EP3956528B1 - Produit d'isolation acoustique comprenant une couche arriere - Google Patents

Produit d'isolation acoustique comprenant une couche arriere

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EP3956528B1
EP3956528B1 EP20716795.8A EP20716795A EP3956528B1 EP 3956528 B1 EP3956528 B1 EP 3956528B1 EP 20716795 A EP20716795 A EP 20716795A EP 3956528 B1 EP3956528 B1 EP 3956528B1
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EP
European Patent Office
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kpa
insulation product
acoustic insulation
mpa
ceiling
Prior art date
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EP20716795.8A
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English (en)
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EP3956528C0 (fr
EP3956528A1 (fr
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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Publication date
Application filed by Saint Gobain Isover SA France, Saint Gobain Placo SAS filed Critical Saint Gobain Isover SA France
Publication of EP3956528A1 publication Critical patent/EP3956528A1/fr
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Publication of EP3956528B1 publication Critical patent/EP3956528B1/fr
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    • 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.
  • US 2016/159028 A1 discloses a sound insulation product comprising the characteristics of the preamble of claim 1.
  • the invention proposes an acoustic insulation product comprising the characteristics of claim 1.
  • the back layer is a woven or non-woven fibrous veil, a layer of paint or even a layer of compressed mineral wool, or even a plastic film, or any other material in the form of a membrane or film.
  • the back layer has a thickness less than or equal to 1 cm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the back layer is micro-perforated.
  • the porous material panel based on foam or fibers, is a mineral and/or plant wool and/or synthetic wool panel, an open porosity foam panel or a wet-process agglomerated fiber panel.
  • the porous material panel has a surface density between 0.8 kg/ m2 and 10 kg/ m2 .
  • the porous material panel has an airflow resistivity 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 porous material panel has a Young's modulus 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 between 1.5 MPa and 4 MPa, or between 2 MPa and 4 MPa.
  • the porous material panel has a thickness between 10 mm and 60 mm.
  • the acoustic insulation product also includes a second layer, called the front layer, in the form of a veil, membrane, film, paint, or plaster coating, bonded or glued to the front face of the porous material panel; this front layer has 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 acoustic insulation product is intended to be used as an acoustic ceiling tile on a frame suspended from a ceiling with a plenum between the acoustic insulation product and the ceiling.
  • the acoustic insulation product can also perform thermal insulation, particularly in the case of thermoregulating (heating and/or cooling) ceiling or wall systems. This embodiment is also included in the invention.
  • the invention also relates to a sound insulation system suspended under a ceiling or in front of a wall, comprising a suspension structure for an insulating facing at a distance from the ceiling or wall, wherein the facing comprises at least one sound insulation product according to the invention, the back layer being oriented towards the ceiling or wall.
  • the invention also relates to a use of the acoustic insulation product according to the invention as an acoustic ceiling tile on a frame suspended from a ceiling with a plenum between the acoustic insulation product and the ceiling, the back layer being oriented towards the ceiling or the wall.
  • the measurement of resistance to airflow is carried out according to the ISO 9053 standard.
  • the airflow resistance of the back layer according to the invention represents a limited capacity for air to pass through it, which can be attributed to the presence of small pores in the layer. Since the airflow resistance of the back layer is between 5 kPa ⁇ s/m and 20 kPa ⁇ s/m, it introduces energy dissipation through viscous friction of the air set in motion by the acoustic wave. When acoustic waves not dissipated in the porous material panel and the back layer pass through the plenum, they undergo multiple reflections. During these multiple reflections, some of the acoustic waves are reflected off the back layer and absorbed by it due to the back layer's airflow resistance, unlike in the case where the back layer were airtight. Thus, absorption is significantly improved, particularly at low frequencies.
  • the invention also overcomes a watertight crossbeam of the prior art which, by forming an almost perfectly reflective face for acoustic waves, amplifies the energy of the resonance modes in the plenum.
  • the airflow resistance of the back layer according to the invention allows some of the acoustic waves to pass through it.
  • the acoustic insulation between the room and the plenum is therefore slightly reduced.
  • the airflow resistance of the back layer is chosen so as not to degrade the acoustic insulation, that is, to maintain the inertial effects of the porous material panel.
  • the intensity of the acoustic waves reflected in the plenum is reduced, and the acoustic insulation between two adjacent rooms is improved.
  • the dissipation provided in the plenum by the back layer reduces wave propagation within that same plenum. This phenomenon compensates for the loss of inertial effect due to the passage through the back layer and allows, when the flow resistance of the back layer is advantageously chosen in the range according to the invention, to improve the acoustic insulation D nf from one piece to another.
  • the sound insulation product according to the invention does indeed improve both sound insulation and sound absorption.
  • FIG. 5 represents a cross-sectional view of a sound insulation product according to the invention.
  • the sound insulation product 5 comprises a panel made of porous material 1, in particular foam or fiber-based.
  • the panel made of porous material 1 is, for example, a mineral and/or plant-based and/or synthetic wool panel, an open-porosity foam panel, or a wet-process bonded fiber panel such as mineral and/or cellulose fibers shaped by suspension with a mineral or organic binder.
  • the porous material panel has a first main face, called the back face 20, intended to be turned towards a wall, which can 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 face the interior of a room (4 on the figure 2 ) or even a corridor.
  • the acoustic insulation product 5 further comprises a layer, referred to as the back layer 2, which adheres to, is bonded to, or is coupled at least partially to the back face 20 of the porous material panel 1.
  • the bonding or adhesion is preferably achieved by gluing, for example, in the form of dots or lines of adhesive.
  • the entire surface of the back layer does not necessarily have to be coated with adhesive.
  • the back layer 2 is, for example, a woven or non-woven fibrous fleece, a layer of paint, a layer of compressed mineral wool, or even a plastic film or any type of material in the form of a film or membrane.
  • the back layer 2 is a layer of paint, it is applied to the porous material panel 1 in liquid form and allowed to dry. In this case, there is no gluing step, but a priming step may be carried out.
  • the paint may optionally contain a porogenic agent to provide adequate air resistance.
  • the rear layer 2 has an airflow resistance between 5 kPa ⁇ s/m and 20 kPa ⁇ s/m to improve both sound absorption, particularly at low frequencies, and sound insulation, as explained above.
  • This carefully chosen range of airflow resistance is what enables this technical effect. Below 5 kPa ⁇ s/m, sound insulation is degraded. Above 20 kPa ⁇ s/m, there is no further gain in absorption.
  • the airflow resistance is between between 7 kPa.s/m and 15 kPa.s/m, which further improves sound absorption and sound insulation. Airflow resistance is measured according to ISO 9053.
  • the back layer for example, has a thickness of less than or equal to 1 cm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the back layer 2 can be micro-perforated, i.e., micro-perforations 4 are made through the back layer 2.
  • micro-perforations 4 can, for example, be made in a back layer 2 already in place on the porous material panel 1, which has the advantage of not blocking the micro-perforations 4 when the back layer 2 is glued to the porous material panel 1.
  • the micro-perforations 4 can be made in a back layer 2 made of a so-called airtight fiber veil (having an air flow resistance before perforation greater than 50 kPa.s/m) so as to give it an air flow resistance after perforation of between 5 kPa.s/m and 20 kPa.s/m, preferably between 7 kPa.s/m and 15 kPa.s/m.
  • a so-called airtight fiber veil having an air flow resistance before perforation greater than 50 kPa.s/m
  • the back layer can be perforated with multi-diameter micro-perforations.
  • the porous material panel 1 preferably has a surface density between 0.8 kg/ m2 and 10 kg/ m2 , so as to have sufficient mechanical strength for application as a ceiling tile while not being too heavy.
  • the porous material panel 1 has an airflow resistivity between 30 kPa.s/ m2 and 120 kPa.s/ m2 in order to absorb sound waves.
  • the porous material panel 1 has an airflow resistivity between 50 kPa.s/ m2 and 110 kPa.s/ m2 , or even between 50 kPa.s/ m2 and 100 kPa.s/ m2 , or between 50 kPa.s/ m2 and 90 kPa.s/ m2 , or even between 50 kPa.s/ m2 and 80 kPa.s/ m2 , to improve its sound absorption.
  • the measurement of airflow resistivity 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 between 0.1 MPa and 4 MPa to provide sound insulation.
  • the porous material panel 1 has a Young's modulus 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 ISO 18437 and the relevant 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 preferably has a thickness between 10 mm and 60 mm. This thickness range ensures good mechanical strength of the panel and sufficient absorption of acoustic waves for use as a ceiling tile.
  • the acoustic insulation product 5 preferably includes a second layer, referred to as the front layer 3, in the form of a veil, membrane, film, paint, or plaster coating, bonded or glued to the front face 30 of the porous material panel 1.
  • This front layer primarily serves a decorative function. It has an airflow resistance of 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 to enable sound absorption and insulation by the porous material panel 1 and by the back layer 2.
  • Acoustic insulation product 5 also preferably provides thermal insulation.
  • the reference acoustic insulation product tested comprises a mineral wool panel with a surface density of 5 kg/ m2 , a thickness of 50 mm, a Young's modulus of 0.65 MPa and an airflow resistivity of 85 kPa.s/m, a non-woven glass fiber backing with an airflow resistance of 70 kPa.s/m and a thickness of 0.6 mm, and a front layer with an airflow resistance of 0.5 kPa.s/m.
  • the acoustic insulation product according to the invention is the same product, in which the backing has further been perforated with micro-perforations of diameter 0.18 mm, with a perforation rate of 0.15%.
  • the airflow resistance of the micro-perforated backing was measured at 7.5 kPa.s/m.
  • Sound absorption and sound insulation were measured on both products. Sound absorption was measured according to ISO 354. The ⁇ w value was then calculated according to ISO 11654. Throughout the application, measurements were taken with a plenum of 200 mm in construction height.
  • An acoustic absorption gain ( ⁇ s and ⁇ w ) of 0.05 was observed over the entire frequency range between 100 Hz and 5000 Hz and an insulation gain of approximately +1 dB on the Dnf,w between the acoustic insulation product according to the invention, whose back layer has an airflow resistance of 7.5 kPa.s/m, and the reference acoustic insulation product, whose back layer has an airflow resistance of 100 kPa.s/m.
  • Acoustic insulation product 5 is primarily intended for use as a suspended ceiling tile. It can also be used as acoustic cladding on any other surface, such as a wall. A plenum between the acoustic insulation product and the surface ensures optimal performance.
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of an acoustic insulation product in its use as a suspended ceiling tile.
  • FIG 2 represents a suspended ceiling comprising a metal framework 7 fixed to a ceiling wall and having at its lower end a lip 9 on which the ceiling tiles rest, each ceiling tile being formed of a sound insulation product 5 according to the invention.
  • a plenum 6 is present between the ceiling wall 7 and the upper surface of the sound insulation product 5, namely the back layer 2.
  • the back face 20 of the sound insulation product 5, covered by the back layer 2 is oriented towards the ceiling wall 7.
  • the face before 30 of the acoustic insulation product 5, covered here with a front veil 3, is oriented towards the interior of a room 4.
  • the invention also relates to the 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 acoustic insulation system.
  • the invention also relates to a wall acoustic insulation system.

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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 plenum. 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 plenum 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 plenum.
  • Ces systèmes acoustiques ont essentiellement deux travers :
    • faible absorption acoustique aux basses fréquences, et
    • des phénomènes de résonance dans le plenum, qui propagent le son par le plafond, ce qui a un impact négatif sur l'isolation acoustique.
  • US 2016/159028 A1 divulgue un produit d'isolation acoustique comprenant les caractéristique du préambule de la revendication 1.
  • 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 les caractéristiques de la revendication 1.
  • 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 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 plenum, 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 plenum.
  • 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 plenum 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 plenum, est moindre et l'isolation acoustique entre deux salles voisines est améliorée. La dissipation apportée dans le plenum par la couche arrière réduit la propagation des ondes dans ce même plenum. 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 : ϕD 2 = 32 η × 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.
  • 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 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 characteri-zation 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 αw 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 (αs et αw) de 0,05 sur toute la gamme de fréquences comprise entre 100 Hz et 5000 Hz et un gain en isolation de +1 dB 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 plenum 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 plenum 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 plenum 6 entre le produit d'isolation acoustique 5 et le plafond 7, ainsi qu'un système d'isolation acoustique correspondant. L'invention concerne également un 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 kPa.s/ m,
    caractérisé en ce que
    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.
  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 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 plenum (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 plenum (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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