacentes ou suivant une direction oblique, et un deuxième joint qui vient obturer de manière étanche à l'air le plan de joint entre deux tuiles horizontalement adjacentes ou suivant une autre direction oblique.
  • Le deuxième joint peut être constitué d'une languette flexible, par exemple en plastique, qui est fixée au bord supérieur ou inférieur des tuiles pour venir appuyer de manière étanche à l'air sur la tuile immédiatement sous-jacente ou sus-jacente.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, un troisième joint constitué d'un apport de joint gonflant tel que par exemple polyuréthane, est prévu à la jonction des premier et second joints.
  • Dans une variante de réalisation, la languette précitée est partiellement insérée dans la tuile avant moulage ou bien collée sur la tuile après moulage.
  • Cette languette peut être fixée sous le bord inférieur de la tuile de manière à venir se plaquer sur le bord supérieur de la tuile sous-jacente.
  • Dans une autre variante, la languette peut être fixée sur le bord supérieur de la tuile de manière à venir se plaquer contre le bord inférieur de la tuile sus-jacente.
  • L'invention peut s'appliquer notamment aux constructions du type à comble perdu, ce qui augmente encore l'isolement acoustique de la toiture du fait de l'augmentation de l'espace intercalaire entre les deux masses.
  • En effet, la fréquence de résonance du système masse-ressort-masse étant inversement proportionnelle à la distance entre les deux masses, plus cette distance est grande, plus la fréquence de résonance est basse, ce qui augmente l'isolement acoustique de la toiture.
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
  • La figure 1 est une vue schématique partielle et en coupe verticale de la toiture à comble perdu d'une construction selon l'invention.
  • La figure 2 est une vue partielle et en coupe de la couverture en tuile de la toiture de la figure 1, suivant la ligne II-II.
  • La figure 3 est une vue schématique et partielle d'un détail de la couverture en tuile de la figure 1, indiqué par la flèche III.
  • La figure 4 est une vue analogue à la figure 1, mais montrant une toiture à comble aménagé.
  • Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif de l'invention est destiné à insonoriser la toiture d'une construction telle qu'un logement d'habitation.
  • La toiture comporte un plafond horizontal 1 constitué d'une ou plusieurs couches de plâtre, une couche de matériau thermiquement isolant 2 superposée au plafond 1 et recouvrant intérieurement la couverture 3 de la construction.
  • Cette couverture 3 est constituée d'un ensemble de tuiles en béton ou en terre cuite 4 agencées à chevauchement sur le toit.
  • On voit sur la figure 1 que la toiture est à comble perdu, le plafond 1 étant séparé de la couverture 3 par un espace intercalaire 5 formant les combles de la construction.
  • La couverture 3 en tuiles 4 est rendue imperméable aux flux d'air de manière à constituer une masse agissant avec le plafond qui forme une autre masse pour former une structure à double paroi acoustiquement isolante, obéissant à la loi dite masse-ressort-masse.
  • On voit sur la figure 2 qu'un joint en élastomère ou mastic 6 vient obturer de manière étanche à l'air le plan de joint entre les bords ascendant ou descendant de deux tuiles adjacentes 4.
  • On voit sur la figure 3 qu'une languette flexible 7, par exemple en plastique, est fixée à une extrémité sous le bord inférieur d'une tuile 4 et vient appuyer dans une configuration courbée de manière étanche à l'air à son extrémité opposée sur le bord supérieur de la tuile 4 immédiatement sous-jacente.
  • Au sens de l'invention, les joints précités peuvent également être disposés le long d'un plan de joint oblique entre la verticale et l'horizontale, par exemple si les tuiles sont en losanges.
  • On peut également prévoir une rainure sur le bord supérieur de la tuile 4 sous-jacente dans laquelle vient se loger l'extrémité libre de la languette 7.
  • La languette flexible 7 peut être fixée à la tuile 4 par collage ou en l'insérant partiellement dans la tuile avant moulage.
  • On voit sur la figure 3 que la languette 7 reste circonscrite dans la zone de recouvrement de deux tuiles 4 pour éviter sa dégradation par des agents extérieurs.
  • Bien entendu, on pourrait prévoir que la languette 7 soit fixée sur le bord supérieur d'une tuile 4 et vienne se plaquer sur le bord inférieur d'une tuile sus-jacente.
  • Au niveau de la zone de jonction entre trois ou plus tuiles, on peut apporter par exemple un joint gonflant tel que polyuréthane pour assurer l'étanchéité à l'air.
  • La figure 4 montre une autre construction dans laquelle la toiture est un comble aménagé, avec un plafond 101 incliné et sensiblement parallèle à la couverture en tuile 3.
  • De manière analogue à la construction de la figure 1, la couverture 3 est rendue étanche à l'air pour constituer une masse distincte du plafond 101.
  • Des essais ont été conduit en laboratoire acoustique pour vérifier que l'étanchéification à l'air de la couverture la transforme bien en une masse au sens acoustique du terme.
  • Lorsque la couverture en tuile n'est pas encore rendue étanche à l'air, pour un niveau de bruit de l'ordre de 100 dB émis d'un côté de la couverture, on détecte de l'autre côté de la couverture un niveau d'intensité sonore de l'ordre de 81 dB, ce qui donne un isolement acoustique de l'ordre de 19 dB.
  • Lorsque la couverture en tuile est rendue étanche à l'air, pour un même bruit de 100 dB, on mesure de l'autre côté de la couverture un niveau d'intensité sonore de l'ordre de 62 dB, ce qui donne un isolement acoustique de l'ordre de 38 dB, à savoir le double de l'isolement précédent.
  • En résultat, la couverture en tuile rendue étanche à l'air agit comme une masse véritable, de sorte que l'isolement de la toiture peut suivre la loi masse-ressort-masse.
  • Bien entendu, l'isolement acoustique de la toiture peut être encore amélioré en augmentant la distance séparant le plafond de la couverture en tuile qui est utilisée comme une masse acoustique.
  • Au surplus, lorsque les tuiles utilisées sont en béton, l'isolement acoustique est encore accru car la masse surfacique (en kg/m2) des tuiles en béton est bien supérieure à celle des plaques en plâtre, à épaisseur égale.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux types de joint décrits pour étanchéifier la couverture en tuile, et les joints communément utilisés pour isoler acoustiquement les fenêtres peuvent s'appliquer à la couverture en tuile.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, elle n'y est nullement limitée et elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (9)

  1. Dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction, du type comportant une masse constituée d'une paroi simple, par exemple en plâtre, formant le plafond (1, 101), une couche thermiquement isolante (2) superposée à la paroi simple, une couverture en tuile (3), caractérisé en ce que la couverture en tuile est rendue étanche à l'air pour former une deuxième masse coopérant avec la première masse (1, 101) et espacée de celle-ci pour former une double paroi obéissant à la loi acoustique dite masse-ressort-masse.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier joint linéaire (6), par exemple en élastomère ou mastic, qui vient obturer de manière étanche à l'air le plan de joint entre deux tuiles (4) verticalement adjacentes ou suivant une direction oblique, et un deuxième joint (7) qui vient obturer de manière étanche à l'air le plan de joint entre deux tuiles (4) horizontalement adjacentes ou suivant une autre direction oblique.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième joint (7) est constitué d'une languette flexible, par exemple en plastique, qui est fixée au bord supérieur ou inférieur des tuiles (4) pour venir appuyer de manière étanche à l'air sur la tuile immédiatement sous-jacente ou sus-jacente.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la languette précitée (7) est partiellement insérée dans la tuile (4) avant moulage.
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la languette (7) est collée sur la tuile (4) après moulage.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la languette précitée (7) est fixée sous le bord inférieur de la tuile (4) de manière à venir se plaquer sur le bord supérieur de la tuile sous-jacente.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la languette (7) est fixée sur le bord supérieur de la tuile (4) de manière à venir se plaquer contre le bord inférieur de la tuile sus-jacente.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7caractérisé en ce qu'il comprend un troisième joint constitué d'un apport de joint gonflant tel que par exemple polyuréthane, prévu à la jonction des premier et second joints (6, 7).
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la construction est du type à comble perdu (5).
EP96402859A 1995-12-21 1996-12-20 Dispositif d'insonorisation de la toiture d'une construction comportant une couverture en tuile Withdrawn EP0780526A1 (fr)

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