EP3725968A1 - Produit d'isolation acoustique comprenant une couche arrière - Google Patents

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EP3725968A1
EP3725968A1 EP19169606.1A EP19169606A EP3725968A1 EP 3725968 A1 EP3725968 A1 EP 3725968A1 EP 19169606 A EP19169606 A EP 19169606A EP 3725968 A1 EP3725968 A1 EP 3725968A1
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EP
European Patent Office
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kpa
sound insulation
layer
mpa
insulation product
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19169606.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin SOURCIS
Pierre Leroy
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Saint Gobain Isover SA France
Saint Gobain Placo SAS
Original Assignee
Saint Gobain Isover SA France
Saint Gobain Placo SAS
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Filing date
Publication date
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Priority to EP20716795.8A priority patent/EP3956528A1/fr
Priority to AU2020259716A priority patent/AU2020259716A1/en
Priority to US17/604,267 priority patent/US11814836B2/en
Priority to BR112021020187A priority patent/BR112021020187A2/pt
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    • E04B2001/8476—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling
    • E04B2001/848—Solid slabs or blocks with acoustical cavities, with or without acoustical filling the cavities opening onto the face of the element

Definitions

  • the invention relates to an acoustic insulation product intended to be used in particular as a suspended ceiling tile.
  • the rear layer is a fibrous web in woven or non-woven fabric, a layer of paint or a layer of compressed mineral wool, or even a plastic film, or any other material in the form of a membrane or film.
  • the rear layer has a thickness less than or equal to 1 cm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the rear layer is micro-perforated.
  • the panel of porous material based on foam or fibers, is a panel of mineral and / or vegetable and / or synthetic wool, a panel of open porosity foam or else a panel of agglomerated fibers obtained by wet way.
  • the panel of porous material has a surface density of between 0.8 kg / m 2 and 10 kg / m 2 .
  • the panel of porous material has an air flow resistivity of between 30 kPa.s / m 2 and 120 kPa.s / m 2 , preferably between 50 kPa.s / m 2 and 110 kPa.s / m2, or even between 50 kPa.s / m 2 and 100 kPa.s / m 2 , or even between 50 kPa.s / m 2 and 90 kPa.s / m 2 , or even between 50 kPa.s / m 2 and 80 kPa.s / m 2 .
  • the panel made of porous material has a Young's modulus of between 0.1 MPa and 4 MPa, preferably between 0.5 and 4 MPa, even more preferably between 0.8 and 4 MPa, or even between 1.2 MPa and 4 MPa, or alternatively between 1.5 MPa and 4 MPa, or between 2 MPa and 4 MPa.
  • the panel of porous material has a thickness of between 10 mm and 60 mm.
  • the sound insulation product further comprises a second layer, called the front layer, in the form of a veil, a membrane, a film, a paint or a plaster coating. , bonded or glued to the front face of the panel made of porous material, this front layer having a resistance to air flow less than or equal to 1 kPa.s / m, preferably less than or equal to 0.5 kPa.s / m.
  • the front layer in the form of a veil, a membrane, a film, a paint or a plaster coating.
  • the sound insulation product is intended to be used as an acoustic ceiling tile on a frame suspended from a ceiling with a plenum between the sound insulation product and the ceiling.
  • the sound insulation product can also fulfill a thermal insulation function, in particular in the case of thermo-regulating ceiling or wall systems (heating and / or cooling). This embodiment is also included in the invention.
  • the invention also relates to an acoustic insulation system suspended from a ceiling or in front of a wall, comprising a structure for suspending an insulating facing away from the ceiling or from the wall wall, in which the facing comprises at least one sound insulation product according to the invention, the rear layer being oriented towards the ceiling or the wall wall.
  • the invention also relates to a use of the sound insulation product according to the invention as an acoustic ceiling tile on a frame suspended from a ceiling with a plenum between the sound insulation product and the ceiling, the rear layer being oriented towards the ceiling. ceiling or wall.
  • the air flow resistance measurement is carried out according to ISO 9053.
  • the resistance to air flow of the back layer is representative of a limited capacity for air to pass through it, which may be linked to the presence of small pores in layer.
  • the resistance to air flow of the rear layer being between 5 kPa.s / m and 20 kPa.s / m, it introduces an energy dissipation by viscous friction of the air set in motion by the acoustic wave.
  • the acoustic waves not dissipated in the panel of porous material and in the back layer pass into the plenum, they undergo multiple reflections.
  • part of the acoustic waves is reflected on the back layer and is absorbed by the latter thanks to the flow resistance of the back layer, unlike in the case where the back layer is waterproof.
  • absorption is greatly improved, in particular at low frequencies.
  • the invention also overcomes a cross through the sealed rear sails of the prior art which, by forming an almost perfectly reflecting face for the acoustic waves, amplifies the energy of the resonance modes in the plenum.
  • the resistance to air flow of the rear layer according to the invention allows part of the acoustic waves to pass through it.
  • the sound insulation between the room and the plenum is therefore slightly degraded.
  • the resistance to air flow of the rear layer is chosen so as not to degrade the sound insulation, that is to say to keep the inertial effects of the panel made of porous material.
  • the intensity of the acoustic waves which is reflected in the plenum is less and the sound insulation between two neighboring rooms is improved.
  • the dissipation provided in the plenum by the rear layer reduces the propagation of waves in this same plenum. This phenomenon compensates for the loss of inertial effect due to the passage through the rear layer and makes it possible, when the resistance to flow of the rear layer is advantageously chosen from the range according to the invention, to improve the sound insulation D nf from one room to another.
  • the sound insulation product according to the invention makes it possible to improve both sound insulation and sound absorption at the same time.
  • the figure 1 shows a sectional view of an acoustic insulation product according to the invention.
  • the sound insulation product 5 comprises a panel made of porous material 1, in particular based on foam or fibers.
  • the panel of porous material 1 is for example a panel of mineral and / or vegetable and / or synthetic wool, a panel of foam with open porosity or else a panel of agglomerated fibers obtained by the wet process such as mineral fibers and / or. or cellulose shaped by suspension with an inorganic or organic binder.
  • the panel of porous material has a first main face, called the rear face 20, intended to face a wall, which may be a ceiling (7 on the figure 2 ) or a wall, and a second face, called the front face 30, located opposite the rear face 20.
  • the front face is intended to be turned towards the interior of a room, of a room (4 on the figure 2 ) or a corridor.
  • the sound insulation product 5 further comprises a layer, called the rear layer 2, which adheres to or is bonded or coupled at least in part to the rear face 20 of the panel made of porous material 1.
  • the bond or adhesion is made from preferably by gluing, for example in the form of spots or lines of glue.
  • the entire surface of the back layer is not necessarily coated with glue.
  • the rear layer 2 is for example a fibrous web in woven or non-woven fabric, a layer of paint or even a layer of compressed mineral wool, or even a plastic film or any type of material in the form of a film or a membrane. .
  • the rear layer 2 is a layer of paint, the latter is deposited on the panel made of porous material 1 in liquid form and left to dry. There is then no bonding step, but a coating step with a primer can take place.
  • the paint can optionally contain a pore-forming agent to provide adequate resistance to the passage of air.
  • the back layer 2 has an air flow resistance which is between 5 kPa.s / m and 20 kPa.s / m to allow improvement in both sound absorption, especially at bass frequencies, and sound insulation, as explained above. It is this well-chosen range of resistance to air flow that enables this technical effect. Indeed, below 5 kPa.s / m, the sound insulation is degraded. Above 20 kPa.s / m, there is no longer any gain in absorption. Preferably the resistance to air flow is included between 7 kPa.s / m and 15 kPa.s / m, which further improves sound absorption and sound insulation.
  • the air flow resistance measurement is carried out according to ISO 9053.
  • the rear layer has for example a thickness less than or equal to 1 cm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the rear layer 2 can be micro-perforated, that is to say that micro-perforations 4 are drilled through the rear layer 2.
  • These micro-perforations 4 can for example be drilled in a rear layer 2 already in place on the panel made of porous material 1, which has the advantage of not blocking the micro-perforations 4 during the bonding of the rear layer 2 on the panel made of porous material 1.
  • the micro-perforations 4 can be made in a back layer 2 made up of a so-called waterproof fiber web (having a resistance to air flow before perforation greater than 50 kPa.s / m) so as to give it resistance to water. air flow after perforation which is between 5 kPa.s / m and 20 kPa.s / m, preferably between 7 kPa.s / m and 15 kPa.s / m.
  • the rear layer can be pierced with multi-diameter micro-perforations.
  • the panel made of porous material 1 preferably has a surface density of between 0.8 kg / m 2 and 10 kg / m 2 , so as to have sufficient mechanical strength for an application as a ceiling tile while not 'not being too heavy.
  • the panel made of porous material 1 preferably has an air flow resistivity of between 30 kPa.s / m 2 and 120 kPa.s / m 2 so as to absorb the acoustic waves.
  • the panel made of porous material 1 has an air flow resistivity of between 50 kPa.s / m 2 and 110 kPa.s / m 2 , or even between 50 kPa.s / m 2 and 100 kPa .s / m 2 , or between 50 kPa.s / m 2 and 90 kPa.s / m 2 , or even between 50 kPa.s / m 2 and 80 kPa.s / m 2 , to improve its sound absorption.
  • the airflow resistivity measurement is obtained by dividing the airflow resistance of the panel by its thickness.
  • the porous material panel 1 also preferably has a Young's modulus of between 0.1 MPa and 4 MPa so as to provide acoustic insulation.
  • the panel made of porous material 1 has a Young's modulus of between 0.5 MPa and 4 MPa, even more preferably between 0.8 MPa and 4 MPa, or even between 1.2 MPa and 4 MPa, or between 1.5 MPa and 4 MPa, or between 2 MPa and 4 MPa to improve its sound insulation.
  • the Young's modulus is measured according to the ISO 18437 standard and according to the article of C. Langlois, R. Panneton and N. Atalla: Polynomial relations for quasi-static mechanical characterization of isotropic poroelastic materials, J. Acoust. Soc. Am., 110: 3032-3040, 2001 .
  • the porous material panel 1 further preferably has a thickness of between 10 mm and 60 mm. This range of thickness allows good mechanical strength of the panel and sufficient absorption of acoustic waves for a ceiling tile application.
  • the sound insulation product 5 further preferably comprises a second layer, called the front layer 3, in the form of a veil, a membrane, a film, a paint or a plaster coating, bound or glued to the front face 30 of the panel made of porous material 1.
  • This front layer has a decorative function above all. It has an air flow resistance which is less than or equal to 1 kPa.s / m, preferably less than or equal to 0.5 kPa.s / m, so as to allow sufficient air to enter the porous material panel 1 in order to allow absorption and sound insulation by the porous material panel 1 and by the rear layer 2.
  • the sound insulation product 5 also preferably provides thermal insulation.
  • the benchmark sound insulation product tested includes a mineral wool panel with a surface density of 5 kg / m 2 , thickness 50 mm, Young's modulus 0.65 MPa and a flow resistivity of air of 85 kPa.s / m, a rear non-woven glass fiber web having an air flow resistance of 70 kPa.s / m and a thickness of 0.6 mm, and a front web having an air flow resistance of 0.5 kPa.s / m.
  • the acoustic insulation product according to the invention is the same product, in which the rear wall has also been pierced with micro-perforations of 0.18 mm diameter, with a perforation rate of 0.15%.
  • the resistance to air flow of the micro-perforated rear wall was measured at 7.5 kPa.s / m.
  • Sound absorption and sound insulation were measured on both products.
  • the sound absorption is measured according to the ISO 354 standard.
  • the aw indicator is then calculated according to the ISO 11654 standard. Throughout the application, the measurements were carried out with a plenum of 200 mm in construction height.
  • a gain in acoustic absorption (as and aw) of 0.05 was observed over the entire frequency range between 100 Hz and 5000 Hz and an insulation gain of approximately + 1dB on the D nf, w between the product d 'sound insulation according to the invention, the rear wall having an air flow resistance of 7.5 kPa.s / m, and the reference sound insulation product, the rear wall having a resistance to air air flow of 100 kPa.s / m.
  • the sound insulation product 5 is preferably intended for use as a suspended ceiling tile. It can also be used as an acoustic facing on any other wall, for example on a wall. A plenum between the sound insulation product and the wall allows optimal use of it.
  • the figure 2 shows a sectional view of a sound insulation product in its use as a suspended ceiling tile.
  • the figure 2 shows a suspended ceiling comprising a metal frame 7 fixed to a ceiling wall and provided at its lower end with a ledge 9 on which the ceiling tiles rest, each ceiling tile being formed of an acoustic insulation product 5 according to invention.
  • a plenum 6 is present between the wall 7 of the ceiling and the upper surface of the sound insulation product 5, namely the rear layer 2.
  • the rear face 20 of the sound insulation product 5, covered with the rear layer 2 is oriented towards the wall 7 of the ceiling.
  • the face front 30 of the soundproofing product 5, covered here with a front panel 3, is oriented towards the interior of a room 4.
  • the invention also relates to a use of the acoustic insulation product 5 as an acoustic ceiling tile on a frame 8 suspended from a ceiling 7 with a plenum 6 between the acoustic insulation product 5 and the ceiling 7, as well as a corresponding sound insulation system.
  • the invention also relates to a wall sound insulation system.

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Abstract

L'invention concerne un produit d'isolation acoustique (5) comprenant un panneau en matériau poreux (1), à base de mousse ou de fibres, comprenant une première face, dite face arrière (20), destinée à être tournée vers une paroi et une deuxième face, dite face avant (30), située à l'opposé à la face arrière (20), et une couche, dite couche arrière (2), qui adhère ou est liée ou couplée au moins en partie sur à la face arrière (20) du panneau en matériau poreux (1), la couche arrière (2) ayant une résistance à l'écoulement de l'air qui est comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m, de préférence entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m.Le produit d'isolation acoustique selon l'invention permet d'améliorer à la fois l'isolation acoustique et l'absorption acoustique.

Description

  • L'invention concerne un produit d'isolation acoustique destiné à être utilisé en particulier comme dalle de plafond suspendu.
  • Les plafonds suspendus sont très largement utilisés dans le secteur tertiaire pour dissimuler les équipements techniques au-dessus des salles. L'espace situé au-dessus d'un plafond suspendu s'appelle le plénum. D'un point de vue acoustique, les plafonds suspendus remplissent deux fonctions principales:
    • assurer une bonne absorption des ondes acoustiques (ce qui est fondamental pour le confort acoustique),
    • et, éventuellement, réaliser l'isolation acoustique entre deux pièces voisines connectées par un plénum se situant au-dessus du plafond suspendu.
  • Les dalles de plafonds suspendus sont souvent composées d'un panneau à bases de fibres tel qu'en laine minérale, ou en autre matériau poreux, sur lequel sont rapportés :
    • un voile avant assurant une fonction esthétique et une correction acoustique pour l'absorption, et
    • un voile arrière assurant l'étanchéité à l'air entre la salle et le plénum.
  • Ces systèmes acoustiques ont essentiellement deux travers :
    • faible absorption acoustique aux basses fréquences, et
    • des phénomènes de résonance dans le plénum, qui propagent le son par le plafond, ce qui a un impact négatif sur l'isolation acoustique.
  • Il y a donc un besoin pour un produit d'isolation acoustique, qui permette d'améliorer à la fois l'isolation acoustique et l'absorption acoustique.
  • Pour cela, l'invention propose un produit d'isolation acoustique comprenant :
    • un panneau en matériau poreux, notamment à base de mousse ou de fibres, comprenant une première face, dite face arrière, destinée à être tournée vers une paroi telle qu'un plafond ou un mur, et une deuxième face, dite face avant, située à l'opposé de la face arrière,
    • une couche, dite couche arrière, qui adhère ou est liée ou couplée au moins en partie à la face arrière du panneau en matériau poreux, la couche arrière ayant une résistance à l'écoulement de l'air qui est comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m, de préférence entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m.
  • Selon une autre particularité, la couche arrière est un voile fibreux en tissé ou non-tissé, une couche de peinture ou encore une couche de laine minérale compressée, voire un film plastique, ou tout autre matériau sous forme de membrane ou film.
  • Selon une autre particularité, la couche arrière a une épaisseur inférieure ou égale à 1 cm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
  • Selon une autre particularité, la couche arrière est micro-perforée.
  • Selon une autre particularité, la couche arrière micro-perforée a, pour une épaisseur L, un taux de perforation φ et un diamètre de perforation D tels que ΦD2 = 32η × L/(σL), où σL désigne la résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière micro-perforée et η la viscosité dynamique de l'air.
  • Selon une autre particularité, le panneau en matériau poreux, à base de mousse ou de fibres, est un panneau en laine minérale et/ou végétale et/ou synthétique, un panneau en mousse à porosité ouverte ou encore un panneau de fibres agglomérées obtenu par voie humide.
  • Selon une autre particularité, le panneau en matériau poreux a une densité de surface comprise entre 0,8 kg/m2 et 10 kg/m2.
  • Selon une autre particularité, le panneau en matériau poreux a une résistivité à l'écoulement d'air comprise entre 30 kPa.s/m2 et 120 kPa.s/m2, de préférence entre 50 kPa.s/m2 et 110 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 100 kPa.s/m2, ou encore entre 50 kPa.s/m2 et 90 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 80 kPa.s/m2.
  • Selon une autre particularité, le panneau en matériau poreux a un module d'Young compris entre 0,1 MPa et 4 MPa, de préférence entre 0,5 et 4 MPa, de façon encore plus préférée entre 0,8 et 4 MPa, voire entre 1,2 MPa et 4 MPa, ou encore entre 1,5 MPa et 4 MPa, ou entre 2 MPa et 4 MPa.
  • Selon une autre particularité, le panneau en matériau poreux a une épaisseur comprise entre 10 mm et 60 mm.
  • Selon une autre particularité, le produit d'isolation acoustique comprend en outre une deuxième couche, dite couche avant, sous forme d'un voile, d'une membrane, d'un film, d'une peinture ou d'un enduit de plâtre, liée ou collée sur la face avant du panneau en matériau poreux, cette couche avant ayant une résistance à l'écoulement de l'air inférieure ou égale à 1 kPa.s/m, de préférence inférieure ou égale à 0,5 kPa.s/m.
  • Selon une autre particularité, le produit d'isolation acoustique est destiné à être utilisé comme dalle de plafond acoustique sur une armature suspendue à un plafond avec un plénum entre le produit d'isolation acoustique et le plafond.
  • Le produit d'isolation acoustique peut également remplir une fonction d'isolation thermique, notamment dans le cas de systèmes de plafond ou de mur thermo-régulant (chauffant et/ou rafraîchissant). Cette forme de réalisation est également comprise dans l'invention.
  • L'invention concerne également un système d'isolation acoustique suspendu sous un plafond ou en avant d'une paroi murale, comprenant une structure de suspension d'un parement isolant à distance du plafond ou de la paroi murale, dans lequel le parement comprend au moins un produit d'isolation acoustique selon l'invention, la couche arrière étant orientée vers le plafond ou la paroi murale.
  • L'invention concerne également une utilisation du produit d'isolation acoustique selon l'invention comme dalle de plafond acoustique sur une armature suspendue à un plafond avec un plénum entre le produit d'isolation acoustique et le plafond, la couche arrière étant orientée vers le plafond ou la paroi murale.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont à présent être décrits en regard des dessins sur lesquels :
    • La Fig. 1 représente une vue en coupe d'un produit d'isolation acoustique selon l'invention ;
    • La Fig. 2 représente une vue en coupe d'un produit d'isolation acoustique dans son utilisation comme dalle de plafond suspendu.
  • Les numéros de référence qui sont identiques sur les différentes figures représentent des éléments similaires ou identiques.
  • L'invention se rapporte à un produit d'isolation acoustique comprenant :
    • un panneau en matériau poreux, notamment à base de mousse ou de fibres comprenant une première face, dite face arrière, destinée à être tournée vers une paroi telle qu'un plafond ou un mur, et une deuxième face, dite face avant, située à l'opposé de la face arrière,
    • une couche, dite couche arrière, qui adhère ou est liée ou couplée au moins en partie à la face arrière du panneau en matériau poreux, la couche arrière ayant une résistance à l'écoulement de l'air qui est comprise entre 5 kPa.S/m et 20 kPa.s/m, de préférence entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m.
  • La mesure de la résistance à l'écoulement d'air est réalisée selon la norme ISO 9053.
  • La résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière selon l'invention est représentative d'une capacité limitée de passage de l'air à travers celle-ci, qui peut être liée à la présence de pores de petite taille dans la couche. La résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière étant comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m, elle introduit une dissipation d'énergie par frottement visqueux de l'air mis en mouvement par l'onde acoustique. Lorsque les ondes acoustiques non dissipées dans le panneau en matériau poreux et dans la couche arrière passent dans le plénum, elles subissent des réflexions multiples. Lors de ces réflexions multiples, une partie des ondes acoustiques est réfléchie sur la couche arrière et est absorbée par cette dernière grâce à la résistance à l'écoulement de la couche arrière, contrairement au cas où la couche arrière serait étanche. Ainsi, l'absorption est fortement améliorée, notamment à basses fréquences.
  • L'invention surmonte également un travers des voiles arrières étanche de l'art antérieur qui, en formant une face presque parfaitement réfléchissante pour les ondes acoustiques, amplifient l'énergie des modes de résonance dans le plénum.
  • Au contraire, la résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière selon l'invention autorise une partie des ondes acoustiques à passer à travers celle-ci. L'isolation acoustique entre la salle et le plénum est donc légèrement dégradé. Toutefois, la résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière est choisie de manière à ne pas dégrader l'isolation acoustique, c'est-à-dire à garder les effets inertiels du panneau en matériau poreaux. En outre, comme une partie des ondes acoustiques est dissipée dans la couche arrière, l'intensité des ondes acoustiques qui est réfléchie dans le plénum, est moindre et l'isolation acoustique entre deux salles voisines est améliorée. La dissipation apportée dans le plénum par la couche arrière réduit la propagation des ondes dans ce même plénum. Ce phénomène compense la perte d'effet inertiel dû au passage dans la couche arrière et permet, quand la résistance à l'écoulement de la couche arrière est avantageusement choisie dans la gamme selon l'invention, d'améliorer l'isolation acoustique Dnf d'une pièce à l'autre.
  • Ainsi, le produit d'isolation acoustique selon l'invention permet bien d'améliorer à la fois l'isolation acoustique et l'absorption acoustique.
  • La figure 1 représente une vue en coupe d'un produit d'isolation acoustique selon l'invention. Le produit d'isolation acoustique 5 comprend un panneau en matériau poreux 1, notamment à base de mousse ou de fibres. Ainsi, le panneau en matériau poreux 1 est par exemple un panneau en laine minérale et/ou végétale et/ou synthétique, un panneau en mousse à porosité ouverte ou encore un panneau de fibres agglomérées obtenu par voie humide tel que des fibres minérales et/ou de cellulose mises en forme par suspension avec un liant minéral ou organique.
  • Le panneau en matériau poreux a une première face principale, dite face arrière 20, destinée à être tournée vers une paroi, qui peut être un plafond (7 sur la figure 2) ou un mur, et une deuxième face, dite face avant 30, située à l'opposé de la face arrière 20. La face avant est destinée à être tournée vers l'intérieur d'une salle, d'une pièce (4 sur la figure 2) ou encore d'un couloir.
  • Le produit d'isolation acoustique 5 comprend en outre une couche, dite couche arrière 2, qui adhère ou est liée ou couplée au moins en partie à la face arrière 20 du panneau en matériau poreux 1. La liaison ou l'adhésion est réalisée de préférence par collage, par exemple sous forme de plots ou de traits de colle. L'ensemble de la surface de la couche arrière n'est pas nécessairement enduite de colle. La couche arrière 2 est par exemple un voile fibreux en tissé ou non-tissé, une couche de peinture ou encore une couche de laine minérale compressée, voire un film plastique ou tout type de matériau sous forme d'un film ou d'un membrane. Lorsque la couche arrière 2 est une couche de peinture, celle-ci est déposée sur le panneau en matériau poreux 1 sous forme liquide et mise à sécher. Il n'y a alors pas d'étape de collage, mais une étape d'enduction par un primaire peut avoir lieu La peinture peut éventuellement contenir un agent porogène pour procurer la résistance au passage de l'air adéquate.
  • La couche arrière 2 a une résistance à l'écoulement de l'air qui est comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m pour permettre l'amélioration à la fois de l'absorption acoustique, en particulier aux basses fréquences, et de l'isolation acoustique, comme expliqué plus haut. C'est cette gamme bien choisie de la résistance à l'écoulement de l'air qui permet cet effet technique. En effet, en dessous de 5 kPa.s/m, l'isolation acoustique est dégradée. Au-dessus de 20 kPa.s/m, il n'y a plus de gain en absorption. De préférence, la résistance à l'écoulement de l'air est comprise entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m, ce qui permet d'améliorer encore plus l'absorption acoustique et l'isolation acoustique. La mesure de la résistance à l'écoulement d'air est réalisée selon la norme ISO 9053.
  • La couche arrière a par exemple une épaisseur inférieure ou égale à 1 cm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
  • Dans un mode de réalisation particulier représenté sur la figure 1, la couche arrière 2 peut être micro-perforée, c'est-à-dire que des micro-perforations 4 sont percées à travers la couche arrière 2. Ces micro-perforations 4 peuvent par exemple être percées dans une couche arrière 2 déjà en place sur le panneau en matériau poreux 1, ce qui a l'avantage de ne pas obturer les micro-perforations 4 lors du collage de la couche arrière 2 sur le panneau en matériau poreux 1. Dans ce mode de réalisation, les micro-perforations 4 peuvent être réalisées dans une couche arrière 2 constituée d'un voile de fibres dit étanche (ayant une résistance à l'écoulement de l'air avant perforation supérieure à 50 kPa.s/m) de façon à lui donner une résistance à l'écoulement de l'air après perforation qui soit comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m, de préférence entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m.
  • Lorsque la couche arrière 2 est micro-perforée, elle a par exemple, pour une épaisseur L, un taux de perforation φ et un diamètre de perforation D tels que : ϕ D 2 = 32 η × L / σL
    Figure imgb0001
     où σL désigne la résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière micro-perforée et η la viscosité dynamique de l'air.
  • En variante, la couche arrière peut être percée de micro-perforations multi-diamètres.
  • En outre, le panneau en matériau poreux 1 a de préférence une densité de surface comprise entre 0,8 kg/m2 et 10 kg/m2, de façon à avoir une tenue mécanique suffisante pour une application en dalle de plafond tout en n'étant pas trop lourd.
  • Le panneau en matériau poreux 1 a de préférence une résistivité à l'écoulement d'air comprise entre 30 kPa.s/m2 et 120 kPa.s/m2 de façon à absorber les ondes acoustiques. De façon préférée, le panneau en matériau poreux 1 a une résistivité à l'écoulement d'air comprise entre 50 kPa.s/m2 et 110 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 100 kPa.s/m2, ou encore entre 50 kPa.s/m2 et 90 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 80 kPa.s/m2, pour améliorer son absorption acoustique. La mesure de la résistivité à l'écoulement d'air est obtenue en divisant la résistance à l'écoulement de l'air du panneau par son épaisseur.
  • Le panneau en matériau poreux 1 a également de préférence un module d'Young compris entre 0,1 MPa et 4 MPa de façon à apporter une isolation acoustique. De façon préférée, le panneau en matériau poreux 1 a un module d'Young compris entre 0,5 MPa et 4 MPa, de façon encore plus préférée entre 0,8 MPa et 4 MPa, voire entre 1,2 MPa et 4 MPa, ou encore entre 1,5 MPa et 4 MPa, ou entre 2 MPa et 4 MPa pour améliorer son isolation acoustique. La mesure du module d'Young est réalisée selon la norme ISO 18437 et selon l'article de C. Langlois, R. Panneton et N. Atalla : Polynomial relations for quasi-static mechanical characterization of isotropic poroelastic materials, J. Acoust. Soc. Am., 110:3032-3040, 2001.
  • Le panneau en matériau poreux 1 en outre de préférence a une épaisseur comprise entre 10 mm et 60 mm. Cette gamme d'épaisseur permet une bonne tenue mécanique du panneau et une absorption suffisante des ondes acoustiques pour une application en dalle de plafond.
  • Le produit d'isolation acoustique 5 comprend en outre de préférence une deuxième couche, dite couche avant 3, sous forme d'un voile, d'une membrane, d'un film, d'une peinture ou d'un enduit de plâtre, liée ou collée sur la face avant 30 du panneau en matériau poreux 1. Cette couche avant a une fonction décor avant tout. Elle a une résistance à l'écoulement de l'air qui est inférieure ou égale à 1 kPa.s/m, de préférence inférieure ou égale à 0,5 kPa.s/m, de façon à laisser suffisamment d'air entrer dans le panneau en matériau poreux 1 afin de permettre une absorption et une isolation acoustique par le panneau en matériau poreux 1 et par la couche arrière 2.
  • Le produit d'isolation acoustique 5 procure également, de préférence, une isolation thermique.
  • Deux produits d'isolation acoustique ont été testés en absorption acoustique et en isolation acoustique : un produit de référence et un produit selon l'invention.
  • Le produit d'isolation acoustique de référence testé comprend un panneau en laine minérale de densité de surface 5 kg/m2, d'épaisseur 50 mm, de module d'Young 0,65 MPa et une résistivité à l'écoulement de l'air de 85 kPa.s/m, un voile arrière en fibres de verre non-tissé ayant une résistance à l'écoulement de l'air de 70 kPa.s/m et une épaisseur de 0,6 mm, et un voile avant ayant une résistance à l'écoulement de l'air de 0,5 kPa.s/m.
  • Le produit d'isolation acoustique selon l'invention est le même produit, dans lequel le voile arrière a en outre été percé de micro-perforations de diamètre 0,18 mm, avec un taux de perforation de 0,15 %. La résistance à l'écoulement de l'air du voile arrière micro-perforé a été mesurée à 7,5 kPa.s/m.
  • L'absorption acoustique et l'isolation acoustique ont été mesurées sur les deux produits. L'absorption acoustique est mesurée selon la norme ISO 354. L'indicateur aw est ensuite calculé selon la norme ISO 11654. Dans toute la demande, les mesures ont été réalisées avec un plénum de 200 mm en hauteur de construction.
  • L'isolation acoustique est mesurée selon la norme ISO 10848-1. L'indicateur Dnfw est ensuite calculé selon la norme ISO 717-1. Dans toute la demande, les mesures ont été réalisées avec un plénum de 700 mm en hauteur de construction.
  • Il a été observé un gain en absorption acoustique (as et aw) de 0,05 sur toute la gamme de fréquences comprise entre 100 Hz et 5000 Hz et un gain en isolation de +1dB environ sur le Dnf,w entre le produit d'isolation acoustique selon l'invention, dont le voile arrière une résistance à l'écoulement de l'air de 7,5 kPa.s/m, et le produit d'isolation acoustique de référence, dont le voile arrière une résistance à l'écoulement de l'air de 100 kPa.s/m.
  • Il a donc été mis en évidence que le produit d'isolation acoustique selon l'invention permet bien d'améliorer à la fois l'isolation acoustique et l'absorption acoustique.
  • Le produit d'isolation acoustique 5 est de préférence destiné à être utilisé comme dalle de plafond suspendu. Il peut aussi être utilisé comme parement acoustique sur n'importe quelle autre paroi, par exemple sur un mur. Un plénum entre le produit d'isolation acoustique et la paroi permet une utilisation optimale de celui-ci.
  • La figure 2 représente une vue en coupe d'un produit d'isolation acoustique dans son utilisation comme dalle de plafond suspendu.
  • La figure 2 représente un plafond suspendu comprenant une armature métallique 7 fixée à une paroi de plafond et munie à son extrémité inférieure d'un rebord 9 sur lequel reposent les dalles de plafond, chaque dalle de plafond étant formée d'un produit d'isolation acoustique 5 selon l'invention. Un plénum 6 est présent entre la paroi 7 du plafond et la surface supérieure du produit d'isolation acoustique 5, à savoir la couche arrière 2. La face arrière 20 du produit d'isolation acoustique 5, recouverte de la couche arrière 2, est orientée vers la paroi 7 du plafond. La face avant 30 du produit d'isolation acoustique 5, recouverte ici d'un voile avant 3, est orientée vers l'intérieur d'une salle 4.
  • L'invention concerne également une utilisation du produit d'isolation t acoustique 5 comme dalle de plafond acoustique sur une armature 8 suspendue à un plafond 7 avec un plénum 6 entre le produit d'isolation acoustique 5 et le plafond 7, ainsi qu'un système d'isolation acoustique correspondant. L'invention concerne également u système d'isolation acoustique mural.

Claims (14)

  1. Produit d'isolation acoustique (5) comprenant :
    - un panneau en matériau poreux (1), notamment à base de mousse ou de fibres, comprenant une première face, dite face arrière (20), destinée à être tournée vers une paroi telle qu'un plafond ou un mur, et une deuxième face, dite face avant (30), située à l'opposé de la face arrière (20),
    - une couche, dite couche arrière (2), qui adhère ou est liée ou couplée au moins en partie à la face arrière (20) du panneau en matériau poreux (1), la couche arrière (2) ayant une résistance à l'écoulement de l'air qui est comprise entre 5 kPa.s/m et 20 kPa.s/m, de préférence entre 7 kPa.s/m et 15 kPa.s/m.
  2. Produit d'isolation acoustique (5) selon la revendication 1, dans lequel la couche arrière (2) est un voile fibreux en tissé ou non-tissé, une couche de peinture ou encore une couche de laine minérale compressée, voire un film plastique ou tout matériau sous forme d'un film ou d'une membrane.
  3. Produit d'isolation acoustique (5) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche arrière (2) a une épaisseur inférieure ou égale à 1 cm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm.
  4. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la couche arrière (2) est micro-perforée.
  5. Produit d'isolation acoustique (5) selon la revendication 4, dans lequel la couche arrière (2) micro-perforée a, pour une épaisseur L, un taux de perforation φ et un diamètre de perforation D tels que φD2 = 32η × L/(σL), où σL désigne la résistance à l'écoulement de l'air de la couche arrière micro-perforée et η la viscosité dynamique de l'air.
  6. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le panneau en matériau poreux (1), à base de mousse ou de fibres, est un panneau en laine minérale et/ou végétale et/ou synthétique, un panneau en mousse à porosité ouverte ou encore un panneau de fibres agglomérées obtenu par voie humide.
  7. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le panneau en matériau poreux (1) a une densité de surface comprise entre 0,8 kg/m2 et 10 kg/m2.
  8. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le panneau en matériau poreux (1) a une résistivité à l'écoulement d'air comprise entre 30 kPa.s/m2 et 120 kPa.s/m2, de préférence entre 50 kPa.s/m2 et 110 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 100 kPa.s/m2, ou encore entre 50 kPa.s/m2 et 90 kPa.s/m2, voire entre 50 kPa.s/m2 et 80 kPa.s/m2.
  9. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le panneau en matériau poreux (1) a un module d'Young compris entre 0,1 MPa et 4 MPa, de préférence entre 0,5 MPa et 4 MPa, de façon encore plus préférée entre 0,8 MPa et 4 MPa, voire entre 1,2 MPa et 4 MPa, ou encore entre 1,5 MPa et 4 MPa, ou entre 2 MPa et 4 MPa.
  10. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le panneau en matériau poreux (1) a une épaisseur comprise entre 10 mm et 60 mm.
  11. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre une deuxième couche, dite couche avant (3), sous forme d'un voile, d'une membrane, d'un film, d'une peinture ou d'un enduit de plâtre, liée ou collée sur la face avant (30) du panneau en matériau poreux (1), cette couche avant (3) ayant une résistance à l'écoulement de l'air inférieure ou égale à 1 kPa.s/m, de préférence inférieure ou égale à 0,5 kPa.s/m.
  12. Produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 11, destiné à être utilisé comme dalle de plafond acoustique sur une armature (8) suspendue à un plafond (7) avec un plénum (6) entre le produit d'isolation acoustique (5) et le plafond (7).
  13. Système d'isolation acoustique suspendu sous un plafond ou en avant d'une paroi murale comprenant une structure de suspension d'un parement isolant à distance du plafond (7) ou de la paroi murale, dans lequel le parement comprend au moins un produit d'isolation acoustique (5) selon l'une des revendications 1 à 12, la couche arrière (2) étant orientée vers le plafond (7) ou la paroi murale.
  14. Utilisation du produit d'isolation acoustique selon l'une des revendications 1 à 12 comme dalle de plafond acoustique sur une armature (8) suspendue à un plafond (7) avec un plénum (6) entre le produit d'isolation acoustique (5) et le plafond (7), la couche arrière (2) étant orientée vers le plafond (7).
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