Brevet FR2184493A1 — publié le 19731228

L'invention est relative aux dispositifs pour insonoriser les ensembles - appelés bâtiments ci-après - munis d'installations ou appareils comportant des circulations de fluide, et en particulier, comme il sera supposé de préférence ci-après, des circulations d'eau courante alimentant des éviers, machines à laver, appareils sanitaires etc., ou simplement des robinets. On sait que l'usage de ces installations et appareils, lequel implique l'ouverture d'au moins un robinet d'eau sous pression, se traduit fréquemment par la création de vibrations transmises ensuite à tout l'environnement, même à très grande distance, notamment par les tuyauteries de desserte dudit robinet et par les colonnes d'eau contenues dans ces tuyauteries. La fréquence de ces vibrations étant souvent comprise dans le domaine sonore, il en résulte des bruits qui sont particulièrement gênants dans les résidences calmes et pendant les périodes de silence, notamment la nuit Pour essayer de réduire la transmission de ces bruits, on a parfois essayé de monter isolément les robinets et appareils desservis en eau courante sur des amortisseurs de vibrations. Mais ces palliatifs étaient coûteux et généralement peu efficaces vu l'impossibilité pratique d'isoler intégralement les tuyauteries de desserte de leurs supports. L'invention a pour but de rendre les dispositifs d'insonorisation du genre en question plus simples et plus erficaces que jusqu'à ce jour. Elle consiste, principalement, à faire comprendre à un dispositif du genre en question, dans le estiment à insonoriser, une masse pesante isolée du reste du bâtiment au point de vue de la transmission des vibrations et supportant la totalité des appareils, de ce btiment, desservis par un courant d'eau ainsi que leurs tuyauteries de desserte. Dans les modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes, bien que ce ne soit pas indispensable - la masse pesante est constituée par une gaine à parois verticales, - la masse pesante s'étend sur au moins la plus grande partie de la hauteur du bâtiment, même si celui-ci comporte de nombreux étages, - la masse pesante repose sur des moyens élastiques, - les moyens élastiques sont disposés au-dessous de la masse pesante et travaillent à la compression et/ou au cisaillement, - les moyens élastiques sont constitués par une pluralité de plots susceptibles de subir réversiblement des déflexions relativement élevées, - les plots sont des boules de caoutchouc ou matériau élastomère plein, logées de préférence inférieurement dans des godets posés sur le sol et supérieurement dans des godets inversés solidaires de la masse pesante, - la fréquence propre de la suspension est relativement basse et peut descendre - le centrage de la masse pesante par rapport au bâtiment est assuré à l'aide de joints en matière visqueuse inélastique, - les intervalles et joints compris entre la masse pesante et certains des planchers du båtiment sont masqués par les ailes horizontales de cornières dont les ailes verticales sont fixées sur ladite masse, - des vérins sont prévus pour supporter provisoirement la masse pesante en vue de remplacer ou de réparer les moyens élastiques qui la supportent, - la masse pesante comprend des morceaux pesants amovibles formant lest qui permettent d'ajuster la fréquence de ladite masse en fonction notamment des charges additionnelles montées sur elle après sa construction, - la masse pesante comprend une pluralité d'plots verticaux isolés du reste du bâtiment et reliés horizontalement entre eux, notamment par des tuyauteries, - une machine tournante à balourd excentré et à vitesse réglable est montée sur la masse pesante pour permettre d'en mesurer la fréquence propre. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autresgispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus ecplicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire deux modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au aussin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre schématiquement en élévation un dispositif d'insonorisation établi conformément à l'invention pour un immeuble de plusieurs étages équipé d'eau courante. La figure 2 est une coupe horizontale de cet immeuble. La figure 3 montre à plus grande échelle selon la même coupe horizontale que la figure 2 le dispositif d!insonorisation dudit immeuble. La figure 4 est une coupe de la figure 3 selon 1V-I V. Et la figure 5 montre schématiquement en élévation une variante de dispositif d'insonorisation établi conformément à l'invention pour un bâtiment de grande surface horizontale équipé d'eau courante. On se propose d'une façon générale d'insonoriser un bdtisent rigide 1 équipé d'eau courante vis-à-vis d'au moins les bruits ayant pour origine l'écoulement d'un débit d'eau, notamment sous pression. A cet effet, on fait comprendre audit estiment une masse pesante 2 étendant verticalement, que l'on isole du reste du butinent vis-à-vis des vibrations et l'on monte sur cette masse tous les appareils et organes propres à conduire, distribuer ou exploiter un courant d'eau. La masse pesante 2 comprend au moins un mur vertical et de préférence, dans un but de stabilité, plusieurs murs verticaux lis entre eux et formant entre eux en coupe horizontale des angles non nuls. Elle a de préférence la forme d'une gaine à parois verticales, de section horizontale rectangulaire suffisamment large pour livrer accès à un homme ; il est entendu toutefois que, pour certaines installations, la hauteur de la gaine pourrait outre in férieure à ses dimensions horizontales. Elle repose sur des fondations isolées au point de vue vibratoire des fondations du reste du bâtiment, Sur certains sols cette isolation est assurée naturellement par la nature même dss sol ou sa conformation locale. Mais en général le bon sol sur lequel repose la masse pesante est propre à transmettre à son environnement immédiat les vibrations qu'il reçoit, et pour assurer l'isolation désirée, conformément à l'invention, on fait reposer ladite masse sur le sol non pas directement, mais par l'intermédiaire de moyens élastiques. Ces moyens élastiques sont de préférence des plots 3 travaillant à la compression et/ou au cisaillement et disposés sous la masse 2 entre d'une part une embase 4 s'étendant inférieurerent sous ladite masse et suffisamment rigide pour répartir les charges et d'autre part le bon sol 5 ou une dalle de répartition des charges sur ce bon sol. Ces plots élastiques doivent être agencés de façon à supporter sans écrasement irréversible la masse 2, dont le poids peut fréquemment dépasser plusieurs dizaines de tonnes, et ce avec une déflexion relativement importante, pouvant atteindre quelques centimètres ou même davantage. On peut par exemple constituer ces plots par une pluralité de boules de caoutchouc ou autre matériau élastomère plein centrèes dans des godets prévus aussi-bien sur l'embase 4 (et alors ouverts vers le bas) que sur la dalle de répartition inférieure (et alors ouverus vers le haut). Lesdits plots peuvent également être constitués par des -ressorts en métal et/ou en matériau é & stomère, ou encore par des empilements de rondelles Belleville ou autres. Pour permettre un remplacement facile de ces plots, on prévoit avantageusement des vérins antre le bon sol et la masse 2 et des vérins 7 entre le bon sol et les plots 3, les vérins 6 étant normalement en position descendue ou contractée et les vérins 7, en position relevée ou déployée. Le remplacement des plots 3 se fait alors comme suit : on commence par relever les vérins 6 jusqu'au contact avec la masse 2, puis on descend les vérins 7, ce qui libère les plots, la masse 2 étant alors supportée rigidement par les vérins 6. Après remplacement des plots, on relève les vérins 7 jusqu'à la compression désirée de ces plots et l'onredescend les vérins 6. Les moyens de support élastiques inférieurs pourraient être complétés ou remplacés par des moyens de support élastiques supérieurs et/ou latéraux portés par le bâtiment 1. Le poids de la masse 2 et la raideur des moyens de support élastiques sont choisis de façon telle que la fréquence propre d'oscillation de ladite masse soit relativement basse, de préférence pouvant descendre jusqu'à 5 Herz, et voire même être inférieure à 5 Herz, de façon à touper" toutes les vibrations de fréquence plus élevée. Pour déterminer cette fréquence propre, un moyen très simple consiste à monter sur ladite masse une machine tournante comprenant un balourd excentré et dont la vitesse de rotation est réglable : quand la valeur de cette vitesse en tours par seconde est égale à la fréquence propre de la suspension en Herz, il y a résonance et la vibration alors observée de ladite masse est facilement perceptible par des moyens de détection très simples, même au toucher, et ce même si ladite masse est très élevée par rapport à celle du balourd, le rapport entre ces deux masses pouvant facilement atteindre ou dépasser 10.000. Pour permettre de régler la fréquence propre de la masse 2 en fonction des surcharges additionnelles imposées à cette masse au cours du service du bâtiment on prévoit avantageusement sur ladite masse des morceaux pesants amovibles formant lest gnous moyens amortisseurs peuvent en outre être prévus (rôle joué par exemple par les joints visqueux mentionnés plus loin). La masse est ainsi suspendue élastiquement : mais il faut encore la centrer ou guider par rapport au reste du bâtiment. On assure ce centrage avec un minimum de possibilité de transmission vibratoire en comblant au moins en partie les intervalles 9 créés à chaque niveau entre la masse 2 et le plancher 8 par des joints visqueux inélastiques 10. Ces joints 10, qui permettent d'exercer une action d'amortissement des oscillations, peuvent être par exemple constitués en un mastic ne séchant pas, ou en des paquets de fibres, en des cous-sins de mousse souple, etc... Les portions, des intervalles 9, non colmatées par des joints 10, sont avantageusement masquées par des caches appropriés, tels que des tapis souples, des tentures flottantes, ou encore les ailes horizontales de cornières 23 (figure 4) dont les ailes verticales sont fixées sur la masse 2 à proximité immédiate de ces intervalles de manière à demeurer entièrement hors de contact avec les planchers 8. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, le estiment 1 est un immeuble d'habitation à plusieurs étages dont chaque étage comprend deux appartements de trois pièces (figure 2) desservis par un même escalier 11, et la masse pesante 2 est une gaine de section horizontale rectangulaire s'étendant sur toute la hauteur de l'immeuble. Cette gaine est avantageusement constituée par des parois en béton armé s'étendant sur tout le pourtour de cette gaine à l'exception d'ouvertures 26 débouchant, aux différents niveaux de l'immeuble, sur les paliers 12 correspondants, lesdites ouvertures étant suffisantes pour livrer normalement accès à une personne debout. Chacun des grands côtés de la section rectangulaire horizontale de la gaine correspond à un mur qui longe l'un des deux appartements, et plus précisément la salle de bains 13, les water-closets 14 et la cuisine 15 de cet appartement. Tous les appareils de cet appartement susceptibles d'exploiter un courant d'eau, savoir, dans le mode de réalisation illus tre : une baignoire 16, un lavabo 17, une cuvette de water-closet 18 avec chasse, un évier 19 avec éventuellement lave-vaisselle, une machine à laver le linge 24 sont montés sur ledit mur ainsi que leurs robinetteries 20 et que leurs canalisations de desserte tant d'admission 21 que d'évacuation 22 (fig. 1). On peut bien entendu monter en outre sur la gaine 2 toute autre source de bruits éventuellement présente dans le estiment telle que : les ascenseurs, les conduites et appareils utilisant d'autres fluides que l'eau, par exemple l'air, lesvide-ordures 25 (fig. 3), les placards à portes claquantes des cuisines et salles d'eau, les hottes aspirantes de cuisinières, les gaines de climatisation, les ventilateurs et d'une façon générale les différents appareils faisant usage d'un moteur, électrique ou autre. Dans la variante schématisée sur la figure 5 on a supposé que le estiment à insonoriser présentait une grande surface horizontale. La masse pesante y est alors constituée par plusieurs structures verticales indépendantes 28 isolées chacune de leur environnement immédiat, comme précédemment, par leur montage sur des moyens élastiques 3 et par leur centrage à l'aide de joints amortisseurs 10. Ces structures 28 peuvent être reliées l'une à l'autre par des tuyauteries 29 ou autres éléments formant pont et maintenus hors de contact du reste du bâtiment. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif d'insonorisation de bâtiment dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède. Un tel dispositif assure une excellente insonorisation du bâtiment qu'il équipe vis-à-vis des sources de bruits auxquelles il s'applique : en effet les vibrations créées par ces sources à des fréquences supérieures à la fréquence propre de vibration de la masse pesante, d'une part sont absorbées par cette masse, celle-ci ne pouvant vibrer à une fréquence différente de sa fréquence propre, et d'autre part ne peuvent être transmises directement aux différents planchers et murs du bâtiment autres que ceux faisant partie intégrante de ladite masse. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement-envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour insonoriser un bâtiment muni d'une installation comportant circulation d'un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend une masse pesante (2) constituée par au moins un mur vertical et supportant la totalité des appareils (17, 20), de ce bâtiment, desservis par ladite circulation ainsi que leurs tuyauteries de desserte (21, 22), ladite masse reposant sur des moyens élastiques (3) et étant isolée du reste du bâtiment (1) au point de vue de la transmission des vibrations. 2. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse pesante est constituée par une gaine délimitée par des murs verticaux. 3. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les murs constitutifs de la masse pesante sont en béton armé. 4. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les murs constitutifs de la masse pesante s'étendent sur au moins la plus grande partie de la hauteur du bâtiment, meme si celui-cioDmporte de nombreux étages. 5. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont disposés au-dessous de la masse pesante et travaillent à la compression et/ou au cisaillement. 6. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par des plots de caoutchouc ou matériau élastomère plein. 7. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractdrisd en ce que la fréquen- ce propre de la masse pesante est de l'ordre de 5 à 10 Herz. 8. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour amortir les vibrations de la suspension au voisinage de la fréquence propre. 9. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le centrage de la masse pesante par rapport au estiment est assuré à l'aide de joints (10) en matière visqueuse inélastique assurant l'amortissement des vibrations au voisinage de la fréquence propre. 10. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les intervalles et joints compris entre la masse pesante et certains des planchers du bâtiment sont masqués par les ailes horizontales de cornières (23) dont les ailes verticales sont fixées sur ladite masse. 11. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que des vérins (6, 7) sont prévus pour supporter provisoirement la masse pesante en vue de remplacer ou de réparer les moyens élastiques qui la supportent. 12. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la masse pesante comprend des morceaux pesants amovibles formant lest qui permettent d'ajuster la fréquence de ladite masse en fonction notamment des charges additionnelles montées sur elle après sa construction. 13. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la masse pesante comprend une pluralité d'ilots verticaux (28) isolés du reste du bâtiment au point de vue de la transmission des vibrations et reliés horizontalement entre eux, notamment per des tuyauteries. 14. Dispositif d'insonorisation selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'une machine tournante à balourd excentré et à vitesse reglable est montée sur la masse pesante pour permettre d'en mesurer la fréquence propre.