WO2015155488A1 - Element absorbant acoustique - Google Patents

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WO2015155488A1
WO2015155488A1 PCT/FR2015/050975 FR2015050975W WO2015155488A1 WO 2015155488 A1 WO2015155488 A1 WO 2015155488A1 FR 2015050975 W FR2015050975 W FR 2015050975W WO 2015155488 A1 WO2015155488 A1 WO 2015155488A1
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acoustic
face
layer
element according
building
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PCT/FR2015/050975
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Pierre Lombard
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Saint-Gobain Placo
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Publication date
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
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    • F24F5/0092—Systems using radiation from walls or panels ceilings, e.g. cool ceilings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E04C2/525—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling for heating or cooling

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic absorbent element intended to be attached facing a building wall, in particular a ceiling tile or a wall cladding.
  • the invention also relates to the use of such an acoustic absorbent element in a building having at least one cooled wall, in particular in a building with thermal inertia called system TABS (Thermally Activated Building Systems).
  • system TABS Thermal Inertia
  • elements such as slabs or siding to cover the walls of a room, including the ceiling or walls of the room, or partitions interior positioned in the room.
  • These elements can have an aesthetic function. They can also be used to actively modify the properties of the part, in particular its acoustic properties, as is the case for example with the fiberglass slabs SOLO TM or FOCUS TM marketed by the company ECOPHON, or with the systems perforated metal cassettes marketed by the company PLAFOMETAL.
  • perforated metal cassette systems perforations in the bottom of the cassette as well as the presence of a lining covering the bottom of the cassette may allow to obtain values of sound absorption coefficient a greater than 0.7.
  • acoustic absorbent elements do not simultaneously improve the thermal comfort and acoustic comfort of a room.
  • the acoustic absorbing elements limit the radiative exchanges with the walls of the room, which is penalizing in particular in buildings with TABS system.
  • a cooling system is obtained by using the thermal mass of the building.
  • the heat released by the occupants of the building is stored in the concrete slab forming the ceiling of each floor.
  • Building occupants can exchange radiant heat with the ceiling, allowing to improve the thermal comfort of the occupants.
  • the presence of acoustic slabs facing the ceiling of the building limits the radiative exchanges with the latter and thus leads to a reduction in thermal comfort.
  • the invention intends to remedy more particularly by proposing an acoustic absorbing element which, when it is attached facing a wall of a room, makes it possible to optimize both acoustic comfort and the thermal comfort of the room, this acoustic absorbent element further having a simple structure, and a limited size and weight.
  • the subject of the invention is an acoustic absorbent element intended to be attached facing a building wall with an internal surface directed towards the interior of the building and an external surface directed towards the building wall, this element acoustic absorber comprising a layer of sound-absorbing material having an inner face directed towards the interior of the building and an outer face of which is intended to be directed towards the building wall, characterized in that the acoustic absorbing element comprises at least one thermoelectric module that is received in an opening formed in the layer of acoustic absorbent material between the inner and outer faces of the layer, the thermoelectric module having a first face, for example intended to be the cold face of the thermoelectric module, which opens on the side of the inner face of the layer and a second face, for example intended to be the hot face of the thermoelectric module, which opens on the side of the outer face of the layer, the first face of the thermoelectric module being in contact with a heat-conducting plate.
  • building wall any type of wall of a room in a building, particularly exposed towards the interior of the room, including a ceiling, a wall or an interior partition.
  • an acoustic absorbent element is an element whose acoustic absorption coefficient a is greater than or equal to 0.7, preferably greater than or equal to 0.8.
  • the sound absorption coefficient of an element which is defined as the ratio of the sound energy absorbed by the element to the sound energy incident on the element, is measured according to the international standard EN ISO 354.
  • thermoelectric module is a module that transforms an electric current into a temperature difference between two faces of the module.
  • a thermoelectric module, or Peltier module when powered by an electric current, has a so-called cold face and a so-called hot face, these faces being reversed when the direction of the electric current is reversed.
  • the term "the first face (respectively the second face) of the thermoelectric module opens on the side of the inner face (respectively the outer face) of the acoustic absorbent material layer", the fact that either said face of the thermoelectric module is flush or protrudes with respect to said face of the layer, or said face of the thermoelectric module is oriented on the side of said face of the layer so that a heat flow can be established in the direction of said face of the layer, allowing an evacuation of heat or cold at said face of the layer.
  • a heat-conducting plate may be either a solid plate, a perforated plate or a grid comprising thermally conductive strands and empty or insulating zones delimited between the strands.
  • the heat-conductive plate may be formed by a perforated metal cassette.
  • the heat-conducting plate may be made of steel or, preferably, a metal having a higher thermal conductivity than steel, such as aluminum or copper.
  • the acoustic absorbent element when the first face of each thermoelectric module is the cold face of the module, the acoustic absorbent element is cooled on a portion of its inner surface, which is directed towards the interior of the building.
  • the heat-conducting plate distributes the cooling obtained at the first face of each thermoelectric module over a larger area, which improves the cooling of the internal surface of the sound-absorbing element while limiting the amount of absorbing material. acoustically that is removed from the acoustic absorbent material layer to be able to create the receiving openings of the thermoelectric modules. It is thus possible to render the acoustic absorbent element transparent from a thermal point of view, while preserving its acoustic absorption properties.
  • the acoustic absorbing element according to the invention which comprises one or more thermoelectric modules, has a limited size and weight.
  • each thermoelectric module is an electrical system having a response time of the order of a few minutes, so that the acoustic absorbing element according to the invention is very reactive and can quickly restore thermal comfort.
  • each thermoelectric module is reversible, so that by reversing the direction of the current, and therefore the cold and hot faces of the module, it is possible to obtain a warming of the inner surface of the sound absorbing element facing inside the building, instead of cooling.
  • the temperature of the cold face of the or each Peltier module, as well as the total cooled surface of the acoustic absorbing element, are advantageously determined according to the factor of view of the surface of the sound absorbing element by a building occupant. Tests have shown that with a sound absorption slab with a total surface area of 1 m 2 and a surface temperature of 27 ° C, it is sufficient to cool less than 1/3 of the slab surface to 16 ° C to make the slab transparent thermally.
  • the acoustic absorbent material layer is based on mineral fibers.
  • the acoustic absorbent material layer may be monolayer or formed of several superimposed layers or strata, these layers or layers may be of different compositions or natures.
  • the layer of absorbent material may be formed by the superposition of a layer of glass wool and a layer of rockwool, or by the superposition of a layer of mineral wool and a plasterboard.
  • the acoustic absorbent material layer may be a so-called "volume" layer with a thickness greater than or equal to 3 or 4 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, more preferably greater than or equal to 40 mm, such as a slab of compressed mineral fibers, especially a slab made of glass fibers or compressed rock fibers.
  • the acoustic absorbent material layer has a thickness greater than or equal to the thickness of the or each thermoelectric module.
  • the acoustic absorbent material layer may be a so-called "surface" layer of thickness less than or equal to 1 mm, such as a nonwoven web of mineral fibers, in particular a fiberglass or rock fiber web. .
  • each thermoelectric module When the acoustic absorbent material layer is a volume layer as defined above, the opening in which each thermoelectric module is received passes through a relatively large thickness of acoustic absorbing material, which is also heat absorbing.
  • the first face of each thermoelectric module which opens on the side of the inner face of the layer volume, is surrounded on its sides and rearward towards the building wall by a relatively large thickness of absorbent material, which limits the heat flow to the outer surface of the sound absorbing element.
  • the acoustic absorbent material layer has an acoustic absorption coefficient a greater than or equal to 0.7, preferably greater than or equal to 0.8, measured according to the international standard EN ISO 354.
  • the Acoustic absorbent material layer is preferably mineral wool, especially glass wool or rockwool.
  • the sound absorbing element comprises, in the vicinity of the outer face of the acoustic absorbent material layer, means for cooling the second face of the or each thermoelectric module.
  • These cooling means make it possible to evacuate the heat generated at the level of the second face of each thermoelectric module and thus to increase the cooling obtained at the internal surface of the acoustic absorbent element.
  • the cooling means comprise fins in thermal contact with the second face of the or each thermoelectric module and / or at least one fan located in the vicinity of the outer face of the acoustic absorbent material layer.
  • the cooling means may also comprise other systems, such as pipes for circulating a cold fluid, in particular water or air, or a layer of phase-change material.
  • the cooling means may also comprise a second thermoelectric module superimposed with the first thermoelectric module, so that the cold face of the second module thermoelectric is in contact with the hot face of the first thermoelectric module, the second thermoelectric module then being associated with cooling means in the vicinity of its hot face.
  • the various cooling means mentioned above can be taken alone or in combination.
  • the or each thermoelectric module is itself equipped with a cooling device comprising fins and / or a fan.
  • the cooling means comprise a common fan for cooling several thermoelectric modules, which is positioned between the outer face of the acoustic absorbent material layer and the building wall.
  • the sound absorbing element comprises a plurality of thermoelectric modules received in non-contiguous openings of the sound absorbing material layer.
  • the acoustic absorbent element may then comprise a plurality of individual heat-conducting plates, wherein each individual heat-conducting plate is in thermal contact with the first face of a thermoelectric module.
  • the first faces of several thermoelectric modules may be in contact with the same heat-conducting plate.
  • the first faces of the set of thermoelectric modules of the acoustic absorbent element are all in contact with one and the same heat-conducting plate.
  • thermoelectric modules are distributed over the layer of acoustic absorbing material while being disjoint but being thermally bonded at their first faces by a same heat-conducting plate makes it possible on the one hand to preserve the acoustic properties of the acoustic absorbing material layer by spatially distributing the areas of acoustic material loss due to the presence of the receiving openings of the thermoelectric modules, and secondly to ensure a good homogeneity of the cooling of the internal surface of the element.
  • the ratio of the surface of the heat-conducting plate to the surface of the inner face of the layer of absorbent material acoustic is less than or equal to 1/3.
  • the surface of the heat-conducting plate may be either the surface of a single heat-conducting plate, when the first faces of all the thermoelectric modules are in contact with each other. with the same heat-conducting plate, the sum of the surfaces of several individual heat-conducting plates.
  • the or each heat-conducting plate is provided on its face facing away from the first face of the thermoelectric module, a coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9.
  • a coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9.
  • This coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9 may be, in particular, a paint layer.
  • the coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9 may be a surface treatment of the metal surface of the plate to make it rough.
  • the or each heat-conducting plate is provided on its face facing away from the first face of the thermoelectric module, a hydrophobic coating or an anti-condensation coating.
  • a hydrophobic coating or an anti-condensation coating is provided on its face facing away from the first face of the thermoelectric module.
  • it is an anti-condensation coating which may be formed, in particular, by a layer of anti-condensation paint and which makes it possible to avoid the condensation of water on the surface of the acoustic absorbent element when the temperature of the inner face of the sound absorbing element decreases.
  • Another solution to avoid condensation of water on the surface of the sound absorbing element is to provide a humidity sensor to determine the minimum temperature of the internal face of the sound absorbent element not to cross.
  • the or each heat-conducting plate is covered by the acoustic absorbent material layer so that, in the installed configuration of the sound-absorbing element facing a building wall, the acoustic absorbent material layer is interposed between the heat-conducting plate and the wall.
  • This arrangement ensures that the radiative exchange is between the heat-conducting plate and a building occupant, rather than between the heat-conducting plate and the building wall. This also makes it possible to preserve enough active acoustic surface of the acoustic absorbent material layer.
  • the acoustic absorbing element comprises at least one sensor for measuring the temperature of the air on the side of the inner surface of the element.
  • this sensor protrudes from one edge of the acoustic absorbent material layer.
  • a temperature sensor can be used to allow a building occupant to control thermal comfort in the building.
  • this sensor for measuring the temperature of the air can be associated with a sensor for measuring the temperature of the first face of at least one thermoelectric module, or with a sensor for measuring the electrical power supplied to the thermoelectric module.
  • An acoustic absorbent element according to the invention can be used to cover any interior wall of a building. This may include a ceiling tile or wall cladding.
  • the outer surface of the acoustic absorbent element bears against the building wall.
  • the acoustic absorbing element is positioned at a distance from the building wall so that there is an intermediate space for heat dissipation between the external surface of the element and the wall.
  • the evacuation of the heat can then be obtained by circulating air in the intermediate space, and / or with the aid of a cooling device housed in the intermediate space.
  • the sound absorbent element is fixed facing the building wall without major modification of the wall.
  • the element Acoustic absorbent according to the invention is thus easily installed in any type of building, including renovation.
  • the acoustic absorbent element is suspended from a building ceiling, with its inner surface directed towards the interior of the building and its external surface directed towards the ceiling.
  • an acoustic absorbing element according to the invention is suspended from the ceiling in a localized manner, at the unit, for example above a workstation of a building occupant, while other acoustic absorbent elements of the state of the art, without thermoelectric module, are suspended from the rest of the ceiling.
  • several acoustic absorbing elements according to the invention can be distributed regularly or randomly in a room, for example in an office. It is also possible to vary the distance between each sound absorbing element and the ceiling, so as to obtain a three-dimensional distribution of acoustic absorbers on the ceiling.
  • Another object of the invention is a ceiling assembly comprising a building ceiling and at least one acoustic absorbing element as described above, the or each acoustic absorbing element being suspended from the ceiling with its internal surface directed towards the interior of the building. and its outer surface directed towards the ceiling.
  • Ceiling means the lower side of a floor structure exposed in a room.
  • the ceiling is a cooled ceiling, in particular using a cold fluid circulation network, such as a building ceiling with TABS system.
  • the invention also relates to the use of an acoustic absorbing element as described above in a building having at least one cooled wall, such as a building with TABS system.
  • the application of the acoustic absorbing element according to the invention with a cooled wall is particularly advantageous because the cooled wall contributes to the evacuation of heat at the rear of the external surface of the acoustic absorbent element and thus increases the cooling efficiency of the inner surface of the sound absorbing element.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a ceiling assembly comprising an acoustic ceiling tile according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of detail II of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the ceiling tile of Figure 1, the side of its inner surface;
  • FIG. 4 is a perspective view at another angle of the ceiling tile of Figure 1, the side of its outer surface;
  • Figure 5 is a section similar to Figure 1 for an acoustic ceiling tile according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of the ceiling tile of Figure 5, the side of its inner surface
  • Figure 7 is a section similar to Figure 1 for an acoustic ceiling tile according to a third embodiment of the invention.
  • the ceiling assembly shown in FIG. 1, comprises a ceiling 20, which is for example a cooled ceiling of a building with a TABS system, and at least one acoustic tile 1 ceiling 10 which is suspended from the ceiling 20 by means of four lines 10.
  • the lines 10 are fixed at the ends of two suspension bars 15 integral with an external surface 13 of the slab 1.
  • the slab 1 comprises a volume layer 3 of acoustic absorbing material and four Peltier modules 5, clearly visible in FIG. 4.
  • the volume layer 3 is a false ceiling slab, called FHU (Free Hanging Unit), made of compressed glass wool and dyed white, having a thickness of 40 mm.
  • FHU Free Hanging Unit
  • Each Peltier module 5 is received in a through opening 35 formed in the thickness of the layer 3, between an inner main face 31 and an outer main face 33 of the layer 3.
  • the inner face 31 of the layer 3 is directed towards the interior of the building, while the outer face 33 of the layer 3 is directed towards the ceiling 20.
  • each Peltier module 5 comprises a face 51, intended to be the cold face of the Peltier module, which opens on the side of the inner face 31 of the layer 3 and a face 53 , intended to be the hot face of the Peltier module, which is oriented towards the outer face 33 of the layer 3.
  • Each Peltier module 5 is equipped with a set of cooling fins 2, which are positioned against the face 53 of the module 5 inside the opening 35, and a fan 4 situated in the vicinity of the external face. 33 of the layer 3.
  • a thermo-conductive tab can be inserted between the fins 2 and the face 53 of the Peltier module 5, so as to improve the heat transfer from the module 5 to the fins 2.
  • the fan 4 associated with each Peltier module 5 comprises a turbine 41 actuated by a motor 43.
  • a power cable 59 of the module 5 and a power cable 49 of the fan 4 pass in the intermediate space 22 defined between the outer face 33 of the layer 3 and the ceiling 20, and are connected to a power supply 9 present in the building.
  • each Peltier module 5 is covered by a metal heat-conducting plate 7, which is in thermal contact with the face 51.
  • the metal plate 7 is sized to simultaneously cover the faces 51 of the four Peltier modules 5 and to cover only a central zone of the inner face 31 of the layer 3, without exceeding the edges thereof.
  • the inner surface 1 1 of the slab 1 is thus formed by the face 71 of the heat-conducting plate 7 facing away from the faces 51 of the Peltier modules 5 and by the remaining surface of the inner face 31 of the layer 3 around of the plate 7.
  • the layer 3 is interposed between the heat-conducting plate 7 and the ceiling 20, which ensures that the radiative exchange is between the plate 7 and a building occupant, and not between the plate 7 and the ceiling 20.
  • the ratio of the surface of the heat-conducting plate 7 to the surface of the inner face 31 of the layer 3 is of the order of 1/3. This makes it possible to preserve a large active acoustic surface, particularly at the periphery of layer 3.
  • the heat-conducting plate 7 is a solid aluminum plate, whose face 71 facing away from the faces 51 of the Peltier modules 5 is provided with a layer 8 of hydrophobic white paint having a total emissivity of the order of 0.9.
  • the slab 1 also comprises a sensor 6 for measuring the temperature of the air on the side of the internal surface 1 1 of the slab 1, which protrudes with respect to a edge of the layer 3.
  • the elements similar to those of the first embodiment carry identical references increased by 100.
  • This second embodiment differs from the first embodiment in that the heat plate
  • the conductor is formed by the bottom 170 of a perforated metal cassette 107 which receives, in its volume defined by the bottom 170 and four edges 177 from the bottom 170, a lining in the form of a volume layer 103 of acoustic absorbing material.
  • the acoustic tile 101 of this second embodiment comprises the cassette 107; the volume layer 103 of acoustic absorbent material having an inner main face 131 in contact with the bottom 170 of the cassette which is heat-conductive; and four Peltier modules 105, where each Peltier module 105 is received in a through opening 135 formed in the thickness of the layer 103, between the inner main face 131 and an outer main face 133 of the layer 103.
  • installed configuration of the slab 101 facing the ceiling 20 the inner face 131 of the layer 103 is directed towards the interior of the building, while the outer face 133 of the layer 103 is directed towards the ceiling 20.
  • the cassette 107 is made of aluminum, with a perforation rate of 11% of the bottom 170, for a diameter of the perforations of 1.5 mm, and the volume layer 103 is a layer of rock wool having a density 60 kg / m 3 and a thickness of 30 mm.
  • the lining received in the volume the perforated metal cassette is a surface layer 203 of acoustic absorbing material.
  • the acoustic tile 201 of this third embodiment comprises the perforated metal cassette 207; the surface layer 203 of acoustic absorbing material having an inner main face 231 in contact with the bottom 270 of the cassette which is thermally conductive; and four Peltier modules 205, where each Peltier module 205 is received in a through opening 235 formed in the layer 203, between the inner main face 231 and an outer main face 233 of the layer 203.
  • the inner face 231 of the layer 203 is directed towards the interior of the building, while the outer face 233 of the layer 203 is directed towards the ceiling 20.
  • the cassette 207 is made of aluminum, with a perforation rate of 1 1% of the bottom 270, for a diameter of the perforations of 1.5 mm, and the surface layer 203 is a black acoustic veil stuck on the bottom 270 and formed by a non-woven fiber of glass having a basis weight (or grammage) of 70 g / m 2 ( ⁇ 10 g / m 2 ) and a thickness of the order of 0.3 mm.
  • an acoustic absorbent element according to the invention may comprise a layer of acoustic absorbent material, volume or surface, of various compositions and natures.
  • An acoustic absorbent element according to the invention may also comprise a number any of Peltier modules.
  • the position, the shape, or the distribution mode, contiguous or not, of the first faces of the Peltier modules can also be modified with respect to the preceding examples.
  • the first face of each Peltier module may be of square, rectangular, rounded or other shape.
  • each Peltier module and associated fins and cooling fan may also be different from that described and shown.
  • the fan may be positioned directly in contact with the fins, its face disposed opposite the fins may be indifferently in the opening or outside the opening of the acoustic absorbent material layer, remaining in the vicinity of the outer face of the layer.
  • a sensor for measuring the temperature in the vicinity of the internal surface of the acoustic absorbent element can be added for a quick and automatic control of each Peltier module.
  • a control system with remote control is also possible.
  • a sensor for measuring the temperature of the air on the side of the internal surface of the element can be provided in the case of cassette systems. perforated metal as described in the second and third embodiments, which sensor can then protrude from a edge of the acoustic absorbent material layer or with respect to an edge of the cassette.
  • a coating having a total emissivity greater than or equal to 0.9 and / or a hydrophobic coating and / or an anti-condensation coating can also be provided in FIGS. the case of perforated metal cassette systems as described in the second and third embodiments, the coating then being affixed to the bottom face of the cassette which is directed away from the first face of the or each thermoelectric module .
  • thermoelectric module which is in contact with the heat-conducting plate
  • the first face of each thermoelectric module is the cold face of the module.
  • the first face of each thermoelectric module, which is in contact with the heat-conducting plate is the hot face of the module, which makes it possible to obtain a heating of the internal surface of the acoustic absorbent element turned towards the interior of the building, instead of cooling.
  • Acoustic absorbent elements according to the invention may be arranged in a localized manner in the building, to the unit, for example by providing an acoustic panel with Peltier module above the workstation of a building occupant and providing Acoustic tiles of the state of the art, without Peltier module, for the rest of the ceiling.
  • Several acoustic absorbing elements according to the invention can also be distributed regularly or randomly in a room, including a desk.
  • an acoustic absorbing element according to the invention can be installed in any type of building, not only in buildings with TABS system where it can "thermally erase” the presence of acoustic absorbing elements, but also in buildings without TABS system where it can bring both thermal and acoustic comfort localized.

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Abstract

Cet élément absorbantacoustique (1), qui est destiné à être rapporté en regard d'une paroi de bâtiment, comprend unecouche(3) en matériau absorbantacoustique dont une face interne (31) est destinée à être dirigée vers l'intérieur du bâtiment et dont une face externe (33) est destinée à êtredirigée vers la paroi (20) de bâtiment. L'élément (1) comprend au moins un module thermoélectrique (5) qui est reçu dans uneouverture(35)ménagéedans la couche(3) entre les faces interne (31) et externe (33), où le module thermoélectrique (5) comporteune première face (51), par exemple destinée à être la face froide du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face interne (31) de la coucheet une deuxième face (53), par exemple destinée à être la face chaude du module thermoélectrique, qui débouchedu côté de la face externe(33) de la couche. La première face (51) du module thermoélectrique esten contact avec une plaque thermo-conductrice (7).

Description

ELEMENT ABSORBANT ACOUSTIQUE
La présente invention a trait à un élément absorbant acoustique destiné à être rapporté en regard d'une paroi de bâtiment, notamment une dalle de plafond ou un parement mural. L'invention a également trait à l'utilisation d'un tel élément absorbant acoustique dans un bâtiment ayant au moins une paroi refroidie, en particulier dans un bâtiment à inertie thermique dit à système TABS (Thermally Activated Building Systems).
Dans les domaines de l'architecture et du design intérieur, il est classique d'utiliser des éléments tels que des dalles ou des parements pour couvrir les parois d'une pièce, notamment le plafond ou les murs de la pièce, ou encore des cloisons intérieures positionnées dans la pièce. Ces éléments peuvent avoir une fonction esthétique. Ils peuvent également être utilisés pour modifier activement les propriétés de la pièce, en particulier ses propriétés acoustiques, comme c'est le cas par exemple avec les dalles en fibre de verre SOLO™ ou FOCUS™ commercialisées par la société ECOPHON, ou avec les systèmes à cassettes métalliques perforées commercialisés par la société PLAFOMETAL. Dans les systèmes à cassettes métalliques perforées, les perforations du fond de la cassette ainsi que la présence d'un garnissage recouvrant le fond de la cassette peuvent permettre d'obtenir des valeurs de coefficient d'absorption acoustique a supérieures à 0,7.
Il a toutefois été constaté que de tels éléments absorbants acoustiques ne permettent pas d'améliorer simultanément le confort thermique et le confort acoustique d'une pièce. En particulier, les éléments absorbants acoustiques limitent les échanges radiatifs avec les parois de la pièce, ce qui est pénalisant notamment dans les bâtiments à système TABS.
Dans un bâtiment à système TABS, un système de refroidissement est obtenu en utilisant la masse thermique du bâtiment. Au cours de la journée, la chaleur dégagée par les occupants du bâtiment est stockée dans la dalle de béton formant le plafond de chaque étage. Les occupants du bâtiment peuvent échanger de la chaleur par rayonnement avec le plafond, ce qui permet d'améliorer le confort thermique des occupants. Or, comme évoqué précédemment, la présence de dalles acoustiques en regard du plafond du bâtiment limite les échanges radiatifs avec ce dernier et entraîne ainsi une réduction du confort thermique.
Pour résoudre ce problème, il a été proposé d'intégrer des tuyaux de circulation d'un fluide froid dans ou sur des dalles acoustiques. Cette solution nécessite toutefois une connexion à un circuit de fluide refroidi, qui n'est pas toujours disponible et qui impose la présence d'un équipement de refroidissement du fluide. Un tel équipement de refroidissement de fluide est le plus souvent coûteux et encombrant. La connexion entre des dalles refroidies pose également des difficultés en termes d'étanchéité. De plus, la présence de tuyaux de circulation de fluide dans les dalles augmente leur poids, ce qui peut poser des problèmes de résistance mécanique des dalles ou pour la fixation des dalles au plafond. Un autre inconvénient est que la présence des tuyaux au cœur des dalles tend à réduire leurs propriétés d'absorption acoustique. Enfin, il n'est pas toujours aisé de commander la température ou le déclenchement de la circulation du fluide dans les dalles. En cas d'inconfort passager, un occupant ne peut pas restaurer rapidement son confort thermique.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un élément absorbant acoustique qui, lorsqu'il est rapporté en regard d'une paroi d'une pièce, permet d'optimiser à la fois le confort acoustique et le confort thermique de la pièce, cet élément absorbant acoustique ayant en outre une structure simple, ainsi qu'un encombrement et un poids limités.
A cet effet, l'invention a pour objet un élément absorbant acoustique destiné à être rapporté en regard d'une paroi de bâtiment avec une surface interne dirigée vers l'intérieur du bâtiment et une surface externe dirigée vers la paroi de bâtiment, cet élément absorbant acoustique comprenant une couche de matériau absorbant acoustique dont une face interne est destinée à être dirigée vers l'intérieur du bâtiment et dont une face externe est destinée à être dirigée vers la paroi de bâtiment, caractérisé en ce que l'élément absorbant acoustique comprend au moins un module thermoélectrique qui est reçu dans une ouverture ménagée dans la couche de matériau absorbant acoustique entre les faces interne et externe de la couche, le module thermoélectrique comportant une première face, par exemple destinée à être la face froide du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face interne de la couche et une deuxième face, par exemple destinée à être la face chaude du module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face externe de la couche, la première face du module thermoélectrique étant en contact avec une plaque thermo-conductrice.
Dans le cadre de l'invention, on entend par "paroi de bâtiment" tout type de paroi d'une pièce dans un bâtiment, en particulier exposée vers l'intérieur de la pièce, notamment un plafond, un mur ou une cloison intérieure.
Au sens de l'invention, un élément absorbant acoustique est un élément dont le coefficient d'absorption acoustique a est supérieur ou égal à 0,7, de préférence supérieur ou égal à 0,8. Dans le cadre de l'invention, le coefficient d'absorption acoustique d'un élément, qui est défini comme étant le rapport de l'énergie sonore absorbée par l'élément sur l'énergie sonore incidente sur l'élément, est mesuré selon la norme internationale EN ISO 354.
Dans le cadre de l'invention, un module thermoélectrique, ou module Peltier, est un module qui transforme un courant électrique en une différence de température entre deux faces du module. Ainsi, un module thermoélectrique, ou module Peltier, lorsqu'il est alimenté par un courant électrique, présente une face dite froide et une face dite chaude, ces faces étant inversées lorsqu'on inverse le sens du courant électrique.
Dans le cadre de l'invention, on entend par "la première face (respectivement la deuxième face) du module thermoélectrique débouche du côté de la face interne (respectivement de la face externe) de la couche de matériau absorbant acoustique", le fait que soit ladite face du module thermoélectrique affleure ou fait saillie par rapport à ladite face de la couche, soit ladite face du module thermoélectrique est orientée du côté de ladite face de la couche de telle sorte qu'un flux thermique peut s'établir en direction de ladite face de la couche, permettant une évacuation de chaleur ou de froid au niveau de ladite face de la couche.
Au sens de l'invention, une plaque thermo-conductrice peut être soit une plaque pleine, soit une plaque perforée ou une grille comportant des brins thermo-conducteurs et des zones vides ou isolantes délimitées entre les brins. En particulier, selon un mode de réalisation de l'invention, la plaque thermoconductrice peut être formée par une cassette métallique perforée. La plaque thermo-conductrice peut être en acier ou, de préférence, en un métal présentant une conductivité thermique supérieure à celle de l'acier, tel que l'aluminium ou le cuivre.
Grâce à l'invention, lorsque la première face de chaque module thermoélectrique est la face froide du module, l'élément absorbant acoustique est refroidi sur une partie de sa surface interne, qui est dirigée vers l'intérieur du bâtiment. La plaque thermo-conductrice permet de répartir le refroidissement obtenu au niveau de la première face de chaque module thermoélectrique sur une surface plus étendue, ce qui améliore le refroidissement de la surface interne de l'élément absorbant acoustique tout en limitant la quantité de matériau absorbant acoustique qui est retirée de la couche de matériau absorbant acoustique pour pouvoir créer les ouvertures de réception des modules thermoélectriques. Il est ainsi possible de rendre l'élément absorbant acoustique transparent d'un point de vue thermique, tout en préservant ses propriétés d'absorption acoustique.
De manière avantageuse, l'élément absorbant acoustique selon l'invention, qui comprend un ou plusieurs modules thermoélectriques, présente un encombrement et un poids limités. De plus, chaque module thermoélectrique est un système électrique ayant un temps de réponse de l'ordre de quelques minutes, de sorte que l'élément absorbant acoustique selon l'invention est très réactif et permet de restaurer rapidement un confort thermique. On note que chaque module thermoélectrique est réversible, de sorte qu'en inversant le sens du courant, et donc les faces froide et chaude du module, il est possible d'obtenir un réchauffement de la surface interne de l'élément absorbant acoustique tournée vers l'intérieur du bâtiment, au lieu d'un refroidissement. La température de la face froide du ou de chaque module Peltier, ainsi que la surface totale refroidie de l'élément absorbant acoustique, sont avantageusement déterminées en fonction du facteur de vue de la surface de l'élément absorbant acoustique par un occupant du bâtiment. Des essais ont montré qu'avec une dalle d'absorption acoustique ayant une surface totale de 1 m2 et une température de surface de 27°C, il suffit de refroidir moins de 1/3 de la surface de la dalle à 16°C pour rendre la dalle transparente thermiquement.
De manière avantageuse, la couche de matériau absorbant acoustique est à base de fibres minérales.
La couche de matériau absorbant acoustique peut être monocouche ou formée de plusieurs couches ou strates superposées, ces couches ou strates pouvant être de compositions ou de natures différentes. A titre d'exemples, la couche de matériau absorbant peut être formée par la superposition d'une couche de laine de verre et d'une couche de laine de roche, ou encore par la superposition d'une couche de laine minérale et d'une plaque de plâtre.
Selon l'invention, la couche de matériau absorbant acoustique peut être une couche dite "volumique" d'épaisseur supérieure ou égale à 3 ou 4 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, encore de préférence supérieure ou égale à 40 mm, telle qu'une dalle en fibres minérales compressées, notamment une dalle en fibres de verre ou en fibres de roche compressées. De préférence, la couche de matériau absorbant acoustique a une épaisseur supérieure ou égale à l'épaisseur du ou de chaque module thermoélectrique.
En variante, la couche de matériau absorbant acoustique peut être une couche dite "surfacique" d'épaisseur inférieure ou égale à 1 mm, telle qu'un voile non tissé de fibres minérales, notamment un voile en fibres de verre ou en fibres de roche.
Lorsque la couche de matériau absorbant acoustique est une couche volumique telle que définie précédemment, l'ouverture dans laquelle est reçu chaque module thermoélectrique traverse une épaisseur relativement importante de matériau absorbant acoustique, qui est également absorbant thermique. Grâce à un tel agencement, la première face de chaque module thermoélectrique, qui débouche du côté de la face interne de la couche volumique, est entourée sur ses côtés et vers l'arrière en direction de la paroi de bâtiment par une épaisseur relativement importante de matériau absorbant, ce qui permet de limiter le flux thermique en direction de la surface externe de l'élément absorbant acoustique. Il en résulte un refroidissement amélioré de la surface interne de l'élément absorbant acoustique lorsque la première face de chaque module thermoélectrique est la face froide du module, ou un réchauffement amélioré de la surface interne de l'élément absorbant acoustique lorsque la première face de chaque module thermoélectrique est la face chaude du module.
Selon un aspect de l'invention, la couche de matériau absorbant acoustique a un coefficient d'absorption acoustique a supérieur ou égal à 0,7, de préférence supérieur ou égal à 0,8, mesuré selon la norme internationale EN ISO 354. La couche de matériau absorbant acoustique est de préférence en laine minérale, notamment en laine de verre ou en laine de roche.
Selon un aspect de l'invention, l'élément absorbant acoustique comprend, au voisinage de la face externe de la couche de matériau absorbant acoustique, des moyens de refroidissement de la deuxième face du ou de chaque module thermoélectrique. Ces moyens de refroidissement permettent d'évacuer la chaleur produite au niveau de la deuxième face de chaque module thermoélectrique et ainsi d'augmenter le refroidissement obtenu au niveau de la surface interne de l'élément absorbant acoustique.
De manière avantageuse, les moyens de refroidissement comprennent des ailettes en contact thermique avec la deuxième face du ou de chaque module thermoélectrique et/ou au moins un ventilateur situé au voisinage de la face externe de la couche de matériau absorbant acoustique. Les moyens de refroidissement peuvent également comprendre d'autres systèmes, tels que des tuyaux de circulation d'un fluide froid, notamment de l'eau ou de l'air, ou encore une couche de matériau à changement de phase. Pour chaque module thermoélectrique, les moyens de refroidissement peuvent également comprendre un deuxième module thermoélectrique superposé avec le premier module thermoélectrique, de telle sorte que la face froide du deuxième module thermoélectrique est en contact avec la face chaude du premier module thermoélectrique, le deuxième module thermoélectrique étant alors associé à des moyens de refroidissement au voisinage de sa face chaude. Bien entendu, les différents moyens de refroidissement précités peuvent être pris seuls ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, le ou chaque module thermoélectrique est lui-même équipé d'un dispositif de refroidissement comprenant des ailettes et/ou un ventilateur.
Selon un mode de réalisation, les moyens de refroidissement comprennent un ventilateur commun pour refroidir plusieurs modules thermoélectriques, qui est positionné entre la face externe de la couche de matériau absorbant acoustique et la paroi de bâtiment.
Selon un aspect de l'invention, l'élément absorbant acoustique comprend une pluralité de modules thermoélectriques reçus dans des ouvertures non jointives de la couche de matériau absorbant acoustique. L'élément absorbant acoustique peut alors comprendre une pluralité de plaques thermo-conductrices individuelles, où chaque plaque thermo-conductrice individuelle est en contact thermique avec la première face d'un module thermoélectrique. En variante, les premières faces de plusieurs modules thermoélectriques peuvent être en contact avec une même plaque thermo-conductrice. Dans un mode de réalisation, les premières faces de l'ensemble des modules thermoélectriques de l'élément absorbant acoustique sont toutes en contact avec une même plaque thermo-conductrice. Un agencement dans lequel les modules thermoélectriques sont répartis sur la couche de matériau absorbant acoustique en étant disjoints mais en étant liés thermiquement au niveau de leurs premières faces par une même plaque thermo-conductrice, permet d'une part de préserver les propriétés acoustiques de la couche de matériau absorbant acoustique en distribuant dans l'espace les zones de pertes de matériau acoustique dues à la présence des ouvertures de réception des modules thermoélectriques, et d'autre part d'assurer une bonne homogénéité du refroidissement de la surface interne de l'élément. Dans un mode de réalisation, afin d'atteindre un bon compromis entre les propriétés thermiques et acoustiques de l'élément absorbant acoustique, le rapport de la surface de la plaque thermo-conductrice sur la surface de la face interne de la couche de matériau absorbant acoustique est inférieur ou égal à 1/3. Lorsque l'élément absorbant acoustique comprend une pluralité de modules thermoélectriques, la surface de la plaque thermo-conductrice peut être soit la surface d'une plaque thermo-conductrice unique, lorsque les premières faces de l'ensemble des modules thermoélectriques sont toutes en contact avec une même plaque thermo-conductrice, soit la somme des surfaces de plusieurs plaques thermo-conductrices individuelles.
Selon un aspect de l'invention, la ou chaque plaque thermo-conductrice est munie, sur sa face dirigée à l'opposé de la première face du module thermoélectrique, d'un revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9. Un tel revêtement permet d'augmenter les échanges radiatifs avec un occupant du bâtiment.
Ce revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9 peut être, notamment, une couche de peinture.
En variante, pour une plaque thermo-conductrice métallique, le revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9 peut être un traitement de surface de la surface métallique de la plaque pour la rendre rugueuse.
Selon un aspect de l'invention, la ou chaque plaque thermo-conductrice est munie, sur sa face dirigée à l'opposé de la première face du module thermoélectrique, d'un revêtement hydrophobe ou d'un revêtement anti- condensation. De préférence, il s'agit d'un revêtement anti-condensation qui peut être formé, notamment, par une couche de peinture anti-condensation et qui permet d'éviter la condensation d'eau à la surface de l'élément absorbant acoustique lorsque la température de la face interne de l'élément absorbant acoustique diminue. Une autre solution pour éviter la condensation d'eau à la surface de l'élément absorbant acoustique est de prévoir un capteur d'humidité afin de déterminer la température minimale de la face interne de l'élément absorbant acoustique à ne pas franchir. Selon une caractéristique avantageuse, la ou chaque plaque thermo- conductrice est couverte par la couche de matériau absorbant acoustique de sorte que, en configuration installée de l'élément absorbant acoustique en regard d'une paroi de bâtiment, la couche de matériau absorbant acoustique est intercalée entre la plaque thermo-conductrice et la paroi. Cet agencement assure que l'échange radiatif se fait entre la plaque thermo-conductrice et un occupant du bâtiment, plutôt qu'entre la plaque thermo-conductrice et la paroi de bâtiment. Cela permet également de préserver suffisamment de surface acoustique active de la couche de matériau absorbant acoustique.
Dans un mode de réalisation, l'élément absorbant acoustique comprend au moins un capteur de mesure de la température de l'air du côté de la surface interne de l'élément. De préférence, ce capteur fait saillie par rapport à un chant de la couche de matériau absorbant acoustique. Un tel capteur de température peut être utilisé pour permettre à un occupant du bâtiment de contrôler le confort thermique dans le bâtiment. En particulier, ce capteur de mesure de la température de l'air peut être associé à un capteur de mesure de la température de la première face d'au moins un module thermoélectrique, ou bien à un capteur de mesure de la puissance électrique fournie au module thermoélectrique.
Un élément absorbant acoustique selon l'invention peut être utilisé pour couvrir n'importe quelle paroi intérieure d'un bâtiment. Il peut s'agir notamment d'une dalle de plafond ou d'un parement mural.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface externe de l'élément absorbant acoustique est en appui contre la paroi de bâtiment.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément absorbant acoustique est positionné à distance de la paroi de bâtiment de telle sorte qu'il existe un espace intermédiaire d'évacuation de chaleur entre la surface externe de l'élément et la paroi. L'évacuation de la chaleur peut alors être obtenue par circulation d'air dans l'espace intermédiaire, et/ou à l'aide d'un dispositif de refroidissement logé dans l'espace intermédiaire.
De manière avantageuse, l'élément absorbant acoustique est fixé en regard de la paroi de bâtiment sans modification majeure de la paroi. L'élément absorbant acoustique selon l'invention est ainsi facilement installable dans tout type de bâtiment, notamment en rénovation.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'élément absorbant acoustique est suspendu à un plafond de bâtiment, avec sa surface interne dirigée vers l'intérieur du bâtiment et sa surface externe dirigée vers le plafond.
Dans un mode de réalisation, un élément absorbant acoustique selon l'invention, avec module thermoélectrique, est suspendu au plafond de manière localisée, à l'unité, par exemple au-dessus d'un poste de travail d'un occupant du bâtiment, alors que d'autres éléments absorbants acoustiques de l'état de la technique, sans module thermoélectrique, sont suspendus au reste du plafond. En variante, plusieurs éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent être répartis régulièrement ou aléatoirement dans une pièce, par exemple dans un bureau. On peut également faire varier la distance entre chaque élément absorbant acoustique et le plafond, de manière à obtenir une distribution en trois dimensions des éléments absorbants acoustiques au plafond.
Un autre objet de l'invention est un ensemble de plafond comprenant un plafond de bâtiment et au moins un élément absorbant acoustique tel que décrit précédemment, le ou chaque élément absorbant acoustique étant suspendu au plafond avec sa surface interne dirigée vers l'intérieur du bâtiment et sa surface externe dirigée vers le plafond. On entend par plafond le côté inférieur d'une structure de sol exposé dans une pièce.
Dans un mode de réalisation avantageux, le plafond est un plafond refroidi, notamment à l'aide d'un réseau de circulation de fluide froid, tel qu'un plafond de bâtiment à système TABS.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'un élément absorbant acoustique tel que décrit précédemment dans un bâtiment ayant au moins une paroi refroidie, tel qu'un bâtiment à système TABS.
L'application de l'élément absorbant acoustique selon l'invention avec une paroi refroidie est particulièrement avantageuse car la paroi refroidie participe à l'évacuation de la chaleur à l'arrière de la surface externe de l'élément absorbant acoustique et augmente donc l'efficacité du refroidissement de la surface interne de l'élément absorbant acoustique.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'un élément absorbant acoustique et d'un ensemble de plafond selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe schématique d'un ensemble de plafond comprenant une dalle acoustique de plafond conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective de la dalle de plafond de la figure 1 , du côté de sa surface interne ;
- la figure 4 est une vue en perspective selon un autre angle de la dalle de plafond de la figure 1 , du côté de sa surface externe ;
- la figure 5 est une coupe analogue à la figure 1 pour une dalle acoustique de plafond conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est une vue en perspective de la dalle de plafond de la figure 5, du côté de sa surface interne ; et
- la figure 7 est une coupe analogue à la figure 1 pour une dalle acoustique de plafond conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans un souci de clarté, les dimensions relatives des différents éléments n'ont pas été strictement respectées, notamment sur les coupes des figures 1 , 2, 5 et 7.
L'ensemble de plafond représenté sur la figure 1 , conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, comprend un plafond 20, qui est par exemple un plafond refroidi d'un bâtiment à système TABS, et au moins une dalle acoustique 1 de plafond qui est suspendue au plafond 20 par l'intermédiaire de quatre suspentes 10. Les suspentes 10 sont fixées aux extrémités de deux barres de suspension 15 solidaires d'une surface externe 13 de la dalle 1 . La dalle 1 comprend une couche volumique 3 de matériau absorbant acoustique et quatre modules Peltier 5, bien visibles sur la figure 4. A titre d'exemple, dans ce premier mode de réalisation, la couche volumique 3 est une dalle de faux-plafond, dite FHU (Free Hanging Unit), constituée en laine de verre compressée et teintée en blanc, ayant une épaisseur de 40 mm.
Chaque module Peltier 5 est reçu dans une ouverture traversante 35 ménagée dans l'épaisseur de la couche 3, entre une face principale interne 31 et une face principale externe 33 de la couche 3. En configuration installée de la dalle 1 en regard du plafond 20, la face interne 31 de la couche 3 est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, alors que la face externe 33 de la couche 3 est dirigée vers le plafond 20.
Comme montré sur la vue à plus grande échelle de la figure 2, chaque module Peltier 5 comporte une face 51 , prévue pour être la face froide du module Peltier, qui débouche du côté de la face interne 31 de la couche 3 et une face 53, prévue pour être la face chaude du module Peltier, qui est orientée du côté de la face externe 33 de la couche 3.
Chaque module Peltier 5 est équipé d'un ensemble d'ailettes de refroidissement 2, qui sont positionnées contre la face 53 du module 5 à l'intérieur de l'ouverture 35, et d'un ventilateur 4 situé au voisinage de la face externe 33 de la couche 3. Une patte thermo-conductrice, non représentée, peut être intercalée entre les ailettes 2 et la face 53 du module Peltier 5, de manière à améliorer la transmission de chaleur depuis le module 5 jusqu'aux ailettes 2. Dans ce mode de réalisation, le ventilateur 4 associé à chaque module Peltier 5 comporte une turbine 41 actionnée par un moteur 43. Pour chaque module Peltier 5, un câble d'alimentation 59 du module 5 et un câble d'alimentation 49 du ventilateur 4 passent dans l'espace intermédiaire 22 défini entre la face externe 33 de la couche 3 et le plafond 20, et sont connectés à une alimentation électrique 9 présente dans le bâtiment.
La face 51 de chaque module Peltier 5 est recouverte par une plaque métallique 7 thermo-conductrice, qui est en contact thermique avec la face 51 . Comme montré sur la figure 3, la plaque métallique 7 est dimensionnée pour recouvrir simultanément les faces 51 des quatre modules Peltier 5 et pour couvrir uniquement une zone centrale de la face interne 31 de la couche 3, sans dépasser des bords de celui-ci. La surface interne 1 1 de la dalle 1 est ainsi formée par la face 71 de la plaque thermo-conductrice 7 dirigée à l'opposé des faces 51 des modules Peltier 5 et par la surface restante de la face interne 31 de la couche 3 autour de la plaque 7.
En configuration installée de la dalle 1 en regard du plafond 20, la couche 3 est intercalée entre la plaque thermo-conductrice 7 et le plafond 20, ce qui assure que l'échange radiatif se fait entre la plaque 7 et un occupant du bâtiment, et non entre la plaque 7 et le plafond 20. Le rapport de la surface de la plaque thermo-conductrice 7 sur la surface de la face interne 31 de la couche 3 est de l'ordre de 1 /3. Cela permet de préserver une surface acoustique importante active, notamment en périphérie de la couche 3.
Dans ce mode de réalisation, la plaque thermo-conductrice 7 est une plaque pleine en aluminium, dont la face 71 dirigée à l'opposé des faces 51 des modules Peltier 5 est munie d'une couche 8 de peinture blanche hydrophobe ayant une émissivité totale de l'ordre de 0,9. La dalle 1 comprend également un capteur 6 de mesure de la température de l'air du côté de la surface interne 1 1 de la dalle 1 , qui fait saillie par rapport à un chant de la couche 3.
Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 100. Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que la plaque thermo-conductrice est formée par le fond 170 d'une cassette 107 métallique perforée qui reçoit, dans son volume défini par le fond 170 et quatre bords 177 partant du fond 170, un garnissage sous la forme d'une couche volumique 103 de matériau absorbant acoustique. Ainsi, la dalle acoustique 101 de ce deuxième mode de réalisation comprend la cassette 107 ; la couche volumique 103 de matériau absorbant acoustique dont une face principale interne 131 est en contact avec le fond 170 de la cassette qui est thermo-conducteur ; et quatre modules Peltier 105, où chaque module Peltier 105 est reçu dans une ouverture traversante 135 ménagée dans l'épaisseur de la couche 103, entre la face principale interne 131 et une face principale externe 133 de la couche 103. En configuration installée de la dalle 101 en regard du plafond 20, la face interne 131 de la couche 103 est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, alors que la face externe 133 de la couche 103 est dirigée vers le plafond 20. A titre d'exemple, la cassette 107 est constituée en aluminium, avec un taux de perforation de 1 1 % du fond 170, pour un diamètre des perforations de 1 ,5 mm, et la couche volumique 103 est une couche de laine de roche ayant une masse volumique de 60 kg/m3 et une épaisseur de 30 mm.
Dans le troisième mode de réalisation représenté sur la figure 7, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. Ce troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation en ce que le garnissage reçu dans le volume de la cassette métallique perforée est une couche surfacique 203 de matériau absorbant acoustique. Ainsi, la dalle acoustique 201 de ce troisième mode de réalisation comprend la cassette 207 métallique perforée ; la couche surfacique 203 de matériau absorbant acoustique dont une face principale interne 231 est en contact avec le fond 270 de la cassette qui est thermoconducteur ; et quatre modules Peltier 205, où chaque module Peltier 205 est reçu dans une ouverture traversante 235 ménagée dans la couche 203, entre la face principale interne 231 et une face principale externe 233 de la couche 203. En configuration installée de la dalle 201 en regard du plafond 20, la face interne 231 de la couche 203 est dirigée vers l'intérieur du bâtiment, alors que la face externe 233 de la couche 203 est dirigée vers le plafond 20. A titre d'exemple, la cassette 207 est constituée en aluminium, avec un taux de perforation de 1 1 % du fond 270, pour un diamètre des perforations de 1 ,5 mm, et la couche surfacique 203 est un voile acoustique noir collé sur le fond 270 et formé par un non tissé de fibres de verre ayant une masse surfacique (ou grammage) de 70 g/m2 (±10 g/m2) et une épaisseur de l'ordre de 0,3 mm.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.
En particulier, un élément absorbant acoustique conforme à l'invention peut comprendre une couche de matériau absorbant acoustique, volumique ou surfacique, de compositions et de natures variées. Un élément absorbant acoustique conforme à l'invention peut également comprendre un nombre quelconque de modules Peltier. La position, la forme, ou encore le mode de répartition, jointive ou non, des premières faces des modules Peltier peuvent également être modifiés par rapport aux exemples précédents. En particulier, la première face de chaque module Peltier peut être de forme carré, rectangulaire, arrondie, ou autre.
L'agencement relatif de chaque module Peltier et des ailettes et ventilateur de refroidissement associés peut également être différent de celui décrit et représenté. En particulier, le ventilateur peut être positionné directement en contact avec les ailettes, sa face disposée en regard des ailettes pouvant être indifféremment dans l'ouverture ou en dehors de l'ouverture de la couche de matériau absorbant acoustique, en restant au voisinage de la face externe de la couche.
Comme évoqué précédemment, un capteur de mesure de la température au voisinage de la surface interne de l'élément absorbant acoustique peut être ajouté pour un contrôle rapide et automatique de chaque module Peltier. Un système de contrôle avec télécommande est également possible. En particulier, même si cela n'a pas été représenté sur les figures 5 à 7, un capteur de mesure de la température de l'air du côté de la surface interne de l'élément peut être prévu dans le cas de systèmes à cassettes métalliques perforées tels que décrits dans les deuxième et troisième modes de réalisation, ce capteur pouvant alors faire saillie par rapport à un chant de la couche de matériau absorbant acoustique ou par rapport à un bord de la cassette.
Même si cela n'a pas non plus été représenté sur les figures 5 à 7, un revêtement ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9 et/ou un revêtement hydrophobe et/ou un revêtement anti-condensation peut également être prévu dans le cas de systèmes à cassettes métalliques perforées tels que décrits dans les deuxième et troisième modes de réalisation, le revêtement étant alors apposé sur la face du fond de la cassette qui est dirigée à l'opposé de la première face du ou de chaque module thermoélectrique.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus montrent une configuration dans laquelle la première face de chaque module thermoélectrique, qui est en contact avec la plaque thermo-conductrice, est la face froide du module. Toutefois, comme évoqué précédemment, il est également possible d'avoir, dans le cadre de l'invention, une configuration dans laquelle la première face de chaque module thermoélectrique, qui est en contact avec la plaque thermoconductrice, est la face chaude du module, ce qui permet d'obtenir un réchauffement de la surface interne de l'élément absorbant acoustique tournée vers l'intérieur du bâtiment, au lieu d'un refroidissement.
Des éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent être disposés de manière localisée dans le bâtiment, à l'unité, par exemple en fournissant une dalle acoustique avec module Peltier au-dessus du poste de travail d'un occupant du bâtiment et en fournissant des dalles acoustiques de l'état de la technique, sans module Peltier, pour le reste du plafond. Plusieurs éléments absorbants acoustiques selon l'invention peuvent également être répartis régulièrement ou aléatoirement dans une pièce, notamment un bureau.
Enfin, un élément absorbant acoustique selon l'invention peut être installé dans tout type de bâtiment, non seulement dans des bâtiments à système TABS où il permet de "gommer thermiquement" la présence des éléments absorbants acoustiques, mais également dans des bâtiments sans système TABS où il peut apporter à la fois un confort thermique et acoustique localisé.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Elément absorbant acoustique (1 ; 101 ; 201 ) destiné à être rapporté en regard d'une paroi (20) de bâtiment avec une surface interne (1 1 ; 1 1 1 ; 21 1 ) dirigée vers l'intérieur du bâtiment et une surface externe (13 ; 1 13 ; 213) dirigée vers la paroi de bâtiment, l'élément absorbant acoustique (1 ; 101 ; 201 ) comprenant une couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique dont une face interne (31 ; 131 ; 231 ) est destinée à être dirigée vers l'intérieur du bâtiment et dont une face externe (33 ; 133 ; 233) est destinée à être dirigée vers la paroi (20) de bâtiment, caractérisé en ce que l'élément absorbant acoustique (1 ; 101 ; 201 ) comprend au moins un module thermoélectrique (5 ; 105 ; 205) qui est reçu dans une ouverture (35 ; 135 ; 235) ménagée dans la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique entre les faces interne (31 ; 131 ; 231 ) et externe (33 ; 133 ; 233) de la couche (3 ; 103 ; 203), le module thermoélectrique (5 ; 105 ; 205) comportant une première face (51 ; 151 ; 251 ) qui débouche du côté de la face interne (31 ; 131 ; 231 ) de la couche (3 ; 103 ; 203) et une deuxième face (53 ; 153 ; 253) qui débouche du côté de la face externe (33 ; 133 ; 233) de la couche (3 ; 103 ; 203), la première face (51 ; 151 ; 251 ) du module thermoélectrique étant en contact avec une plaque thermo-conductrice (7 ; 170 ; 270).
2. Elément absorbant acoustique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique est à base de fibres minérales.
3. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche (3 ; 103) de matériau absorbant acoustique a une épaisseur supérieure ou égale à l'épaisseur du module thermoélectrique (5 ; 105).
4. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche (3 ; 103) de matériau absorbant acoustique a une épaisseur supérieure ou égale à 3 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, encore de préférence supérieure ou égale à 40 mm.
5. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche (203) de matériau absorbant acoustique a une épaisseur inférieure ou égale à 1 mm.
6. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de modules thermoélectriques (5 ; 105 ; 205) reçus dans des ouvertures (35 ; 135 ; 235) non jointives de la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique.
7. Elément absorbant acoustique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les premières faces de plusieurs modules thermoélectriques (5 ; 105 ;
205) sont en contact avec une même plaque thermo-conductrice (107 ; 170 ; 270).
8. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque plaque thermo- conductrice (7 ; 170 ; 270) est couverte par la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique de sorte que, en configuration installée de l'élément absorbant acoustique (1 ; 101 ; 201 ) en regard d'une paroi (20) de bâtiment, la couche (3 ; 103 ; 203) est intercalée entre la plaque thermoconductrice (7 ; 170 ; 270) et la paroi (20).
9. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque plaque thermoconductrice (7) est une plaque pleine.
10. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la ou chaque plaque thermo- conductrice (170 ; 270) est une plaque perforée ou une grille.
1 1 . Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque plaque thermoconductrice (7 ; 170 ; 270) est munie, sur sa face (71 ) dirigée à l'opposé de la première face (51 ; 151 ; 251 ) du module thermoélectrique (5 ; 105 ; 205), d'un revêtement (8) ayant une émissivité totale supérieure ou égale à 0,9.
12. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque plaque thermo- conductrice (7 ; 170 ; 270) est munie, sur sa face (71 ) dirigée à l'opposé de la première face (51 ; 151 ; 251 ) du module thermoélectrique (5 ; 1 05 ; 205), d'un revêtement hydrophobe ou d'un revêtement anti-condensation.
13. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, au voisinage de la face externe (33 ; 133 ; 233) de la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique, des moyens de refroidissement (2, 4 ; 102, 104 ; 202, 204) de la deuxième face (53 ; 153 ; 253) du ou de chaque module thermoélectrique (5 ; 105 ; 205).
14. Elément absorbant acoustique selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent des ailettes (2 ; 102 ; 202) en contact thermique avec la deuxième face (53 ; 153 ; 253) du ou de chaque module thermoélectrique (5 ; 105 ; 205).
15. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent au moins un ventilateur (4 ; 104 ; 204) situé au voisinage de la face externe (33 ; 133 ; 233) de la couche (3 ; 103 ; 203) de matériau absorbant acoustique.
16. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur (6) de mesure de la température de l'air du côté de la surface interne (1 1 , 1 1 1 ; 21 1 ) de l'élément (1 ; 101 ; 201 ).
17. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément absorbant acoustique est une dalle de plafond (1 ; 101 ; 201 ) ou un parement mural.
18. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est positionné à distance de la paroi (20) de bâtiment de telle sorte qu'il existe un espace intermédiaire (22) d'évacuation de chaleur entre la surface externe (13 ; 1 13 ; 213) de l'élément (1 ; 101 ; 201 ) et la paroi (20).
19. Elément absorbant acoustique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est suspendu à un plafond (20) de bâtiment, avec sa surface interne (1 1 ; 1 1 1 ; 21 1 ) dirigée vers l'intérieur du bâtiment et sa surface externe (13 ; 1 13) dirigée vers le plafond (20).
20. Utilisation d'un élément absorbant acoustique (1 ; 101 ; 201 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans un bâtiment ayant au moins une paroi refroidie.
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