Paroi acoustique
La présente invention concerne une paroi acoustique.
Le volume de trafic sur les routes et voies ferroviaires ne cesse de s'accroître. Pour maîtriser les nuisances causées par le bruit dû à ce trafic, on érige des murs antibruit le long des routes et des voies de chemin de fer à proximité des quartiers résidentiels. En général, les murs antibruit sont simplement des parois de panneaux absorbant les ondes sonores. Ces parois doivent être solidement ancrées dans le sol. Pour cela, il faut des fondations assez profondes, ce qui coûte cher et prend beaucoup de temps.
L'objet de la présente invention est de proposer une paroi acoustique qui peut être érigée rapidement.
Conformément à la présente invention, cet objectif est atteint par une paroi acoustique caractérisée par un rideau de palplanches comprenant au moins une crête, un creux et une partie oblique reliant la crête et le creux ; par des. panneaux absorbants acoustiques fixés sur ledit rideau de palplanches et couvrant au moins en partie une face dudit rideau de palplanches, lesdits panneaux absorbants acoustiques étant agencés de façon à couvrir au moins deux desdits creux, crête et partie oblique.
Ce genre de paroi acoustique est mis en oeuvre rapidement ; en effet, il suffit d'enfoncer des palplanches et de fixer des panneaux absorbants acousti- ques sur toute ou partie d'une face du rideau de palplanches.
Il est important de noter que ce genre de paroi acoustique ne nécessite pas de fondations particulières, les palplanches enfoncées dans le sol donnant en effet une stabilité suffisante à l'édifice.
La paroi de support en palplanches peut être constituée de palplanches laminées soit à froid, soit à chaud.
Le rideau de palplanches peut en outre servir de mur de soutènement du terrain. Une paroi acoustique comprenant des palplanches est donc une alternative avantageuse par rapport aux méthodes traditionnelles qui consistent
à ériger des murs antibruit devant des murs de soutènement. On dispose alors d'une paroi de soutènement aux propriétés antibruit considérablement meilleures que celles des parois de soutènement disposées habituellement le long des routes et chemins de fer. L'ajoute d'une paroi antibruit supplémentaire devient inutile.
Selon un mode de réalisation préféré, des panneaux absorbants acoustiques couvrent p. ex. le creux, la partie oblique et éventuellement la crête d'une face de la paroi de support.
Les panneaux absorbants acoustiques sont agencés de préférence de sorte à couvrir entièrement une face de la paroi de support : les crêtes, les creux et les parties obliques. On obtient ainsi une très bonne performance d'absorption acoustique. De plus, comme une face est entièrement couverte de panneaux absorbants acoustiques, il n'est pas nécessaire d'appliquer une protection anticorrosion sur la face de la paroi de support sur laquelle les panneaux sont fixés.
Préférentiellement, on aménage un espace séparant la partie du panneau absorbant acoustique se trouvant dans le creux, du fond de ce dernier. L'autre ou les autres parties des panneaux est (sont) fixée(s) directement contre la surface de la paroi de support. L'espace ainsi formé fait fonction de cavité d'absorption qui permet d'améliorer la performance d'absorption acoustique de la paroi de support. De préférence, la profondeur de la cavité d'absorption est comprise entre 50 mm et 250 mm.
Le revêtement absorbant acoustique peut être constitué d'une juxtaposition de panneaux plans coupés à dimension et fixés directement au mur de palplanches. Selon un autre mode de réalisation, on utilise un panneau absorbant moulé en forme de 'U' de manière à reproduire la forme ondulée du rideau de palplanches.
Un tel panneau absorbant acoustique permet de couvrir à la fois une crête et les deux parties obliques adjacentes Ceci permet une pose plus rapide et facile des panneaux absorbants acoustiques sur un rideau de palplanches.
Il est possible de donner une forme à un tel panneau absorbant acousti-
que qui est adaptée à divers types et tailles de palplanches, ainsi, le même panneau absorbant acoustique peut être utilisé pour revêtir plusieurs types de palplanches.
Une pièce de raccord peut être utilisée au niveau du creux pour relier un panneau en 'U' à un panneau en 'U' voisin. Cette pièce de raccord est de préférence une pièce en matériau absorbant acoustique et permet donc, en conjonction avec le panneau en 'U', de couvrir une paroi de support sur toute une face avec un revêtement absorbant acoustique.
En fonction des dimensions du panneau absorbant acoustique, il se forme un espace entre la paroi de support et le revêtement absorbant acoustique au niveau des creux et/ou parties obliques. L'espace ainsi formé fait fonction de cavité d'absorption qui permet d'améliorer la performance d'absorption acoustique de la paroi de support.
Les panneaux absorbants acoustiques en 'U' et les pièces de raccord sont préférentiellement standardisés. Ceci implique qu'un seul type de panneaux et un seul type de pièces de raccord peuvent être utilisés sur divers types de palplanches.
Les panneaux absorbants acoustiques peuvent être fixés au rideau de palplanches avec des clous adaptés. Pour la solidarisation des panneaux entre eux, on peut utiliser des étriers qui peuvent être directement cloués à la paroi de support. Ceci permet une pose rapide et aisée des panneaux absorbants acoustiques.
La présente invention concerne tous les types de matériau absorbant acoustique pouvant se présenter sous forme de panneaux ou pouvant être fixé sur un support rigide tel qu'une tôle métallique (par exemple un tôle recouverte de laine de roche).
Les panneaux acoustiques sont de préférence constitués de fibres fines et longues de bois résineux minéralisées et enrobées d'un liant chaux/ciment. De préférence, ces panneaux ont une épaisseur comprise entre 25 mm et 100 mm. L'ensemble formé par le rideau de palplanches et le revêtement absorbant
acoustique est de préférence couvert sur son extrémité supérieure par une pièce de couronnement. Cette pièce de couronnement fait fonction de 'toit', protégeant l'espace entre le rideau de palplanches et le revêtement absorbant acoustique contre les intempéries. Ceci assure une plus grande longévité de la paroi acoustique.
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent: Fig.1 : Vue en coupe d'une paroi en palplanches couverte de panneaux absorbants acoustiques ; Fig.2: Vue en coupe de plusieurs modes de réalisation (a, b, c, d, e). Fig.3: Vue en coupe d'une paroi en palplanches couverte de panneaux absorbants acoustiques en 'U' Fig.4: Vue en coupe d'une paroi en palplanches de différents types couverte de panneaux absorbants acoustiques en 'U' a) palplanches types PU 6 à PU 32 b) palplanches type AZ 13 c) palplanches types AZ 18, AZ 26, AZ 36 d) palplanches type AZ 48
Fig.5: Vue en coupe d'une pièce de raccord Fig.6: Vue en coupe d'une pièce de couronnement
Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La paroi acoustique 10 représentée sur la figure 1 comporte plusieurs palplanches 12 enclenchées les unes dans les autres par leurs griffes pour former un rideau de palplanches. Le rideau de palplanches comprend une succession de crêtes 14, de creux 16 et de parties obliques 18 reliant une crête et un creux. Des panneaux absorbants acoustiques 20 couvrent de manière directe les crêtes et parties obliques. Le panneau absorbant acoustique se trouvant dans le creux est fixé parallèlement à chaque creux du rideau de palplanches, de
façon à aménager un espace d'air formant une cavité d'absorption 22 entre le fond du creux de la palplanche et le panneau absorbant acoustique.
Une campagne de mesure a été menée afin de tester les performances des matériaux et de différents modes de réalisation. Des panneaux absorbants acoustiques commercialisés sous le nom de FIBRACOUSTIC ALPHA par la firme KNAUF ISOL-PACK, d'une épaisseur de 75 mm, ont été utilisés. Les performances acoustiques ont été mesurées en chambre réverbérante de 190 m3 et 200 m2. Dans un premier test, la performance acoustique d'un panneau absorbant acoustique de 12 m2, déposé à plat directement sur le sol au centre de la chambre réverbérante, a été mesurée conformément aux normes EN 20354 et ISO 11654. Un résultat de ΔLα = 9 dB a été obtenu et permet de classer le panneau absorbant acoustique dans la classe A3 de la norme EN 1793-1.
L'indice global d'absorption acoustique d'un rideau de palplanches nu est de ΔLα = 0.28 dB.
Une deuxième série de tests a été faite pour déterminer l'influence de la position des panneaux absorbants sur les creux, crête et parties obliques du rideau de palplanches. Des tôles profilées simulant la géométrie d'un rideau de palplanches de type PU 20 ont servi de support pour les panneaux absorbants. La Figure 2 représente les différents modes de réalisation (a, b, c, d, e) repris dans le tableau ci-dessous.
La figure 2-A présente la disposition utilisée dans l'essai A. Les crêtes sont couvertes. Au niveau des creux, les panneaux absorbants acoustiques sont fixés de manière à aménager un espace d'air formant une cavité d'absorption de 130 mm de profondeur.
La figure 2-B présente l'essai B. Les crêtes sont couvertes. Au niveau des creux, les panneaux absorbants acoustiques sont fixés de manière à aménager un espace d'air formant une cavité d'absorption de 130 mm de profondeur. Les parties obliques sont couvertes sur les surfaces qui s'étendent entre les panneaux absorbants placés au dessus des creux et les bords des crêtes.
Sur la figure 2-C est illustré l'essai C. Les crêtes ne sont pas couvertes. Au niveau des creux, les panneaux absorbants acoustiques sont fixés de manière à aménager un espace d'air de 130 mm de profondeur. Les parties obliques sont couvertes sur les surfaces qui s'étendent entre les panneaux absorbants placés au dessus des creux et les bords des crêtes.
La figure 2-D présente l'essai D. Les crêtes sont couvertes. Au niveau des creux, les panneaux absorbants acoustiques sont fixés de manière à aménager un espace d'air de 130 mm de profondeur. Une partie oblique sur deux est couverte sur les surfaces qui s'étendent entre les panneaux absorbants placés au dessus des creux et les bords des crêtes.
La figure 2-E présente l'essai E. Les crêtes et les parties obliques sont couvertes. Les creux ne sont pas couverts.
On remarquera que dans tous les modes de réalisation, les creux ne sont jamais en contact direct avec des panneaux absorbants.
Pour tous les essais, la surface linéaire de la paroi en palplanches testée était de 10.74 m2 et la surface développée était de 14.94 m2.
La norme EN 1793 permet de classer les matériaux acoustiques dans plusieurs catégories, selon leur indice global d'absorption acoustique ΔLα. La classe A3 contient les produits « très absorbants » pour lesquels 8 < ΔLα < 11 dB. La classe contenant les produits les plus performants est la classe A4, pour laquelle ΔLα > 11 dB. Les essais montrent qu'il n'est pas
nécessaire de couvrir la totalité de la surface de la paroi de support par des panneaux absorbants acoustiques pour obtenir une paroi acoustique remplissant les exigences de la classe A4. Il est important de bien choisir les zones à couvrir. Selon le mode de réalisation c, on obtient une paroi acoustique de classe A2 tandis que selon les modes de réalisation a, b, d et e on obtient une paroi acoustique de classe A3, respectivement A4. Le mode de réalisation le plus avantageux est celui de l'essai b qui donne un ΔLα = 15.5 dB. Il s'agit donc d'un gain de 6.5 dB par rapport au matériau absorbant seul ayant un ΔLα = 9 dB. Les résultats surprenants des parois acoustiques comprenant des panneaux d'une épaisseur de 75 mm permettent d'envisager l'utilisation de panneaux d'une épaisseur standard de 50 mm, tout en remplissant les exigences de la classe A4.
La figure 3 représente une paroi acoustique avec plusieurs panneaux ab- sorbants acoustiques en forme de 'U' 20 couvrant chaque fois une crête 14 et les parties obliques 18, 18'. Un tel panneau en 'U' 20 est moulé de manière à~ épouser le profil du rideau de palplanches 12 sur lequel il est fixé.
Chaque panneau 20 est fixé au rideau de palplanches 12 au niveau de la crête 14. Les deux parties obliques adjacentes 18, 18' du panneau ne sont pas fixées sur le rideau de palplanches 12. Il reste un espace d'air formant une cavité d'absorption 22 entre la palplanche et le panneau absorbant acoustique.
Une pièce de raccord 26 en matériau absorbant acoustique est fixé sur deux panneaux absorbants acoustiques parallèlement au creux de la palplanche, de manière à relier les deux panneaux et à couvrir le creux de la palplan- che, tout en formant entre le creux et la pièce de raccord une cavité d'absorption. La pièce de raccord est montrée en détail à la figure 5. La petite base a vaut 90 mm et l'angle α vaut 45°. La grande base b varie selon l'épaisseur c de la pièce de raccord:
La figure 4 montre comment le même panneau absorbant acoustique et la même pièce de raccord peuvent être utilisés pour plusieurs types de palplanches produites par ProfilArbed SA: a) palplanches types PU 6 à PU 32 b) palplanches type AZ 13 c) palplanches types AZ 18, AZ 26, AZ 36 d) palplanches type AZ 48
Seules la position de la pièce de raccord et la profondeur de la cavité d'absorption changent selon le type de palplanches utilisées. Grâce à cette pièce de raccord, le système s'adapte facilement aux tolérances de mise en œuvre sur chantier.
Les panneaux absorbants acoustiques utilisés dans cet exemple sont composés essentiellement de fibres de bois, ils sont donc facilement usinables avec du matériel traditionnel de menuiserie. De plus, ils sont très stables dans le temps : ils résistent aux rigueurs du climat (gel-dégel, pluies, UV), à la pollution (gaz industriels, gaz d'échappement) et sont non-inflammables (classe M1).
Le traitement de la surface des panneaux au moyen de techniques va- riées tels que la sérigraphie et peintures spéciales, permet de développer une vaste gamme décorative. La surface des panneaux peut être embellie par divers usinages en relief.
La fixation des panneaux absorbants acoustiques sur les palplanches est faite aisément à l'aide de moyens de fixation connus. On peut p. ex. utiliser des clous adaptés à la fixation de panneaux absorbants qui sont directement implantés à travers les panneaux absorbants acoustiques sans aucune préparation préliminaire. Ils fixent le panneau absorbant sur la palplanche moyennant une rondelle en matière plastique. La solidarisation des panneaux entre eux est faite à l'aide d'étriers qui sont directement cloués sur les palplanches. Ils
assurent la planéité du montage en évitant des écarts de niveau entre les différents panneaux.
La figure 6 montre une pièce de couronnement 28 avec une entaille de largeur d. La largeur de l'entaille dépend du type de palplanche utilisé et de l'épaisseur des panneaux absorbants acoustiques: