EP4263996A1 - Vitrage acoustiquement isolant - Google Patents

Vitrage acoustiquement isolant

Info

Publication number
EP4263996A1
EP4263996A1 EP21851838.9A EP21851838A EP4263996A1 EP 4263996 A1 EP4263996 A1 EP 4263996A1 EP 21851838 A EP21851838 A EP 21851838A EP 4263996 A1 EP4263996 A1 EP 4263996A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glazing
cavity
absorbent material
porous absorbent
glazed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21851838.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fabien DALZIN
Jean-Philippe Boure
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 Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP4263996A1 publication Critical patent/EP4263996A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6707—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased acoustical insulation

Definitions

  • the present invention relates to glazing, in particular for buildings, with sound insulation properties.
  • Double glazing made up of two panes separated by a cavity filled with gas, typically air, is conventionally used in windows and facades of buildings for their thermal and acoustic insulation performance.
  • the acoustic insulation of such double glazing may prove to be insufficient, in particular when the constraints of lightness and compactness must be respected.
  • Document US 2010/0300800 describes acoustic glazing, in particular aircraft cockpit glazing, comprising a first glass plate separated from a second intermediate glass plate by a layer of acoustic PVB (poly(vinyl butyral)) , the second glass plate being separated from a third glass plate by a layer of standard PVB or polyurethane.
  • PVB poly(vinyl butyral)
  • Document US 4,016,324 relates to glass spandrels comprising a sheet of glass covered, on one of its sides, with a metal film, itself covered with a barrier structure comprising a coating of paint, a second coating of paint and a cotton muslin cloth diaper. A resin and fiberglass insulation panel, covered with aluminum foil, is adhered to this barrier structure.
  • Document WO 00/75473 describes double glazing comprising a waveguide arranged in the periphery of the cavity, along at least one side of the glazing, this waveguide consisting of at least one rectilinear profile provided of a transverse partition.
  • the invention relates firstly to a glazing comprising at least two glazed walls forming between them a cavity, in which the cavity comprises a porous absorbent material having a porosity greater than or equal to 0.7 and a resistivity to the passage of air of 5,000 to 150,000 Nsrrr 4 .
  • the porous absorbent material is selected from the group consisting of mineral wools, textile fibrous, polymeric foams and combinations thereof.
  • the porous absorbent material comprises, or consists of, mineral wool selected from the group consisting of glass wool, rock wool, and combinations thereof.
  • the porous absorbent material comprises, or consists of, a fibrous textile selected from the group consisting of cotton, linen, hemp, coir, polyester and/or cellulose fiber textiles, and combinations of these.
  • the porous absorbent material comprises, or consists of, a polymeric foam selected from the group consisting of melanin foams, polyurethane foams, polyethylene foams, and combinations thereof.
  • the porous absorbent material has a porosity of 0.7 to 0.99, preferably a porosity greater than or equal to 0.9.
  • the porous absorbent material has a resistivity to the passage of air of 20 to 100,000 Nsrrr 4 .
  • the volume of porous absorbent material is from 1 to 100% of the volume of the cavity.
  • the volume of porous absorbent material is 15-50% of the volume of the cavity.
  • the two glazed walls each comprise an inner face facing the cavity and an outer face opposite the inner face, the inner face and/or the outer face of at least one at least one glazed wall, preferably its inner face, being at least partly covered with enamel and/or paint.
  • the surface of the face of the at least one glazed wall which is covered by the enamel and/or the paint comprises at least the surface over which the porous absorbent material extends.
  • the cavity further comprises at least one resonator.
  • the glazing is building glazing, such as building facade glazing or interior glazing.
  • the present invention makes it possible to meet the need expressed above. It provides more particularly a glazing allowing better sound insulation, while being able to be relatively light and compact.
  • the glazing can also have improved thermal performance and can make it possible, when used in a building facade, to reduce or even eliminate thermal bridges.
  • the invention also has the advantage of providing a panel, in particular for a building facade, "two-in-one", that is to say comprising both a “window” part » and a « lightened » part, thus allowing a simpler installation on the facade of the building.
  • this “two-in-one” glazing makes it possible to improve the sound insulation properties while retaining a transparent part acting as a window.
  • FIG.1 shows a photograph of an example of glazing according to the invention as described in the example below.
  • FIG.2 represents the sound reduction index R (in ordinate, in dB) of an example of glazing according to the invention as described in the example below (black curve) and of a glazing comparison as described in the example below (gray curve), as a function of the frequency of the sound (in abscissa, in Hz).
  • the invention relates to a glazing comprising at least two glazed walls.
  • the glazed walls are parallel or essentially parallel to each other.
  • the glazing according to the invention can comprise exactly two glazed walls (it is then called “double glazing”), or exactly three glazed walls (it is then called “triple glazing”), or at least three glazed.
  • a “glazed wall” designates any structure comprising (or consisting of) at least one sheet of glass or a glazed assembly.
  • glazed assembly is meant a multilayer glazed element of which at least one layer is a sheet of glass.
  • the glazed walls can for example independently comprise a single sheet of glass or else a glazed assembly, for example consisting of laminated glazing (as described in more detail below).
  • the glass sheet can be organic or mineral glass. It can be tempered glass.
  • the glazed walls may comprise (or consist of) a glazed assembly comprising at least one sheet of glass which may be as described above.
  • the glazed assembly is preferably laminated glazing.
  • laminated glazing is meant at least two sheets of glass between which is inserted at least one interlayer film generally made of viscoelastic plastic material.
  • the viscoelastic plastic interlayer film may comprise one or more layers of a viscoelastic polymer such as poly(vinyl butyral) (PVB) or an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), more preferably PVB.
  • the interlayer film can be standard PVB or acoustic PVB (such as single-layer or three-layer acoustic PVB).
  • Acoustic PVB generally consists of three layers: two outer layers of standard PVB and an inner layer of PVB with added plasticizer to make it less rigid than the outer layers.
  • the use of glazed walls comprising laminated glazing makes it possible to improve the acoustic insulation of the glazing, the acoustic insulation being further increased when the interlayer film is made of acoustic PVB.
  • Each glazed wall has two main faces opposite each other corresponding to the faces of the glazed wall having the largest surfaces.
  • the glazed walls independently have a thickness (between their two main faces) greater than or equal to 1.6 mm, for example a thickness of 1.6 to 24 mm, preferably from 2 to 12 mm, more preferably from 4 to 10 mm, for example 4 or 6 mm.
  • the glazed walls of the glazing according to the invention can all have the same thickness or have different thicknesses. The thicker and/or denser the glazed walls, the greater the sound insulation.
  • all the glazed walls of the glazing have an identical height and width.
  • the glazing according to the invention can have any possible shape, and preferably has a quadrilateral shape, in particular a rectangular or essentially rectangular shape.
  • the glazing can have a circular shape, or essentially circular, or an elliptical shape, or essentially elliptical, or a trapezoidal or essentially trapezoidal shape.
  • the glazed walls define between them a cavity.
  • the cavity is defined as being the volume comprised between two glazed walls.
  • Each of the glazed walls defining the cavity comprises an inner face corresponding to the main face of the glazed wall facing the cavity in question and an outer face corresponding to the second main face of the glazed wall, that is to say corresponding to the main face of the glazed wall opposite the face facing the cavity.
  • the glazing comprises a spacing device, making it possible to fix the length of the spacing between the glazed walls.
  • the length of this spacing (that is to say the thickness of the cavity between the glazed walls) may be from 6 to 30 mm, preferably from 10 to 20 mm, for example 16 mm.
  • the spacing device is positioned in the cavity, more particularly in a peripheral zone. It may for example be an interlayer in the form of a frame, in particular a frame composed of a single interlayer bent at the corners or composed of several (for example four) interlayer sections assembled together to form the frame.
  • the spacing device is made of metallic material, such as aluminum and/or stainless steel, and/or of polymeric material, such as polyethylene, polycarbonate, polypropylene, polystyrene, polybutadiene, polyisobutylene, polyester, polyurethane , polymethyl methacrylate, polyacrylate, polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, acrylonitrile, butadiene styrene, acrylonitrile styrene acrylate, styrene-acrylonitrile copolymer, or a combination thereof, optionally reinforced with glass fibers.
  • the glass walls are attached to the spacer. More preferably, the glazed walls are attached to the spacing device by gluing, for example by an adhesive based on polyisobutylene (PIB).
  • a seal may also be present, preferably placed on the external face of the spacing device (that is to say the face of the spacing device closest to the edge of the glazed walls), more preferably the seal extends from this face to the edge of the glazed walls.
  • This seal can be made with a mastic (called “sealing mastic”) based on polyurethane, polysulphide and/or silicone.
  • the cavity comprises a porous absorbent material.
  • porous absorbent material within the meaning of the present invention, is meant any material characterized by a porosity greater than or equal to 0.7 and a resistivity to the passage of air ranging from 5,000 to 150,000 Nsrrr 4 .
  • the porosity of the material can be measured using a porosimeter, according to the fluid saturation method, by mercury intrusion.
  • the resistivity to the passage of air can be measured according to standard NF EN ISO 9053-1.
  • the porous absorbent material may have a porosity greater than or equal to 0.75, or greater than or equal to 0.8, or greater than or equal to 0.85, or greater than or equal to 0.9, or greater than or equal to 0, 95, for example a porosity of 0.7 to 0.75, or 0.75 to 0.8, or 0.8 to 0.85, or 0.85 to 0.90, or 0.90 to 0.95, or from 0.95 to 0.99.
  • the porous absorbent material has a porosity of 0.7 to 0.99, and more preferably greater than or equal to 0.9.
  • the airflow resistivity of the porous absorbent material can range from 5,000 to 10,000 Nsrrr 4 , or from 10,000 to 20,000 Nsrrr 4 , or from 20,000 to 40,000 Nsrrr 4 , or from 40,000 to 60,000 Nsrrr 4 , or 60,000 to 80,000 N. s. rrr 4 , or from 80,000 to 100,000 Nsrrr 4 , or from 100,000 to 120,000 Nsrrr 4 , or from 120,000 to 140,000 Nsrrr 4 , or from 140,000 to 150,000 Nsrrr 4 .
  • the porous absorbent material has a resistivity to the passage of air which is between 20,000 and 100,000 Nsrrr 4 .
  • the porous absorbent material advantageously comprises a material chosen from the group consisting of mineral wools, textile fibers, polymeric foams and combinations thereof, preferably the absorbent material is chosen from the group defined above.
  • mineral wool as the porous absorbent material according to the present invention include glass wool, rock wool or a combination thereof.
  • fibrous textiles suitable for the present invention mention may be made, for example, of textiles made of cotton, flax, hemp, coconut, polyester, cellulose fibers, or a combination thereof.
  • Polymer foams can be selected from the group consisting of melanin foams, polyurethane foams, polyethylene foams and combinations thereof.
  • the porous absorbent material may fill the entire cavity (or the entire cavity except for the space already occupied by any spacer and seal) or only part of this cavity.
  • the volume of the porous absorbent material can represent from 1 to 100% of the volume of the cavity.
  • the volume of the porous absorbent material is 15 to 50% of the cavity volume, such as 20 to 40% of the cavity volume.
  • the volume of the porous absorbent material may be from 1 to 5%, or from 5 to 10%, or from 10 to 15%, or from 15 to 20%, or from 20 to 25%, or from 25 to 30 %, or 30 to 35%, or 35 to 40%, or 40 to 45%, or 45 to 50%, or 50 to 55%, or 55 to 60%, or 60 to 65% , or 65 to 70%, or 70 to 75%, or 75 to 80%, or 80 to 85%, or 85 to 90%, or 90 to 95%, or 95 to 100%, the volume of the cavity.
  • the cavity when the cavity is not completely filled with the porous absorbent material, the cavity further comprises a gas.
  • the cavity may consist of the porous absorbent material and the gas (and optionally the spacer and/or the gasket).
  • the gas can be air and/or argon, and/or krypton and/or xenon. The use of argon, krypton or xenon, in addition to or replacing air, improves the thermal insulation of the glazing.
  • the porous absorbent material is preferably located in a lower part of the cavity.
  • the glazing according to the invention can be totally opaque, but preferably it comprises at least one transparent part.
  • the transparent part of the glazing corresponds to a part of the glazing in which the cavity comprises a gas, the opaque part comprising at least the part of the cavity comprising the porous absorbent material.
  • One, or more, of glazed walls can be tinted in the thickness over part of its surface, preferably over the part of its surface defining the part of the cavity comprising the porous absorbent material.
  • one, or more, of the glazed walls can be partly covered with an opaque coating, for example, a paint and/or an enamel.
  • the opaque coating may be present on the interior face of the glazed wall, or on its upper face, or on both sides, preferably it coats the interior face of the glazed wall. Preferably again, only one of the glazed walls of the glazing is covered with an opaque coating.
  • This glazed wall is advantageously the glazed wall intended to be the outermost glazed wall of the glazing when the latter is used in a building facade.
  • At least part, preferably all, of the part of the cavity comprising the porous absorbent material is concealed by the affixing of an opaque coating (for example an enamel and/or a paint) on at least least one of the glazed walls.
  • an opaque coating for example an enamel and/or a paint
  • at least one of the glazed walls is coated with an opaque coating (for example an enamel and/or a paint) on a surface comprising at least the surface over which the porous absorbent material extends in the cavity, preferably over an area equal or substantially equal to the area over which the porous absorbent material in the cavity extends.
  • the surface of the glazed wall covered with an opaque coating can represent from 1 to 100% of the total surface of the glazed wall, more preferably from 15 to 50%, such as 20 to 40% of the total surface of the glazed wall, for example 1 to 5%, or 5 to 10%, or 10 to 15%, or 15 to 20%, or 20 to 25%, or 25 to 30%, or 30 to 35%, or 35 to 40%, or 40 to 45%, or 45 to 50%, or 50 to 55%, or 55 to 60%, or 60 to 65%, or 65 to 70%, or 70 to 75%, or 75 to 80%, or 80 to 85%, or 85 to 90%, or 90 to 95%, or 95 to 100% of the total surface of the glazed wall.
  • the affixing of an opaque coating so as to render invisible, by an observer located at least on one side of the glazing, the part of the cavity comprising the material porous absorbent makes it possible to obtain more aesthetic glazing.
  • the glazing has the advantage of forming a "two-in-one" panel comprising both a part as a spandrel (preferably intended to be the lower part of the glazing), corresponding to the part of the glazing covered with the opaque coating (for example enamel and/or paint), and a part as a window (preferably intended to be the upper part of the glazing), corresponding to the remaining part of the glazing, this part preferably being transparent.
  • an opaque coating for example an enamel and/or a paint
  • the use of a single "two-in-one" panel allows for easier installation. of the facade.
  • the "lightweight" part of the glazing according to the invention generally opaque, is used to integrate solutions therein to improve the acoustic insulation of all the glazing while retaining a transparent part in the glazing that can act as window.
  • the glazed walls of the glazing may have undergone a treatment to improve the thermal insulation of the glazing.
  • the glazed wall(s) may comprise one (or more) insulating layer(s) such as an insulating layer based on metal and/or metal oxide, on one or more of their main faces, preferably on the inside face.
  • an opaque coating such as enamel and/or paint
  • an insulating layer compatible with the opaque coating is preferably used.
  • the insulating layer and the opaque coating can be placed on different faces of the glazed wall (for example, the insulating layer can be on the inside face and the opaque coating on the outside face).
  • the insulating layer can be interposed in the glazed assembly, for example between a layer of PVB and a sheet of glass.
  • a fabric for example a colored fabric or a printed fabric, can cover the material porous absorbent, in the cavity, on at least one of its faces
  • the glazing can comprise a layer of porous textile, for example of black color, at the interface, in the cavity, between the porous absorbent material and the rest of the cavity. This also makes it possible to improve the aesthetics of the glazing by hiding the porous absorbent material present in the cavity.
  • the glazing according to the invention may further comprise, in the cavity formed by the at least two glazed walls of the glazing, one or more resonators. The presence of resonators can make it possible to further improve the acoustic insulation of the glazing, in particular at low frequencies.
  • the glazing can comprise at least 2, or at least 3, or at least 5, or at least 10 resonators. The higher the number of resonators, the better the sound insulation.
  • the resonator or resonators can be of any type.
  • the resonator(s) may be resonators of the closed-open cylindrical tube type, resonators of the open-open cylindrical tube type, Helmholtz resonators, resonators of the tube type with a rectangular or square section (closed- open or open-open), or a combination thereof.
  • the resonator or resonators are closed-open tubes (cylindrical or with a rectangular or square section).
  • the resonators are parallel or essentially parallel to each other.
  • the resonators are oriented vertically in the cavity in the oriented glazing as it is intended to be used.
  • the length of the resonators (corresponding to the height of the cylinder when the resonator is a tube) is less than that of the glazing (the length of the glazing designating the dimension of the glazing in the same direction as the length of the resonator).
  • the resonators preferably have one of their ends closed, resting against a surface of the glazing, for example against the spacing device.
  • one of the ends of the resonators can be at the level of an edge of the glazing, aligned with the latter (that is to say that the end of the resonator and the edge of the glazing are in the same plane orthogonal to the direction the length of the resonator), this end being intended to be closed by bearing against a surface outside the glazing when the glazing is installed in its place of use.
  • the second end of the resonator is preferably left open to the cavity.
  • resonators When several resonators are present, they may be identical or different from each other.
  • the dimensioning of the resonators can be chosen according to the frequency at which it is desired that they resonate. For example, in the case of a resonator of closed-open tube type, the relation between its resonance frequency f n in mode n and its length can be estimated by the formula: [Math. 1] where c is the air velocity in m/s, L is the length of the resonator in m and n is the mode number.
  • At least one of the resonators can be such that it resonates at the so-called “mass/spring/mass” frequency of the glazing.
  • the mass/spring/mass frequency corresponds to the resonance frequency of the glazing and is located in the low frequencies.
  • the presence in the glazing according to the invention of resonators configured to resonate at a frequency close to the mass/spring/mass frequency of the glazing makes it possible to increase the sound transmission loss at frequencies close to the mass/spring/mass frequency. mass of the glazing but also at frequencies higher than the mass/spring/mass frequency.
  • the mass/spring/mass frequency f mS m of the glazing can be determined by the following formula:
  • the resonator(s) can be (independently) transparent or opaque.
  • the resonator(s) may comprise one or be made of a polymer material, such as polymethyl methacrylate, poly(vinyl chloride) (PVC), poly(ethylene terephthalate) (PET) and/or polyurethane, made of a material metallic, ferrous or non-ferrous, or a combination thereof.
  • PVC poly(vinyl chloride)
  • PET poly(ethylene terephthalate)
  • polyurethane made of a material metallic, ferrous or non-ferrous, or a combination thereof.
  • the material or materials of the resonator and its dimensioning are chosen so as to limit its mass and therefore the increase in the total mass of the glazing.
  • the length of the resonators is equal or substantially equal to the height of the part of the cavity which comprises the porous absorbent material.
  • the length of the resonators can be lower or higher than the height of the part of the cavity which comprises the porous absorbent material.
  • the glazing according to the invention may have a higher sound insulation (determined for example by a measurement of the sound reduction index, in particular according to the ISO 10140 standard) than an identical glazing but comprising air in the cavity between the glass walls over a frequency range from 200 Hz to 5000 Hz, preferably from 100 Hz to 5000 Hz, more preferably from 50 Hz to 20,000 Hz.
  • the glazing according to the invention can be used in any application using glazing.
  • the glazing according to the invention can be building glazing.
  • the glazing may be intended to form the interface between the exterior and the interior of the building, and may for example be facade glazing.
  • the glazing according to the invention can be used in a curtain wall.
  • the glazing can be intended to be placed inside the building.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a glazing as described above comprising:
  • the manufacturing process may also include a step of depositing an opaque coating, such as an enamel and/or a paint, on at least one of the glazed walls, preferably on the interior face of one of the glazed walls. This step is advantageously carried out before the step of arranging the two glazed walls so as to form a cavity between them.
  • an opaque coating such as an enamel and/or a paint
  • FIG. 1 A glazing according to the invention has been manufactured and is shown in FIG.
  • This glazing comprises two glazed walls 1 of non-tempered non-laminated monolithic glass, each having the following dimensions: 1480 mm in length, 1230 mm in width and 6 mm in thickness.
  • the two glazed walls 1 are arranged so as to form between them a cavity 16 mm thick.
  • the glass wool introduced into the cavity has a porosity of 0.95, measured using a porosimeter (fluid saturation method), and a resistivity to the passage of air of 55,000 Nsm-4, measured according to the ISO 9053 standard.
  • the glass wool panel 2 fills approximately one third of the cavity, the rest of the cavity comprising air.
  • a comparative double glazing type 6(16)6 was also manufactured. This comparative glazing differs from the glazing according to the invention only in that it does not comprise a glass wool panel, the entire cavity being filled with air.
  • the spectrum of the sound reduction index (R) of the two glazings was measured as a function of frequency, according to the measurement protocol defined by the ISO 10140 standard.

Abstract

L'invention concerne un vitrage comprenant au moins deux parois vitrées (1) formant entre elles une cavité, dans lequel la cavité comprend un matériau absorbant poreux (2) ayant une porosité supérieure ou égale à 0,7 et une résistivité au passage de l'air de 5 000 à 150 000 N.s.m-4.

Description

Vitrage acoustiquement isolant
Domaine de l’invention
La présente invention concerne un vitrage, notamment de bâtiment, avec des propriétés d’isolation acoustique.
Arrière-plan technique
Les doubles vitrages constitués de deux vitres séparées par une cavité remplie de gaz, typiquement de l’air, sont classiquement utilisés dans les fenêtres et façades de bâtiments pour leurs performances d’isolation thermique et acoustique.
Cependant, l’isolation acoustique de tels doubles vitrages peut s’avérer insuffisante, en particulier lorsque des contraintes de légèreté et de compacité doivent être respectées.
Différentes solutions ont été développées pour améliorer l’isolation acoustique.
Le document US 2010/0300800 décrit des vitrages acoustiques, en particulier des vitrages de cockpit d’avion, comprenant une première plaque de verre séparé d’une deuxième plaque de verre intermédiaire par une couche de PVB (poly(butyral de vinyle)) acoustique, la deuxième plaque de verre étant séparée d’une troisième plaque de verre par une couche de PVB standard ou de polyuréthane.
Le document US 2005/0136198 concerne un double vitrage comprenant deux vitres de verre et, entre les deux vitres, un insert en nid d’abeille à cellules ouvertes en polycarbonate.
Le document US 4,016,324 concerne des allèges en verre comprenant une feuille de verre recouverte, sur un de ses côtés, d’un film métallique, lui- même recouvert d’une structure barrière comprenant un revêtement de peinture, un deuxième revêtement de peinture et une couche en tissu de mousseline de coton. Un panneau d’isolation en résine et fibres de verre, recouvert d’une feuille d’aluminium est adhéré à cette structure barrière. Le document WO 00/75473 décrit un double vitrage comprenant un guide d’onde disposé dans la périphérie de la cavité, le long d’au moins un côté du vitrage, ce guide d’onde étant constitué d’au moins un profilé rectiligne pourvu d’une cloison transversale.
Il existe un réel besoin de fournir un vitrage, adapté à un usage dans un bâtiment, présentant des performances d’isolation acoustique améliorées, tout en restant relativement léger et compact.
Résumé de l’invention
L’invention concerne en premier lieu un vitrage comprenant au moins deux parois vitrées formant entre elles une cavité, dans lequel la cavité comprend un matériau absorbant poreux ayant une porosité supérieure ou égale à 0,7 et une résistivité au passage de l’air de 5 000 à 150 000 N.s.rrr4.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux est choisi dans le groupe constitué des laines minérales, des fibreux textiles, des mousses polymères et des combinaisons de ceux-ci.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux comprend, ou consiste en, une laine minérale choisi dans le groupe constitué de la laine de verre, de la laine de roche et de combinaisons de celle-ci.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux comprend, ou consiste en, un textile fibreux choisi dans le groupe constitué des textiles en fibres de coton, de lin, de chanvre, de coco, de polyester et/ou de cellulose, et des combinaisons de ceux-ci.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux comprend, ou consiste en, une mousse polymère choisie dans le groupe constitué des mousses de mélanine, des mousses de polyuréthane, des mousses de polyéthylène, et des combinaisons de celles-ci.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux a une porosité de 0,7 à 0,99, de préférence une porosité supérieure ou à égale 0,9.
Dans des modes de réalisation, le matériau absorbant poreux a une résistivité au passage de l’air de 20 à 100 000 N.s.rrr4.
Dans des modes de réalisation, le volume de matériau absorbant poreux vaut de 1 à 100 % du volume de la cavité.
Dans des modes de réalisation, le volume de matériau absorbant poreux vaut de 15 à 50 % du volume de la cavité.
Dans des modes de réalisation, les deux parois vitrées comprennent chacune une face intérieure faisant face à la cavité et une face extérieure opposée à la face intérieure, la face intérieure et/ou la face extérieure d’au moins une paroi vitrée, de préférence sa face intérieure, étant au moins en partie recouverte d’un émail et/ou d’une peinture.
Dans des modes de réalisation, la surface de la face de l’au moins une paroi vitrée qui est recouverte par l’émail et/ou la peinture comprend au moins la surface sur laquelle s’étend le matériau absorbant poreux.
Dans des modes de réalisation, la cavité comprend en outre au moins un résonateur.
Dans des modes de réalisation, le vitrage est un vitrage de bâtiment, tel qu’un vitrage de façade de bâtiment ou un vitrage intérieur.
La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement un vitrage permettant une meilleure isolation acoustique, tout en pouvant être relativement léger et compact. Le vitrage peut également présenter des performances thermiques améliorée et peut permettre, lorsqu’il est utilisé dans une façade de bâtiment, de réduire, voire d’éliminer, les ponts thermiques.
Cela est accompli grâce à la présence, entre deux parois vitrées, d’un matériau absorbant poreux ayant une porosité et une résistivité au passage de l’air spécifiques. Un tel matériau permet d’absorber au moins une partie de l’énergie sonore dans la cavité formée par les deux parois vitrées, ce qui permet de diminuer la transmission du son au travers du vitrage. Il peut également permettre d’améliorer la résistance thermique du vitrage.
Selon certains modes de réalisation particuliers, l’invention présente également l’avantage de fournir un panneau, en particulier pour façade de bâtiment, « deux-en-un », c’est-à-dire comprenant à la fois une partie « fenêtre » et une partie « allège », permettant ainsi une installation plus simple sur la façade du bâtiment. En outre, dans ces modes de réalisation, ce vitrage « deux-en-un » permet d’améliorer les propriétés d’isolation acoustique tout en conservant une partie transparente faisant office de fenêtre.
Brève description des figures
[Fig .1 ] représente un cliché d’un exemple de vitrage selon l’invention tel que décrit dans l’exemple ci-dessous.
[Fig.2] représente l’indice d’affaiblissement acoustique R (en ordonnées, en dB) d’un exemple de vitrage selon l’invention tel que décrit dans l’exemple ci-dessous (courbe noire) et d’un vitrage comparatif tel que décrit dans l’exemple ci-dessous (courbe grise), en fonction de la fréquence du son (en abscisses, en Hz). Description détaillée
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
L’invention concerne un vitrage comprenant au moins deux parois vitrées. De manière avantageuse, les parois vitrées sont parallèles ou essentiellement parallèles entre elles.
Dans des modes de réalisation, le vitrage selon l’invention peut comprendre exactement deux parois vitrées (il est alors appelé « double vitrage »), ou exactement trois parois vitrées (il est alors appelé « triple vitrage »), ou au moins trois parois vitrées.
Au sens de la présente invention, une « paroi vitrée » désigne toute structure comprenant (ou consistant en) au moins une feuille de verre ou un ensemble vitré. Par « ensemble vitré » on entend un élément vitré multicouche dont au moins une couche est une feuille de verre. Ainsi, les parois vitrées peuvent par exemple indépendamment comprendre une feuille de verre simple ou bien un ensemble vitré, par exemple constitué d’un vitrage feuilleté (comme décrit plus en détail ci-dessous).
La feuille de verre peut être en verre organique ou minéral. Elle peut être en verre trempé.
Les parois vitrées (ou une des parois vitrées) peuvent comprendre (ou consister en) un ensemble vitré comprenant au moins une feuille en verre qui peut être telle que décrite ci-dessus. L’ensemble vitré est de préférence un vitrage feuilleté. Par « vitrage feuilleté », on entend au moins deux feuilles de verre entre lesquelles est inséré au moins un film intercalaire généralement en matière plastique viscoélastique. Le film intercalaire en matière plastique viscoélastique peut comprendre une ou plusieurs couches d’un polymère viscoélastique tel que le poly(butyral de vinyle) (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA), plus préférentiellement le PVB. Le film intercalaire peut-être en PVB standard ou en PVB acoustique (tel que le PVB acoustique mono-couche ou tri-couche). Le PVB acoustique est généralement constitué de trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB additionné de plastifiant de façon à la rendre moins rigide que les couches externes. L’utilisation de parois vitrées comprenant un vitrage feuilleté permet d’améliorer l’isolation acoustique du vitrage, l’isolation acoustique étant encore augmentée lorsque le film intercalaire est en PVB acoustique.
Chaque paroi vitrée comporte deux faces principales opposées l’une à l’autre correspondant aux faces de la paroi vitrée ayant les plus grandes superficies. De manière avantageuse, les parois vitrées ont indépendamment une épaisseur (entre leurs deux faces principales) supérieure ou égale à 1 ,6 mm, par exemple une épaisseur de 1 ,6 à 24 mm, de préférence de 2 à 12 mm, plus préférentiellement de 4 à 10 mm, par exemple 4 ou 6 mm. Les parois vitrées du vitrage selon l’invention peuvent toutes avoir la même épaisseur ou avoir des épaisseurs différentes. Plus les parois vitrées ont une épaisseur importante et/ou une densité élevée, plus l’isolation acoustique sera grande.
De manière préférée, toutes les parois vitrées du vitrage ont une hauteur et une largeur identiques. Le vitrage selon l’invention peut avoir toute forme possible, et a de préférence une forme quadrilatérale, en particulier une forme rectangulaire ou essentiellement rectangulaire. Alternativement, le vitrage peut avoir une forme circulaire, ou essentiellement circulaire, ou une forme elliptique, ou essentiellement elliptique, ou une forme trapézoïdale ou essentiellement trapézoïdale.
Les parois vitrées définissent entre elles une cavité. Au sens de la présente invention, la cavité est définie comme étant le volume compris entre deux parois vitrées. Chacune des parois vitrées définissant la cavité comprend une face intérieure correspondant à la face principale de la paroi vitrée faisant face à la cavité en question et une face extérieure correspondant à la deuxième face principale de la paroi vitrée, c’est-à-dire correspondant à la face principale de la paroi vitrée opposée à la face faisant face à la cavité.
De préférence, le vitrage comprend un dispositif d’espacement, permettant de fixer la longueur de l’espacement entre les parois vitrées. La longueur de cet espacement (c’est-à-dire l’épaisseur de la cavité entre les parois vitrées) peut valoir de 6 à 30 mm, de préférence de 10 à 20 mm, par exemple 16 mm. De manière avantageuse, le dispositif d’espacement est positionné dans la cavité, plus particulièrement dans une zone périphérique. Il peut par exemple être un intercalaire sous forme de cadre, en particulier un cadre composé d’un seul intercalaire plié aux coins ou composé de plusieurs (par exemple quatre) sections d’intercalaire assemblées entre elles pour former le cadre. De préférence, le dispositif d’espacement est en matériau métallique, tel qu’en aluminium et/ou acier inoxydable, et/ou en matériau polymère, tel qu’en polyéthylène, polycarbonate, polypropylène, polystyrène, polybutadiène, polyisobutylène, polyester, polyuréthane, polyméthacrylate de méthyle, polyacrylate, polyamide, polyéthylène téréphtalate, polybutylène téréphtalate, acrylonitrile, butadiène styrène, acrylonitrile styrène acrylate, copolymère styrène-acrylonitrile, ou une combinaison de ceux-ci, éventuellement renforcé par des fibres de verre. De préférence, les parois vitrées sont fixées au dispositif d’espacement. De manière plus préférée, les parois vitrées sont attachées au dispositif d’espacement par collage, par exemple par une colle à base de polyisobutylène (PIB).
Un joint d’étanchéité peut également être présent, de préférence disposé sur la face externe du dispositif d’espacement (c’est-à-dire la face du dispositif d’espacement la plus proche du bord des parois vitrées), plus préférentiellement le joint d’étanchéité s’étend de cette face jusqu’au bord des parois vitrées. Ce joint d’étanchéité peut être effectué avec un mastic (dit « mastic de scellement ») à base de polyuréthane, polysulfure et/ou silicone.
Dans le vitrage selon l’invention, la cavité comprend un matériau absorbant poreux. Par « matériau absorbant poreux » au sens de la présente invention, on entend tout matériau caractérisé par une porosité supérieure ou égale à 0,7 et une résistivité au passage de l’air valant de 5 000 à 150 000 N.s.rrr4. La porosité du matériau peut être mesurée à l’aide d’un porosimètre, selon la méthode de saturation de fluide, par intrusion de mercure. La résistivité au passage de l’air peut être mesurée selon la norme NF EN ISO 9053-1.
Le matériau absorbant poreux peut avoir une porosité supérieure ou égale à 0,75, ou supérieure ou égale à 0,8, ou supérieure ou égale à 0,85, ou supérieure ou égale à 0,9, ou supérieure ou égale à 0,95, par exemple une porosité de 0,7 à 0,75, ou de 0,75 à 0,8, ou de 0,8 à 0,85, ou de 0,85 à 0,90, ou de 0,90 à 0,95, ou de 0,95 à 0,99. De manière particulièrement préférée, le matériau absorbant poreux a une porosité de 0,7 à 0,99, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 0,9. La résistivité au passage de l’air du matériau absorbant poreux peut valoir de 5 000 à 10 000 N.s.rrr4, ou de 10 000 à 20 000 N.s.rrr4, ou de 20 000 à 40 000 N.s.rrr4, ou de 40 000 à 60 000 N.s.rrr4, ou de 60 000 à 80 000 N. s. rrr4, ou de 80 000 à 100 000 N.s.rrr4, ou de 100 000 à 120 000 N.s.rrr4, ou de 120 000 à 140 000 N.s.rrr4, ou de 140 000 à 150 000 N.s.rrr4. De manière préférée, le matériau absorbant poreux présente une résistivité au passage de l’air qui vaut de 20 000 à 100 000 N.s.rrr4.
Le matériau absorbant poreux comprend avantageusement un matériau choisi dans le groupe constitué des laines minérales, des fibreux textiles, des mousses polymères et des combinaisons de ceux-ci, de préférence le matériau absorbant est choisi dans le groupe défini ci-dessus. Comme exemples de laine minérale en tant que matériau absorbant poreux selon la présente invention, on peut citer la laine de verre, la laine de roche ou une combinaison de celles-ci.
Comme fibreux textiles adaptés à la présente invention, on peut citer, par exemple, les textiles en fibres de coton, de lin, de chanvre, de coco, de polyester, de cellulose, ou en une combinaison de celles-ci.
Les mousses de polymère peuvent être choisies dans le groupe constitué des mousses de mélanine, des mousses de polyuréthane, des mousses de polyéthylène et de combinaisons de celles-ci.
Le matériau absorbant poreux peut remplir la totalité de la cavité (ou la totalité de la cavité excepté l’espace déjà occupé par les éventuels dispositif d’espacement et joint d’étanchéité) ou seulement une partie de cette cavité. En particulier, le volume du matériau absorbant poreux peut représenter de 1 à 100 % du volume de la cavité. Dans des modes de réalisation avantageux, le volume du matériau absorbant poreux vaut de 15 à 50 % du volume de la cavité, tel que de 20 à 40 % du volume de la cavité. En particulier, le volume du matériau absorbant poreux peut valoir de 1 à 5 %, ou de 5 à 10 %, ou de 10 à 15 %, ou de 15 à 20 %, ou de 20 à 25 %, ou de 25 à 30 %, ou de 30 à 35 %, ou de 35 à 40 %, ou de 40 à 45 %, ou de 45 à 50 %, ou de 50 à 55 %, ou de 55 à 60%, ou de 60 à 65 %, ou de 65 à 70%, ou de 70 à 75%, ou de 75 à 80 %, ou de 80 à 85 %, ou de 85 à 90 %, ou de 90 à 95 %, ou de 95 à 100 %, du volume de la cavité.
De préférence, lorsque la cavité n’est pas entièrement remplie par le matériau absorbant poreux, la cavité comprend en outre un gaz. Dans des modes de réalisation, la cavité peut consister en le matériau absorbant poreux et le gaz (et éventuellement le dispositif d’espacement et/ou le joint d’étanchéité). Le gaz peut être l’air et/ou l’argon, et/ou le krypton et/ou le xénon. L’utilisation d’argon, de krypton ou de xénon, en plus ou en remplacement de l’air, permet d’améliorer l’isolation thermique du vitrage.
Lorsque le vitrage est dans son lieu d’utilisation, lorsque la cavité n’est pas entièrement remplie par le matériau absorbant poreux, le matériau absorbant poreux est de préférence situé dans une partie inférieure de la cavité.
Le vitrage selon l’invention peut être totalement opaque, mais de préférence, il comprend au moins une partie transparente. De préférence, la partie transparente du vitrage correspond à une partie du vitrage dans laquelle la cavité comprend un gaz, la partie opaque comprenant au moins la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux. Une, ou plusieurs, des parois vitrées peut être teintée dans l’épaisseur sur une partie de sa surface, de préférence sur la partie de sa surface définissant la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux. De manière préférée, une, ou plusieurs, des parois vitrées peut être en partie recouverte d’un revêtement opaque, par exemple, une peinture et/ou un émail. Le revêtement opaque peut être présent sur la face intérieure de la paroi vitrée, ou sur sa face supérieure, ou sur les deux faces, de préférence il revêt la face intérieure de la paroi vitrée. De préférence encore, une seule des parois vitrées du vitrage est recouverte d’un revêtement opaque. Cette paroi vitrée est avantageusement la paroi vitrée destinée à être la paroi vitrée la plus externe du vitrage lorsque celui-ci est utilisé dans une façade de bâtiment.
De manière particulièrement avantageuse, au moins une partie, de préférence la totalité, de la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux est cachée par l’apposition d’un revêtement opaque (par exemple un émail et/ou une peinture) sur au moins une des parois vitrées. Ainsi, avantageusement, au moins une des parois vitrées est revêtue d’un revêtement opaque (par exemple d’un émail et/ou d’une peinture) sur une surface comprenant au moins la surface sur laquelle s’étend le matériau absorbant poreux dans la cavité, de préférence sur une surface égale ou essentiellement égale à la surface sur laquelle s’étend le matériau absorbant poreux dans la cavité. La surface de la paroi vitrée recouverte d’un revêtement opaque (par exemple un émail et/ou une peinture) peut représenter de 1 à 100 % de la surface totale de la paroi vitrée, plus préférentiellement de 15 à 50 %, tel que de 20 à 40 % de la surface totale de la paroi vitrée, par exemple 1 à 5 %, ou de 5 à 10 %, ou de 10 à 15 %, ou de 15 à 20 %, ou de 20 à 25 %, ou de 25 à 30 %, ou de 30 à 35 %, ou de 35 à 40 %, ou de 40 à 45 %, ou de 45 à 50 %, ou de 50 à 55 %, ou de 55 à 60%, ou de 60 à 65 %, ou de 65 à 70%, ou de 70 à 75%, ou de 75 à 80 %, ou de 80 à 85 %, ou de 85 à 90 %, ou de 90 à 95 %, ou de 95 à 100 %, de la surface totale de la paroi vitrée. L’apposition d’un revêtement opaque (par exemple d’un émail ou d’une peinture) de manière à rendre non visible, par un observateur se trouvant au moins d’un côté du vitrage, la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux permet d’obtenir un vitrage plus esthétique.
Lorsque seule une partie de la cavité comprend le matériau absorbant poreux et qu’au moins une des parois vitrées est en partie recouverte d’un revêtement opaque (par exemple un émail et/ou une peinture) de manière à cacher la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux, le vitrage présente l’avantage de former un panneau « deux-en-un » comprenant à la fois une partie en tant qu’allège (destinée de préférence à être la partie inférieure du vitrage), correspondant à la partie du vitrage recouverte du revêtement opaque (par exemple de l’émail et/ou de la peinture), et une partie en tant que fenêtre (destinée de préférence à être la partie supérieure du vitrage), correspondant à la partie restante du vitrage, cette partie étant de préférence transparente. Par rapport à l’utilisation de deux éléments distincts (une allège et un vitrage de fenêtre) pour la fabrication par exemple d’un mur rideau, l’utilisation d’un unique panneau « deux-en-un » permet une installation plus facile de la façade. De plus, la partie « allège » du vitrage selon l’invention, généralement opaque, est mise à profit pour y intégrer des solutions pour améliorer l’isolation acoustique de tout le vitrage tout en conservant une partie transparente dans le vitrage pouvant faire office de fenêtre.
Dans des modes de réalisation, les parois vitrées du vitrage, ou au moins une des parois vitrées, peuvent avoir subi un traitement pour améliorer l’isolation thermique du vitrage. En particulier, la ou les parois vitrées peuvent comprendre une (ou plusieurs) couche(s) isolante(s) telle qu’une couche isolante à base de métal et/ou d’oxyde métallique, sur une ou plusieurs de leurs faces principales, de préférence sur la face intérieure. Lorsque la paroi vitrée est également recouverte d’un revêtement opaque (tel qu’un émail et/ou une peinture), on utilise de préférence une couche isolante compatible avec le revêtement opaque. Alternativement, la couche isolante et le revêtement opaque peuvent être disposés sur des faces différentes de la paroi vitrée (par exemple, la couche isolante peut être sur la face intérieure et le revêtement opaque sur la face extérieure). Encore alternativement, lorsqu’au moins une des parois vitrées est un ensemble vitré, la couche isolante peut être intercalée dans l’ensemble vitré, par exemple entre une couche de PVB et une feuille de verre.
Afin d’améliorer l’esthétique du vitrage, alternativement à l’utilisation d’un revêtement opaque camouflant la partie de la cavité comprenant le matériau absorbant poreux, un tissu, par exemple un tissu de couleur ou un tissu imprimé, peut recouvrir le matériau absorbant poreux, dans la cavité, sur au moins une de ses faces
Le vitrage peut comprendre une couche de textile poreux, par exemple de couleur noire, à l’interface, dans la cavité, entre le matériau absorbant poreux et le reste de la cavité. Cela permet également d’améliorer l’esthétique du vitrage en cachant le matériau absorbant poreux présent dans la cavité. Le vitrage selon l’invention peut en outre comprendre, dans la cavité formée par les au moins deux parois vitrées du vitrage, un ou plusieurs résonateurs. La présence de résonateurs peut permettre d’améliorer encore plus l’isolation acoustique du vitrage, notamment dans les basses fréquences. Le vitrage peut comprendre au moins 2, ou au moins 3, ou au moins 5, ou au moins 10 résonateurs. Plus le nombre de résonateurs sera élevé, meilleure sera l’isolation acoustique.
Le ou les résonateurs peuvent être de tout type. A titre d’exemple, le ou les résonateurs peuvent être des résonateurs de type tube cylindrique fermé- ouvert, des résonateurs de type tube cylindrique ouvert-ouvert, des résonateurs de Helmholtz, des résonateurs de type tube à section rectangulaire ou carrée (fermé-ouvert ou ouvert-ouvert), ou une combinaison de ceux-là. De manière plus préférée, le ou les résonateurs sont des tubes fermé-ouverts (cylindriques ou à section rectangulaire ou carrée). De manière avantageuse, lorsque plusieurs résonateurs sont présents, ils sont parallèles ou essentiellement parallèles entre eux. De préférence encore, les résonateurs sont orientés verticalement dans la cavité dans le vitrage orienté tel qu’il est destiné à être utilisé.
De manière avantageuse, la longueur des résonateurs (correspondant à la hauteur du cylindre lorsque le résonateur est un tube) est inférieure à celle du vitrage (la longueur du vitrage désignant la dimension du vitrage selon la même direction que la longueur du résonateur). Les résonateurs ont de préférence une de leurs extrémités fermée, en appui contre une surface du vitrage, par exemple contre le dispositif d’espacement. Alternativement, une des extrémités des résonateur peut être au niveau d’un bord du vitrage, alignée avec ce dernier (c’est-à-dire que l’extrémité du résonateur et le bord du vitrage sont dans un même plan orthogonal à la direction de la longueur du résonateur), cette extrémité étant destinée à être fermée par appui contre une surface extérieure au vitrage lorsque le vitrage est installé dans son lieu d’utilisation. La seconde extrémité du résonateur est de préférence laissée ouverte sur la cavité.
Lorsque plusieurs résonateurs sont présents, ils peuvent être identiques ou différents les uns des autres. Le dimensionnement des résonateurs peut être choisi en fonction de la fréquence à laquelle on souhaite qu’ils résonnent. Par exemple, dans le cas d’un résonateur de type tube fermé- ouvert, la relation entre sa fréquence de résonance fn au mode n et sa longueur peut être estimée par la formule : [Math. 1] dans laquelle c est la vitesse de l’air en m/s, L est la longueur du résonateur en m et n est le numéro du mode.
De manière avantageuse, au moins un des résonateurs peut être tel qu’il résonne à la fréquence dite de « masse/ressort/masse » du vitrage. La fréquence de masse/ressort/masse correspond à la fréquence de résonnance du vitrage et est située dans les basses fréquences. Dans le cas des doubles vitrages classiques constitués de deux parois vitrées séparées par une lame de gaz, on observe autour de cette fréquence une diminution de la perte de transmission du son, en raison de la présence de variations importantes de pression dans la cavité de gaz à cette fréquence. La présence dans le vitrage selon l’invention de résonateurs configurés pour résonner à une fréquence proche de la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage permet d’augmenter la perte de transmission du son aux fréquences proches de la fréquence de masse/ressort/masse du vitrage mais également aux fréquences supérieures à la fréquence de masse/ressort/masse.
La fréquence de masse/ressort/masse fmSm du vitrage peut être déterminée par la formule suivante :
[Math. 2] dans laquelle po est la densité de l’air en kg/m3, co est la vitesse du son dans la cavité d’air en m/s, d est l’épaisseur de la cavité d’air entre les deux parois vitrées en m et msi et mS2 sont respectivement les masses par unité de surface de la première et de la deuxième paroi vitrée en kg/m2.
Le ou les résonateurs peuvent être (indépendamment) transparents ou opaques. Le ou les résonateurs peuvent comprendre un ou être en matériau polymère, tel que le polyméthacrylate de méthyle, le poly(chlorure de vinyle) (PVC), le poly(téréphtalate d’éthylène) (PET) et/ou le polyuréthane, en matériau métallique, ferreux ou non ferreux, ou en une combinaison de ceux- ci. De préférence, le ou les matériaux du résonateur et son dimensionnement sont choisis de manière à limiter sa masse et donc l’augmentation de la masse totale du vitrage.
Dans des modes de réalisation particuliers, la longueur des résonateurs est égale ou sensiblement égale à la hauteur de la partie de la cavité qui comprend le matériau absorbant poreux. De manière alternative, la longueur des résonateurs peut être inférieure ou supérieure à la hauteur de la partie de la cavité qui comprend le matériau absorbant poreux.
Dans des modes de réalisation avantageux, le vitrage selon l’invention peut présenter une isolation acoustique (déterminée par exemple par une mesure de l’indice d'affaiblissement acoustique, notamment selon la norme ISO 10140) plus élevée qu’un vitrage identique mais comprenant de l’air dans la cavité entre les parois vitrées sur une gamme de fréquences allant de 200 Hz à 5000 Hz, de préférence de 100 Hz à 5 000 Hz, de préférence encore de 50 Hz à 20 000 Hz.
Le vitrage selon l’invention peut être utilisé dans toute application utilisant des vitrages. En particulier, le vitrage selon l’invention peut être un vitrage de bâtiment. Le vitrage peut être destiné à faire l’interface entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment, et peut par exemple être un vitrage de façade. Par exemple, le vitrage selon l’invention peut être utilisé dans un mur rideau. Alternativement, le vitrage peut être destiné à être placé à l’intérieur du bâtiment.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un vitrage tel que décrit ci-dessus comprenant :
- la fourniture d’au moins deux parois vitrées ;
- la disposition des deux parois vitrées de sorte à former une cavité entre elles ;
- optionnellement, la fixation des deux parois vitrées sur un dispositif d’espacement ;
- l’introduction d’un matériau absorbant poreux dans la cavité.
Le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de dépôt d’un revêtement opaque, tel qu’un émail et/ou une peinture, sur au moins une des parois vitrées, de préférence sur la face intérieure d’une des parois vitrées. Cette étape est avantageusement effectuée avant l’étape de disposition des deux parois vitrées de sorte à former une cavité entre elles.
Exemple
L’exemple suivant illustre l'invention sans la limiter.
Un vitrage selon l’invention a été fabriqué et est montré en figure 1 . Ce vitrage comprend deux parois vitrées 1 de verre monolithique non trempé non feuilleté, ayant chacune les dimensions suivantes : 1480 mm de longueur, 1230 mm de largeur et 6 mm d’épaisseur. Les deux parois vitrées 1 sont disposées de manière à former entre elles une cavité de 16 mm d’épaisseur. Un panneau de laine de verre 2, vendue par Isover sous le nom commercial Domisol LV, de longueur 500 mm, de largeur 1200 mm et d’épaisseur 15 mm, a été inséré dans la partie inférieure de la cavité entre les deux parois vitrées 1 (le bord inférieur et les bords latéraux du panneau de laine de verre 2 étant alignés avec respectivement le bord inférieur et les bords latéraux des parois vitrées 1 ). La laine de verre introduite dans la cavité a une porosité de 0,95, mesurée selon à l’aide d’un porosimètre (méthode de saturation de fluide), et une résistivité au passage de l’air de 55 000 N.s.m-4, mesurée selon la norme ISO 9053. Le panneau de laine de verre 2 remplit environ un tiers de la cavité, le reste de la cavité comprenant de l’air.
Un double vitrage comparatif de type 6(16)6 a également été fabriqué. Ce vitrage comparatif diffère du vitrage selon l’invention uniquement en ce qu’il ne comprend pas de panneau de laine de verre, la totalité de la cavité étant remplie avec de l’air.
Le spectre de l’indice d'affaiblissement acoustique (R) des deux vitrages a été mesuré en fonction de la fréquence, selon le protocole de mesure défini par la norme ISO 10140.
Les résultats sont montrés en figure 2.
On constate que la présence de laine minérale permet une amélioration des performances acoustiques du vitrage, en particulier pour les fréquences supérieures à 100 Hz. On observe ainsi une augmentation des indices acoustiques Rw et RA.tr, déterminés selon la norme ISO 717-1 , pouvant atteindre 4 décibels pour le vitrage comprenant la laine de verre par rapport au vitrage comparatif.

Claims

Revendications
1. Vitrage comprenant au moins deux parois vitrées (1 ) formant entre elles une cavité, dans lequel la cavité comprend un matériau absorbant poreux (2) ayant une porosité supérieure ou égale à 0,7 et une résistivité au passage de l’air de 5 000 à 150 000 N.s.rrr4.
2. Vitrage selon la revendication 1 , dans lequel le matériau absorbant poreux (2) est choisi dans le groupe constitué des laines minérales, des fibreux textiles, des mousses polymères et des combinaisons de ceux-ci.
3. Vitrage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le matériau absorbant poreux (2) comprend, ou consiste en, une laine minérale choisie dans le groupe constitué de la laine de verre, de la laine de roche et de combinaisons de celle-ci.
4. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau absorbant poreux comprend, ou consiste en, un textile fibreux choisi dans le groupe constitué des textiles en fibres de coton, de lin, de chanvre, de coco, de polyester et/ou de cellulose, et des combinaisons de ceux-ci.
5. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau absorbant poreux comprend, ou consiste en, une mousse polymère choisie dans le groupe constitué des mousses de mélanine, des mousses de polyuréthane, des mousses de polyéthylène, et des combinaisons de celles-ci.
6. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau absorbant poreux (2) a une porosité de 0,7 à 0,99, de préférence une porosité supérieure ou à égale 0,9.
7. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le matériau absorbant poreux (2) a une résistivité au passage de l’air de 20 à 100 000 N.s.rrr4.
8. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le volume de matériau absorbant poreux (2) vaut de 1 à 100 % du volume de la cavité.
9. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le volume de matériau absorbant poreux (2) vaut de 15 à 50 % du volume de la cavité.
10. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel les deux parois vitrées (1) comprennent chacune une face intérieure faisant face à la cavité et une face extérieure opposée à la face intérieure, la face intérieure et/ou la face extérieure d’au moins une paroi vitrée (1 ), de préférence sa face intérieure, étant au moins en partie recouverte d’un émail et/ou d’une peinture.
11. Vitrage selon la revendication 10, dans lequel la surface de la face de l’au moins une paroi vitrée (1) qui est recouverte par l’émail et/ou la peinture comprend au moins la surface sur laquelle s’étend le matériau absorbant poreux (2).
12. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 11 , dans lequel la cavité comprend en outre au moins un résonateur.
13. Vitrage selon l’une des revendications 1 à 12, étant un vitrage de bâtiment, tel qu’un vitrage de façade de bâtiment ou un vitrage intérieur.
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