EP0921242B1 - Structure acoustique de bâtiment - Google Patents

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EP0921242B1
EP0921242B1 EP98402947A EP98402947A EP0921242B1 EP 0921242 B1 EP0921242 B1 EP 0921242B1 EP 98402947 A EP98402947 A EP 98402947A EP 98402947 A EP98402947 A EP 98402947A EP 0921242 B1 EP0921242 B1 EP 0921242B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
acoustic
panels
structure according
building structure
mass
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98402947A
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German (de)
English (en)
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EP0921242A3 (fr
EP0921242A2 (fr
Inventor
Alain Leconte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Isover SA France
Original Assignee
Saint Gobain Isover SA France
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Publication date
Priority claimed from FR9715175A external-priority patent/FR2771763A1/fr
Priority claimed from FR9802678A external-priority patent/FR2775708A1/fr
Application filed by Saint Gobain Isover SA France filed Critical Saint Gobain Isover SA France
Priority to DK98402947T priority Critical patent/DK0921242T3/da
Publication of EP0921242A2 publication Critical patent/EP0921242A2/fr
Publication of EP0921242A3 publication Critical patent/EP0921242A3/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/7407—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts
    • E04B2/7453—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts with panels and support posts, extending from floor to ceiling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/7407—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts
    • E04B2/7409—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge assembled using frames with infill panels or coverings only; made-up of panels and a support structure incorporating posts special measures for sound or thermal insulation, including fire protection

Definitions

  • the object of the invention is to provide an acoustic building structure that meets the mass-spring-mass insulation principle and comprising wool panels mineral.
  • the invention will be described more particularly for an acoustic partition of building, but it is not limited to this particular type of acoustic structure of building, vertical linings, floors and ceilings intended for sound insulation in various buildings are also part of the invention.
  • mass-spring-mass systems meet the criteria sound insulation or correction, systems are, for example, partitions made of mineral wool panels positioned between at least two plasterboards or vertical linings made of mineral wool panels associated with at least one plasterboard and glued or mechanically attached to a masonry or concrete wall. Variants of these systems are extremely numerous, their performance depending on three parameters: surface mass and nature of the walls, thickness and nature of the spring and thickness and nature of the shock absorber.
  • the object of the invention is to provide an acoustic building structure that meets the mass-spring-mass insulation principle which allows very good insulation efficient and quick and easy to install in order to reduce the overall cost of system.
  • the trays thus filled constitute the masses of the system whose surface mass is controlled thanks to the filling and this filling adds to the mass effect, the intrinsic qualities of wool mineral for their acoustic behavior. This association of a plateau and mineral wool thus constitutes an effective acoustic facing.
  • such rigid elements attached to building elements such as elements of the building frame also serve as a supporting frame.
  • building elements such as elements of the building frame
  • partitions made of mineral wool panels positioned between at least two plasterboards these plates constituting the system masses, it is not necessary to use a metal frame in supplement to the framework of the building to fix the said masses of the system.
  • the use of such rigid elements makes it possible to eliminate this metal frame and thus the installation of the system masses is simplified and more fast.
  • the sound reduction index of the structure is greater than 50 dB (A) and preferably greater than 60 dB (A).
  • Wing tips of the U of the tray have complementary shapes allowing to fit the trays inside each other so that the bottoms of the trays form a continuous surface. In this way, it is possible to realize large surface by minimizing the points of attachment of the trays to the elements of the building; the trays fitting into each other, they can be fixed mechanically on only one of their ends.
  • one of said ends is a simple folding towards the outside of the tray and the other end is profiled so to receive the folded end of another tray and to present a wing which extends towards the outside of the tray parallel to the bottom of the tray.
  • the profiled end allows, thanks to the wing, to achieve the fixing of the plate easily because access to this wing remains clear once the tray is in place.
  • this profiled end allows positioning and maintenance of the padding of the tray without risk of damage.
  • the end receiving part folded from another tray positions and maintains it at this level. part of the plate and in the opposite part of the plate, the lining is maintained by the wing of the profiled end of the neighboring plateau.
  • At least one of the plates is made of sheet metal full.
  • At least one of the plates is in perforated sheet, these perforations of the tray allowing to benefit from the role sink of the mineral wools lining the tray.
  • the structure is not only efficient in terms of sound insulation, but also more, it is efficient in terms of acoustic correction, this one presenting a good absorption coefficient.
  • the plates are fixed to the building elements via a simple or acoustic spacer.
  • the acoustic spacers also make it possible, on the plan acoustic, independent masses avoiding the transmission of vibrations.
  • the simple or acoustic spacer has a adjustable spacer length. In this way you can adjust the thickness of the air gap as needed from a single type of spacer.
  • the trays are lined with the inside of the U of a mineral wool of high density such that, for example, rock wool.
  • Rock wool having a density generally higher than the density of glass wool, allows to increase the general surface mass of the plate in comparison with the use of glass wool.
  • the trays are lined inside U of a low density mineral wool such as glass wool and at least one additional load, such as a plasterboard, positioned at the bottom of the tray or on the surface.
  • a low density mineral wool such as glass wool
  • at least one additional load such as a plasterboard
  • the bottom of the two plates is facing the outside of the structure.
  • the mineral wool lining the inside of the trays combine three basic acoustic functions. It increases the mass, it plays a role of additional shock absorber and it allows to increase the thickness of the air gap. This type of achievement is particularly effective for sound insulation.
  • the bottom of the two plates is facing the inside of the structure.
  • mineral wool combines two acoustic functions fundamental. It increases the mass and it plays a role of dissipator. This type of embodiment is advantageous for acoustic correction.
  • the bottom of one of the trays is turned towards the outside of the structure and the bottom of the second tray is facing the inside of the structure.
  • the plates constitute the support of the facings necessary to finish the acoustic structure such as, for example, drywall or siding.
  • Such facings may have a purely aesthetic function, but must not harm the acoustic behavior of mineral wools. Indeed, when they play a role of dissipator, the covering will be done, for example, by a perforated sheet or by absorbent material.
  • the use of various facings will be generally based on criteria for sound insulation, correction acoustics, aesthetics, fire resistance, cost ...
  • the different acoustic structures represented consist of trays 1 and 2 lined with rock wool panels 3 and separated by glass wool panels 4 associated with an air space 5.
  • the trays 1 and 2 are sheet metal trays full galvanized with a U-shaped section and a sheet thickness of 0.75 mm.
  • the dimensions of the trays 1 and 2 are 70 mm deep, 400 mm height and 3.25 to 8 m in length, this length will be adapted to the distance between the two elements of the building framework on which panels 1 and 2 will be fixed. These elements of the structure of the building are represented in Figures 1 and 2 in the form of posts 6 and 7 in metal structure.
  • the plates 1 or 2 are assembled together by fitting their sides 8 and 9. In this way, we easily obtain the height or width of the acoustic structure by positioning of the plates 1 or 2 nested between them.
  • the side 9 has a tongue 17 which is inserted in the profiled zone 18 on the side 8 of a neighboring tray 1 or 2, the two trays 1 or 2 thus fitted have their bottoms 10 or 11 located in the same plane.
  • the wing 19 on the side 8 allows the fixing of the plates 1 or 2 building elements by any means known to those skilled in the art such as, for example, through a distance.
  • Such a type of tray 1 or 2 is advantageous for the installation of rock wool panels 3: between the profiled area 18 and the bottom 10 or 11 of the tray 1 or 2, insert the edge of the rock wool panel 3 then position the rest of panel 3 on the bottom 10 or 11 of the tray 1 or 2.
  • the rock wool panels 3 are inserted, these panels 3 having a thickness of 70 mm and a density of approximately 110 kg / m 3 .
  • the glass wool panels 4 are positioned between the two posts 6 and 7 by any means known to those skilled in the art such as, for example, by means of a racking-in device.
  • Panels 4 of glass wool have a thickness of 120 to 200 mm and have on one side a single or aluminum vapor barrier.
  • Such panels 4 are, for example, of type of those manufactured by ISOVER SAINT-GOBAIN and marketed under the name MONOSPACE 36.
  • the acoustic structures thus assembled respond to the mass-spring-mass isolation principle: the masses being constituted by the set of trays 1 and 2 lined with panels 3 of rock wool.
  • the realization of such structures, due to the presence of the plates 1 and 2 fixed to the posts 6 and 7, is thus quick to implement and simplified compared to existing acoustic structures.
  • FIG. 1 represents an acoustic structure of which the bottoms 10 and 11 of the trays 1 and 2 are turned towards the outside of the structure.
  • These trays 1 and 2 are fixed to the posts 6 and 7 of the building by means of spacers 12 such acoustic spacers are known to those skilled in the art profession such as, for example, the antivibrators marketed by the company PAULSTRA.
  • These acoustic spacers 12 allow the masses of the acoustically independent mass-spring-mass system avoiding the transmission of vibrations.
  • the back of trays 1 and 2 each receive plasterboard 13 and 14 as finishing siding. These plasterboards 13 and 14 are fixed directly to the plates 1 and 2, for example, by screwing, the latter then also serving as a facing support.
  • Such a structure acoustics is particularly suitable, as we will see later, as that building insulating partition.
  • FIG. 2 represents an acoustic structure of which the bottoms 10 and 11 of the trays 1 and 2 are turned towards the inside of the structure.
  • These trays 1 and 2 are fixed directly to the posts 6 and 7 of the building by any means known to those skilled in the art such as, for example, by screwing or nailing.
  • the orientation panels 1 and 2 is such that the rock wool panels 3 constitute the external faces of the acoustic structure. Therefore, a perforated sheet 15 is fixed by any means known to those skilled in the art to the visible edges of the trays 1 and an external steel tank 16 is fixed by any known means of a person skilled in the art with visible edges of the plates 2.
  • the perforated sheet 15 and the outer steel tank 16 are, for example, fixed by simple screwing.
  • Such an acoustic structure is particularly suitable, as we will see later, as an absorbent acoustic partition of building.
  • FIG. 3 represents a vertical section of a first type of embodiment of an acoustic structure according to the invention.
  • Figure 4 shows a vertical section of a second type of embodiment of an acoustic structure according to the invention.
  • Figure 5 shows a vertical section of a third type of production of an acoustic structure according to the invention.
  • the bottom 10 of the plate 1 is turned towards the inside of the structure and the bottom 11 of the plate 2 is turned towards the outside of the structure.
  • the rock wool lining the trays 1 and 2 combine the different acoustic functions described in the two first previous types of realization and this according to the orientation of plates 1 and 2.
  • This particularly advantageous embodiment makes it possible to obtain very effective acoustic insulation while keeping a correction high-performance acoustics on one side of the structure. This achievement is particularly suitable for the implementation of building envelopes.
  • the invention is not limited to the types of embodiment shown on the different figures.
  • the plates 1 and 2 can advantageously be made of sheet metal galvanized perforated to benefit from the dissipative role of rock wool lining trays 1 and 2, in particular when the bottoms 10 and 11 of the plates 1 and 2 are turned towards the outside of the structure, these plates being able to receive siding such as plasterboard.
  • trays 1 and 2 can also be lined with panels glass wool, the surface mass of the plates 1 and 2 then being increased by adding an additional load to the bottom of the tray or on the surface.
  • a load can be, for example, a plasterboard connected to the bottom of the tray by means of a mineral binder of the type, for example, adhesive plaster.

Description

L'invention a pour but une structure acoustique de bâtiment répondant au principe d'isolation masse-ressort-masse et comprenant des panneaux de laine minérale.
L'invention sera décrite plus particulièrement pour une cloison acoustique de bâtiment, mais elle ne se limite à ce type particulier de structure acoustique de bâtiment, les doublages verticaux, les planchers et les plafonds destinés à l'isolation acoustique dans divers bâtiments entrent également dans le cadre de l'invention.
L'isolation ou la correction acoustique de bâtiment est couramment obtenue à partir de panneaux ou rouleaux de laine minérale dont le comportement acoustique est, à ce jour, incontestablement reconnu pour ces bonnes performances.
De nombreux systèmes masse-ressort-masse répondent aux critères d'isolation ou de correction acoustique, les systèmes sont, par exemple, des cloisons constituées de panneaux de laine minérale positionnés entre au moins deux plaques de plâtre ou encore des doublages verticaux constitués de panneaux de laine minérale associés à au moins une plaque de plâtre et collés ou fixés mécaniquement à un mur maçonné ou en béton. Les variantes de ces systèmes sont extrêmement nombreuses, leurs performances dépendant de trois paramètres : masse surfacique et nature des parois, épaisseur et nature du ressort et épaisseur et nature de l'amortisseur.
On connaít un tel système masse-ressort-masse également d'après le document FR 1 351 580 qui décrit l'assemblage de panneaux constitués par des bacs en tôle à fond plat dans lesquels sont collées des plaques de matériaux isolants, ces panneaux étant aboutés latéralement et fixés à leurs extrémités supérieures et inférieures à des poutres de plafond et de sol.
A l'heure actuelle, on remarque une demande croissante de systèmes de plus en plus performants que ce soit en terme d'isolation acoustique qu'en terme de correction acoustique, en particulier dans les secteurs hors bâtiment d'habitation. En effet, de nombreux bâtiments industriels, de complexes de loisirs s'implantent dans des zones urbaines et la réglementation acoustique en vigueur exige dans le cas de tels bâtiments que l'isolation acoustique générale soit supérieure à 50 dB(A), c'est à dire que l'isolation entre les locaux eux même, l'isolation de l'intérieur vers l'extérieur du local et l'isolation de l'extérieur vers l'intérieur du local soient supérieures à 50 dB(A).
Cependant, à cette demande de systèmes de plus en plus performants s'ajoute le besoin de réaliser des systèmes acoustiques utilisant des composants industrialisés présentant un excellent rapport performance/coût.
L'invention a pour but une structure acoustique de bâtiment répondant au principe d'isolation masse-ressort-masse qui permet d'obtenir une isolation très performante et qui soit rapide et simple à poser afin de diminuer le coût global du système.
Ce but est atteint par une structure acoustique de bâtiment conforme à la revendication 1.
De cette manière, les plateaux ainsi garnis constituent les masses du système dont on contrôle la masse surfacique grâce au garnissage et ce garnissage ajoute à l'effet de masse, les qualités intrinsèques des laines minérales pour leur comportement acoustique. Cette association d'un plateau et d'une laine minérale constitue ainsi un parement acoustique efficace.
De plus, de tels éléments rigides fixés à des éléments du bâtiment tels que des éléments de l'ossature du bâtiment servent également d'ossature porteuse. En effet, contrairement aux cloisons constituées de panneaux de laine minérale positionnés entre au moins deux plaques de plâtre, ces plaques constituant les masses du système, il n'est pas nécessaire d'utiliser une ossature métallique en supplément de l'ossature du bâtiment pour fixer lesdites masses du système. De cette manière, l'emploi de tels éléments rigides permet de supprimer cette ossature métallique et ainsi la pose des masses du système est simplifiée et plus rapide.
De manière avantageuse, l'indice d'affaiblissement acoustique de la structure est supérieur à 50 dB (A) et de préférence supérieure à 60 dB (A).
Les extrémités des ailes du U du plateau ont des formes complémentaires permettant d'emboiter les plateaux les uns dans les autres de sorte que les fonds des plateaux forment une surface continue. De cette manière, il est possible de réaliser de grande surface en minimisant les points d'attache des plateaux aux éléments du bâtiment ; les plateaux s'emboitant les uns dans les autres, ils peuvent être fixés mécaniquement sur une seule de leurs extrémités.
Selon une variante préférée de l'invention, l'une desdites extrémités est un simple pliage vers l'extérieur du plateau et l'autre extrémité est profilée de manière à recevoir l'extrémité pliée d'un autre plateau et à présenter une aile qui s'étend vers l'extérieur du plateau parallèlement au fond du plateau. De cette manière, l'emboitement de deux plateaux est simple et rapide. Avantageusement, l'extrémité profilée permet, grâce à l'aile, de réaliser la fixation du plateau facilement car l'accès à cette aile reste dégagé une fois le plateau mis en place. Par ailleurs, cette extrémité profilée permet un positionnement et un maintien du garnissage du plateau sans risque de détérioration. La partie recevant l'extrémité pliée d'un autre plateau réalise le positionnement et le maintien au niveau de cette partie du plateau et dans la partie opposée du plateau, le garnissage est maintenu par l'aile de l'extrémité profilée du plateau voisin.
Selon une variante de l'invention, au moins un des plateaux est en tôle pleine.
Selon une seconde variante de l'invention, au moins un des plateaux est en tôle perforée, ces perforations du plateau permettant de bénéficier du rôle dissipateur des laines minérales garnissant le plateau. De cette manière, la structure est non seulement performante en terme d'isolation acoustique, mais en plus, elle est performante en terme de correction acoustique, celle-ci présentant un bon coefficient d'absorption.
Selon une réalisation préférée de l'invention, les plateaux sont fixés aux éléments du bâtiment par l'intermédiaire d'un distanceur simple ou acoustique.
Ces distanceurs permettent avantageusement d'augmenter l'épaisseur de la lame d'air du système masse-ressort-masse en augmentant l'écart entre les deux masses du système.
Les distanceurs acoustiques permettent également de rendre, sur le plan acoustique, les masses indépendantes en évitant la transmission des vibrations.
Avantageusement, le distanceur simple ou acoustique présente une longueur d'entretoise réglable. De cette manière, on peut régler l'épaisseur de la lame d'air selon le besoin à partir d'un unique type de distanceur.
Selon une variante avantageuse de l'invention, les plateaux sont garnis à l'intérieur du U d'une laine minérale de forte masse volumique telle que, par exemple, de la laine de roche. La laine de roche, ayant une masse volumique généralement plus élevée que la masse volumique des laines de verre, permet d'augmenter la masse surfacique générale du plateau en comparaison avec l'emploi d'une laine de verre.
Selon une autre variante de l'invention, les plateaux sont garnis à l'intérieur du U d'une laine minérale de faible masse volumique telle qu'une laine de verre et d'au moins une charge supplémentaire, telle qu'une plaque de plâtre, positionnée au fond du plateau ou en surface. De cette manière, la masse surfacique générale du plateau est contrôlée par l'adjonction d'élément à forte masse volumique.
Selon une réalisation préférée de l'invention, le fond des deux plateaux est tourné vers l'extérieur de la structure.
De cette manière, la laine minérale garnissant l'intérieur des plateaux combinent trois fonctions acoustiques fondamentales. Elle augmente la masse, elle joue un rôle d'amortisseur complémentaire et elle permet d'augmenter l'épaisseur de la lame d'air. Ce type de réalisation est particulièrement performant pour l'isolation acoustique.
Selon une autre réalisation de l'invention, le fond des deux plateaux est tourné vers l'intérieur de la structure.
De cette manière, la laine minérale combinent deux fonctions acoustiques fondamentales. Elle augmente la masse et elle joue un rôle de dissipateur. Ce type de réalisation est avantageux pour la correction acoustique.
Selon une autre réalisation possible de l'invention, le fond d'un des plateaux est tourné vers l'extérieur de la structure et le fond du second plateau est tourné vers l'intérieur de la structure.
De cette manière, on retrouve les fonctions acoustiques fondamentales décrites précédemment en fonction de l'orientation des panneaux. Ce type de réalisation est particulièrement adapté pour la réalisation de l'enveloppe de bâtiments.
Selon une variante avantageuse de l'invention, les plateaux constituent le support des parements nécessaires à la finition de la structure acoustique tels que, par exemple, des plaques de plâtre ou des bardages. De tels parements peuvent avoir une fonction purement esthétique, mais ne doivent pas nuire au comportement acoustique des laines minérales. En effet, lorsqu'elles jouent un rôle de dissipateur, l'habillage se fera, par exemple, par une tôle perforée ou par un matériau absorbant. En tout état de cause, l'emploi de divers parements sera d'une manière générale fonction de critères d'isolation acoustique, de correction acoustique, d'esthétisme, de résistance au feu, de coût ...
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront ci-après de la description d'exemples de réalisation selon l'invention en référence aux figures qui représentent :
  • Figure 1 : une coupe horizontale d'une structure acoustique selon l'invention.
  • Figure 2 : une coupe horizontale d'une autre structure acoustique selon l'invention.
  • Figure 3 : une coupe verticale d'un premier type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
  • Figure 4 : une coupe verticale d'un second type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
  • Figure 5 : une coupe verticale d'un troisième type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
    • Les différentes structures acoustiques représentées sont constituées de plateaux 1 et 2 garnis de panneaux 3 de laine de roche et séparés par des panneaux 4 de laine de verre associés à une lame d'air 5.
    Selon ces représentations, les plateaux 1 et 2 sont des plateaux en tôle pleine galvanisée présentant une section en U et une épaisseur de tôle de 0,75 mm.
    Les dimensions des plateaux 1 et 2 sont 70 mm de profondeur, 400 mm de hauteur et 3,25 à 8 m de longueur, cette longueur sera adaptée à la distance entre les deux éléments de l'ossature du bâtiment sur lesquels les panneaux 1 et 2 vont être fixés. Ces éléments de l'ossature du bâtiment sont représentés aux figures 1 et 2 sous la forme de poteaux 6 et 7 en structure métallique.
    D'une manière avantageuse, les plateaux 1 ou 2 s'assemblent entre eux par emboítement de leur côtés 8 et 9. De cette manière, on obtient facilement la hauteur ou la largeur de la structure acoustique par positionnement des plateaux 1 ou 2 emboítés entre eux.
    Selon ces représentations, le côté 9 présente une languette 17 qui s'insère dans la zone profilée 18 du côté 8 d'un plateau 1 ou 2 voisin, les deux plateaux 1 ou 2 ainsi emboités ont leurs fonds 10 ou 11 situés dans un même plan. De façon avantageuse, l'aile 19 du côté 8 permet de réaliser la fixation des plateaux 1 ou 2 aux éléments du bâtiment par tous moyens connus de l'homme du métier tels que, par exemple, par l'intermédiaire d'un distanceur. Un tel type de plateau 1 ou 2 est avantageux pour la mise en place des panneaux 3 de laine de roche : on insère entre la zone profilée 18 et le fond 10 ou 11 du plateau 1 ou 2 le bord du panneau 3 de laine de roche puis on positionne le reste du panneau 3 sur le fond 10 ou 11 du plateau 1 ou 2. Une fois le plateau 1 ou 2 ainsi garni, on emboite ce plateau 1 ou 2 dans un autre plateau 1 ou 2 déjà en place et on fixe le plateau 1 ou 2 aux éléments du bâtiment au niveau de l'aile 19. De cette manière, le panneau 3 de laine de roche est maintenu en place d'un côté par la zone profilée 18 et de l'autre côté par l'aile 19 du plateau 1 ou 2 voisin qui était déjà fixé aux éléments du bâtiment.
    Dans ces plateaux 1 et 2, sont insérés les panneaux 3 de laine de roche, ces panneaux 3 présentant une épaisseur de 70 mm et une masse volumique d'environ 110 kg/m3.
    Après avoir fixés les plateaux 1 garnis des panneaux 3 de laine de roche aux poteaux 6 et 7 du bâtiment, on positionne les panneaux 4 de laine de verre entre les deux poteaux 6 et 7 par tous moyens connus de l'homme du métier tels que, par exemple, au moyen d'un dispositif d'embrochage. Les panneaux 4 de laine de verre ont une épaisseur de 120 à 200 mm et présentent sur une face un pare-vapeur simple ou en aluminium. De tels panneaux 4 sont, par exemple, du type de ceux fabriqués par la société ISOVER SAINT-GOBAIN et commercialisés sous la dénomination MONOSPACE 36. Une fois ces panneaux 4 de laine de verre positionnés, on fixe les plateaux 2 garnis des panneaux 3 de laine de roche aux poteaux 6 et 7 du bâtiment de manière symétrique aux plateaux 1 déjà en place. De cette manière, les structures acoustiques ainsi montées répondent au principe d'isolation masse-ressort-masse : les masses étant constituées par l'ensemble plateaux 1 et 2 garnis des panneaux 3 de la laine de roche. La réalisation de telles structures, du fait de la présence des plateaux 1 et 2 fixés aux poteaux 6 et 7, est ainsi rapide à mettre en oeuvre et simplifiée par rapport aux structures acoustiques existantes.
    La figure 1 représente une structure acoustique dont les fonds 10 et 11 des plateaux 1 et 2 sont tournés vers l'extérieur de la structure. Ces plateaux 1 et 2 sont fixés aux poteaux 6 et 7 du bâtiment par l'intermédiaire de distanceurs acoustiques 12. De tels distanceurs acoustiques 12 sont connus de l'homme du métier tels que, par exemple, les antivibratiles commercialisés par la société PAULSTRA. Ces distanceurs acoustiques 12 permettent de rendre les masses du système masse-ressort-masse indépendantes sur le plan acoustique en évitant la transmission des vibrations. Le dos des plateaux 1 et 2 reçoivent chacun des plaques de plâtre 13 et 14 comme parements de finition. Ces plaques de plâtre 13 et 14 sont fixées directement sur les plateaux 1 et 2, par exemple, par vissage, ces derniers servant alors également de support de parement. Une telle structure acoustique est particulièrement adaptée, comme nous le verrons plus loin, en tant que cloison isolante de bâtiment.
    La figure 2 représente une structure acoustique dont les fonds 10 et 11 des plateaux 1 et 2 sont tournés vers l'intérieur de la structure. Ces plateaux 1 et 2 sont fixés directement aux poteaux 6 et 7 du bâtiment par tous moyens connus de l'homme du métier tels que, par exemple, par vissage ou cloutage. L'orientation des panneaux 1 et 2 est telle que les panneaux 3 de laine de roche constituent les faces extérieures de la structure acoustique. De ce fait, une tôle perforée 15 est fixée par tous moyens connus de l'homme du métier aux bords apparents des plateaux 1 et un bac acier extérieur 16 est fixé par tous moyens connus de l'homme du métier aux bords apparents des plateaux 2.
    La tôle perforée 15 et le bac acier extérieur 16 sont, par exemple, fixés par simple vissage. Une telle structure acoustique est particulièrement adaptée, comme nous le verrons plus loin, en tant que cloison acoustique absorbante de bâtiment.
    La figure 3 représente une coupe verticale d'un premier type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
    Selon cette représentation, les fonds 10 et 11 des plateaux 1 et 2 sont tournés vers l'extérieur de la structure. Dans ce type de réalisation, la laine de roche garnissant l'intérieur des plateaux 1 et 2 combine trois fonctions acoustiques fondamentales :
    • elle augmente les masses du système masse-ressort-masse. Ainsi l'emploi des panneaux 3 de laine de roche d'épaisseur 70 mm et de masse volumique 170 kg/m3, permet d'augmenter la masse surfacique de 12 kg/m2 ;
    • elle joue un rôle d'amortisseur complémentaire à l'amortissement déjà fourni par les panneaux 4 de laine de verre, le ressort du système étant déjà amorti à environ 80 % de la cavité par la laine de verre ;
    • elle permet d'augmenter l'épaisseur de la lame d'air 5. En effet, le ressort du système est constitué par l'écartement entre les deux masses du système. Cette réalisation permet ainsi d'augmenter l'épaisseur de la lame d'air 5 d'environ 50 % de l'épaisseur des panneaux 3 de laine de roche.
    Cette réalisation est donc particulièrement avantageuse pour la mise en oeuvre de cloisons acoustiques isolantes.
    La figure 4 représente une coupe verticale d'un second type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
    Selon cette représentation, les fonds 10 et 11 des plateaux 1 et 2 sont tournés vers l'intérieur de la structure. Dans ce type de réalisation, la laine de roche garnissant l'intérieur des plateaux 1 et 2 combine deux fonctions acoustiques fondamentales :
    • comme précédemment, elle augmente les masses du système masse-ressort-masse ;
    • elle joue un rôle de dissipateur avec un habillage externe par tôle perforée ou par matériau absorbant.
    Cette réalisation est donc particulièrement avantageuse pour la mise en oeuvre de structure acoustique isolante et absorbante.
    La figure 5 représente une coupe verticale d'un troisième type de réalisation d'une structure acoustique selon l'invention.
    Selon cette représentation, le fond 10 du plateau 1 est tourné vers l'intérieur de la structure et le fond 11 du plateau 2 est tourné vers l'extérieur de la structure. Dans ce type de réalisation, la laine de roche garnissant les plateaux 1 et 2 combinent les différentes fonctions acoustiques décrites dans les deux premiers types de réalisation précédents et cela en fonction de l'orientation des plateaux 1 et 2. Cette réalisation particulièrement avantageuse permet d'obtenir une isolation acoustique très performante tout en gardant une correction acoustique performante d'un côté de la structure. Cette réalisation est particulièrement adapté à la mise en oeuvre des enveloppes de bâtiment.
    Dans le tableau, ci-dessous, sont résumées les mesures des indices d'affaiblissement acoustique pour différentes structures de bâtiment qui sont dans l'ordre :
  • n°1. Deux plateaux seuls séparés l'un de l'autre par une lame d'air de 420 mm. Les plateaux sont les plateaux 1 et 2 des différentes figures décrites précédemment et sont positionnés de façon identique à ceux de la figure 3.
  • n°2. Identique au n° 1, mais les plateaux sont garnis de panneaux de laine de verre d'épaisseur 70 mm et de masse volumique 12 kg/m3.
  • n°3. Identique au n° 1, mais les plateaux sont garnis de panneaux de laine de roche d'épaisseur 75 mm et de masse volumique 155 kg/m3.
  • n°4. Identique au n° 3, mais la lame d'air est diminuée par l'insertion entre les deux plateaux d'un panneau de laine de verre de 160 mm d'épaisseur et de 16 kg/m3 de masse volumique. (correspond à la figure 3).
  • n°5. Identique au n° 4, mais les plateaux sont chacun recouverts à l'extérieur par une plaque de plâtre de 18 mm d'épaisseur et de masse surfacique de 15 kg/m2. (correspond à la figure 1).
  • n°6. Identique au n° 5, mais en remplaçant une plaque de plâtre par une tôle d'épaisseur 60 mm et de masse surfacique 5 kg/m2.
  • n°7. Identique au n° 4, mais en remplaçant un des plateaux par un plateau perforé et en recouvrant l'autre plateau par la tôle de la structuren° 6.
    Structure n° 1 2 3 4 5 6 7
    Indice d'affaiblissement RROSEdB(A) 32 44 50 55 76 69 55
    • Les mesures de ces indices d'affaiblissement acoustique ont été réalisées selon les normes NF S 31-049, S 31-050 et S 31-051 dans une installation conforme auxdites normes sur des structures de bâtiment de dimensions 3,95 x 2,55 m2.
    Dans ce tableau, il ressort clairement les performances acoustiques incontestables des structures acoustiques de bâtiment selon l'invention, c'est-à-dire des structures n° 4, 5, 6 et 7.
    En effet, grâce au système masse-ressort-masse selon l'invention, on obtient, au minimum, un indice d'affaiblissement acoustique de 55 dB(A) et en améliorant la structure de base n° 4, on peut obtenir un indice d'affaiblissement acoustique de 76 dB(A) qui, à l'heure actuelle, représente un excellent résultat acoustique.
    L'invention ne se limite pas à aux types de réalisation représentées sur les différentes figures. Les plateaux 1 et 2 peuvent être avantageusement en tôle galvanisée perforée afin de bénéficier du rôle dissipateur des laines de roche garnissant les plateaux 1 et 2, en particulier lorsque les fonds 10 et 11 des plateaux 1 et 2 sont tournés vers l'extérieur de la structure, ces plateaux pouvant recevoir des parements tels que des plaques de plâtre.
    Par ailleurs, les plateaux 1 et 2 peuvent également être garnis de panneaux de laine de verre, la masse surfacique des plateaux 1 et 2 étant alors augmentée par l'adjonction en fond de plateau ou en surface d'une charge supplémentaire. Une telle charge peut être, par exemple, une plaque de plâtre reliée au fond du plateau par l'intermédiaire d'un liant minéral du type, par exemple, plâtre adhésif.
    L'invention doit être interprétée de façon non limitative et englobant tout type de structure acoustique de bâtiment conforme aux revendications.

    Claims (16)

    1. Structure acoustique de bâtiment répondant au principe d'isolation masse-ressort-masse, les deux masses du système masse-ressort-masse comprenant chacune au moins un élément rigide (1, 2), les éléments rigides (1, 2) étant des plateaux en tôle à section en U caractérisée en ce que les deux masses du sytème masse-ressort-masse sont séparées par au moins un panneau (4) de laine minérale associé à au moins une lame d'air (5), et les plateaux sont garnis à l'intérieur du U d'au moins une laine minérale (3), et que les extrémités (8, 9) des ailes du U des plateaux (1, 2) ont des formes complémentaires permettant d'emboiter les plateaux (1, 2) les uns dans les autres de sorte que les fonds (10, 11) des plateaux (1, 2) forment une surface continue.
    2. Structure acoustique de bâtiment selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux masses du système sont fixables mécaniquement à des éléments (6, 7) du bâtiment.
    3. Structure acoustique de bâtiment selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les deux masses du système sont aptes à être disposées de part et d'autre des éléments (6, 7) de l'ossature du bâtiment.
    4. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'indice d'affaiblissement acoustique de la structure est supérieur à 50 dB (A) et de préférence supérieur à 60 dB(A).
    5. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'une des extrémités (9) est un simple pliage vers l'extérieur du plateau (1, 2) et en ce que l'autre extrémité (8) est profilée de manière à recevoir l'extrémité (9) pliée d'un autre plateau (1, 2) et à présenter une aile (19) qui s'étend vers l'extérieur du plateau parallèlement au fond (10, 11) du plateau (1, 2).
    6. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que au moins un des plateaux (1, 2) est en tôle pleine.
    7. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que au moins un des plateaux (1, 2) est en tôle perforée.
    8. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les plateaux (1, 2) sont fixés aux éléments (8, 9) du bâtiment par l'intermédiaire d'un distanceur (12) simple ou acoustique.
    9. Structure acoustique de bâtiment selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit distanceur (12) présente une longueur d'entretoise réglable.
    10. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plateaux (1, 2) sont garnis à l'intérieur d'une laine minérale (3) de forte masse volumique.
    11. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les plateaux sont garnis à l'intérieur d'une laine minérale (3) de faible masse volumique telle qu'une laine de verre et d'au moins une charge supplémentaire telle qu'une plaque de plâtre positionnée au fond (10, 11) du plateau (1, 2) ou en surface.
    12. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fond (10, 11) des deux plateaux (1, 2) est tourné vers l'extérieur de la structure.
    13. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le fond (10, 11) des deux plateaux (1, 2) est tourné vers l'intérieur de la structure.
    14. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le fond (11) d'un des deux plateaux (2) est tourné vers l'extérieur de la structure et le fond (10) du second plateau (1) est tourné vers l'intérieur de la structure.
    15. Structure acoustique de bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les plateaux (1, 2) constituent le support des parements (13, 14, 15, 16) nécessaires à la finition de la structure acoustique.
    16. Structure acoustique de bâtiment selon la revendication 15, caractérisée en ce que les parements (13, 14) sont des plaques de plâtre.
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