Brevet FR2321020A1 — publié le 19770311

La présente invention concerne une paroi composite pour l'absorption des ondes sonores en vue du conditionnement acoustique,du genre de ceux utilisés pour atténuer le niveau de bruit audible dans un local et pour diminuer le temps de réverbération sonore de ce local. I1 est connu de réaliser des chambres sourdes en tapissant leurs parois d'un revêtement en matériau doué de propriétés acoustiquement absorbantes, ce matériau présentant généralement un état de surface particulier. En particulier, on peut abaisser le niveau de bruit d'un local, tel qu'un bureau, en prévoyant un aménagement de ce genre au plafond et sur certaines parois. Un tel aménagement des parois est difficilement praticable dans un local de vastes dimensions, tel qu'un atelier, surtout si ce dernier est éclairé par une verrière. On est alors conduit, dans ce cas, a suspendre de loin en loin des panneaux, appelés dans ce qui suit : "parois absorbantes", destinés a absorber les ondes sonores qui les frappent. Les parois absorbantes connues sont en général composées de matériaux fibreux et sont très peu efficaces vis- -vis des sons graves, qui sont précisément les plus nuisibles au point de vue physiologique. On a cherché a améliorer l'efficacité dans les graves par l'adjonction d'une membrane de tôle ou de feutre bitumé constituant ainsi une paroi composite. Cette membrane emprunte a l'onde sonore une énergie qui la met en vibration, cette énergie mécanique étant ensuite dissipée de façon connue sous forme de chaleur. Malgré une certaine amélioration, le résultat obtenu n'est pas encore satisfaisant, notamment dans le domaine des sons graves. La présente invention vise à réaliser une paroi composite absorbante d'ondes sonores d'efficacité améliorée, et procurant en particulier une absorption satisfaisante dans toute la bande audible, soit sensiblement entre 50 et 5000 Hz. Suivant l'invention, la paroi composite pour l'absorption des ondes sonores, notamment en vue du conditionnement acoustique, comprend une membrane en matériau rigide et au moins un panneau en matériau fibreux placé contre ladite membrane sur au moins l'une de ses faces, et elle est caractérisée en ce que la membrane est en un matériau comprenant des fibres végétales et des grains d'un matériau cellulaire végétal, l'ensemble étant lié par un liant plastique et amorphe présentant une plasticité résiduelle. De préférence, les fibres végétales sont des fibres de coco, et le matériau cellulaire est du liège expansé, tandis que le liant est un bitume. On obtient ainsi, de façon surprenante, une absorption des bruits nettement plus efficace qu'avec les membranes connues en tôle ou en feutre bitumé. Suivant une réalisation préférée de l'invention, le panneau placé contre la membrane est en fibres de verre dites "longues" enrobées de résine, et présentant une masse volumique comprise entre 75 et 85 kg/m3.. La paroi composite présente un pouvoir absorbant amélioré, notamment dans les sons graves. Suivant une autre réalisation de l'invention, la paroi composite comprend un second panneau interposé entre la membrane et le panneau précité. Ce second panneau est en un matériau analogue à celui du premier panneau, sauf que sa masse volumique est comprise entre 30 et 40 kg/m3. On améliore ainsi encore l'absorption dans le domaine des graves. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, la paroi composite comprend encore un troisième panneau interposé entre les deux premiers, ce qui confère à l'ensemble des propriétés d'absorption quasi-uniformes dans toutes les fréquences audibles. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en coupe avec perspective partielle d'une première réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue analogue d'une seconde réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue analogue d'une troisième réalisation de l'invention. En référence à la figure 1, la paroi composite comprend une membrane/en un matériau constitué de fibres végétales, qui peuvent être des fibres de coco, et de grains d'un matériau végétal cellulaire tel que du liège expansé. Ces composants sont liés par un liant plastique et amorphe présentant une plasticité résiduelle7 telle qu'un bitume. L'épaisseur de la membrane 1 est comprise entre 8 et 15 mm, et de préférence entre 10 et 12 mm. La membrane 1 peut etre par exemple constituée par le matériau fabriqué en France par la Société KELLER sous la marque TAKAFIB K3. Contre chacune des faces de la membrane 1 est placé un panneau 2 en fibres de verre du type dit "fibres longues", c'est-à-dire d'une longueur de 15 à 50 cm etd"un diamètre a d'environ 5p, recouvertes d'une résine de façon connue. Ce matériau présente une masse volumique comprise entre 75 et 85 kg/m3, de préférence voisine de 80 kg/m3. I1 peut être1 par exemple, celui fabriqué en France par la Société ISOVER-Saint-Gobain, sous la marque SONEBEL 205. Dans l'exemple décrit, le panneau 2 a une épaisseur de 18 mm. Sur leur face externe, les panneaux 2 sont recouverts d'un voile de verre armé 3 constitué, suivant une technique connue, d'un tulle de fibre de verre maintenu en place par un réseau de fils constitués de fibres de verre torsadées. Ces voiles 3 sont agencés pour empêcher la désagrégation des panneaux 2 quand la paroi composite est placée, par exemple, dans un courant gazeux. Enfin, un enduit de finition (non représenté), composé d'une peinture mate poreuse d'un type courant est appliqué sur les voiles 3.- L'ensemble des éléments ainsi décrits est maintenu dans un cadre 4 qui, dans l'exemple décrit, est en tôle d'acier. Sur toutes les figures, les différents panneaux et la membrane ont été représentés espacés les uns des autres pour plus de clarté, mais, dans la réalité, ces éléments sont accolés les uns aux autres sans espacements intermédiaires. De telles parois peuvent être suspendues en divers points d'un local bruyant, ou servir à envelopper des appareils bruyants tels que des installations de conditionnement ou des gaines de circulation d'air. Des essais effectués en laboratoire ont donné les valeurs suivantes pour le coefficient d'absorption. Ce coefficient d'absorp tion est ici le coefficient dit a-Sabine qui est établi en référence à une couche d'air absorbante. Avec la paroi composite qui vient d'être décrite, on a obtenu les résultats moyens suivants Graves Mediums Aigus (50 à 135 Hz) (400 à 1250 Hz) (1600 à 5000 Hz) 0,43 1,07 0,83 La présence d'un coefficient d'absorption supérieur à l'unité signifie simplement, eu égard à la définition donnée plus haut, que l'absorption par la paroi conforme à l'invention est meilleure que l'absorption par l'air. On va maintenant décrire, en référence à la figure 2, une seconde réalisation de l'invention. Cette réalisation se distingue essentiellement de la précédente par l'interposition de panneaux supplémentaires 5, d'une composition analogue à celle des panneaux 2 entre ces panneaux 2 et la membrane 1. Toutefois, la masse volumique du matériau composant ces panneaux 5 doit être ici comprise entre 30 et 40 kg/m3. Dans l'exemple décrit, cette masse volumique est de 35 kg/m3, î et le matériau en question peut être par exemple celui fabriqué en France par la Société Isover-Saint-Gobain sous la référence PSI 713. Dans cette réalisation, l'épaisseur des panneaux 5 est de 25 mm, mais elle peut être comprise entre 20 et 30 mm. En variante, dans une réalisation non représentée, l'épaisseur des panneaux 5 est de 50 mm environ et doit être comprise entre 45 et 55 mm. Des essais en laboratoire menés dans les mêmes conditions que ceux rapportés plus haut ont donné les résultats suivants, suivant l'épaisseur des panneaux 5 Graves Mediums Aigus Epaisseur 25 mm 0,65 1,10 0,81 épaisseur 50 mm 0,70 1,04 0,83 Cette réalisation donne une amélioration considérable dans le domaine des graves, ce qui est le plus important au point de vue physiologique, au prix d'un court et d'un encombrement un peu supérieurs. On va maintenant décrite, en référence à la figure 3, une troisième réalisàtion de l'invention, qui sg distingue de la précédente par l'interposition de panneaux/entre les panneaux 2 et 5. Le matériau composant ces panneaux 6 est encore une fibre de verre analogue à celle des panneaux 4 et 5 mais doit ici présenter une masse volumique comprise entre 50 et 60 kg/m3. Dans l'exemple décrit, cette masse volumique est sensiblement de 55 kg/m3 et le matériau peut être, par exemple, celui fabriqué en France par la Société Isover-Saint-Gobain, sous la référence PB 356. L'épaisseur des panneaux 6 doit être comprise entre 20 et 30 mm et, dans la réalisation décrite, elle est sensiblement de 25 mm. Les essais en laboratoire ont donné, pour cette troisième réalisation, les résultats suivants Graves Mediums Aigus 0,93 0,96 0,83 On voit qu'avec cette troisième réalisation, toutes les fréquences sont absorbées sensiblement de la même façon, en particulier les graves sont absorbés à plus de 90%, ce qui peut être considéré comme le résultat le plus important et le plus difficile à atteindre eu égard aux enseignements de la technique antérieure. On peut penser, sans que cette tentative d'explication puisse constituer une limitation quelconque pour l'invention, que ces excellents résultats sont dus au fait qu > à l'absorption par poro sité dans les panneaux et à l'absorption mécanique dans la membrane s'ajoute principalement dans les deuxième et troisième réalisations de l'invention, une absorption par effet de résonance dans les panneaux intermédiaires constitués de matériaux de masse volumique relativement faible. Quelle que soit l'explication du fonctionnement, l'invention permet une diminution très importante du temps de réverbération sonore des locaux et permet un conditionnement acoustique d'une haute efficacité; Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux réalisations décrites à titre d'exemples, et l'on pourrait concevoir de nombreuses variantes constructives sans sortir de son champ, notamment en ce qui concerne les moyens de fixation des différents éléments. On peut également envisager, dans une version simplifiée, de ne prévoir des panneaux que d'un seul côté de la membrane 1 REVENDICATIONS 1.- Paroi composite pour l'absorption des ondes sonores, notamment en vue du conditionnement acoustique, comprenant une membrane en matériau rigide et au moins un panneau en matériau fibreux placé contre ladite membrane sur au moins l'une de ses faces, caractérisée en ce que la membrane est en un matériau comprenant des fibres végétales et des grains d'un matériau cellulaire végétal, l'ensemble étant lié par un liant plastique et amorphe présentant une plasticité résiduelle, et en ce que son épaisseur est comprise entre 8 et 15 mm, et de préférence entre 10 et 12 mm. 2.- Paroi conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres végétales sont des fibres de coco. 3.- Paroi conforme à l'une des- revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau cellulaire végétal est du liège expanse. 4.- Paroi conforme à l'une des revendications 1 à 3, carac térisée en ce que le liant est un bitume. 5.- Paroi conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le panneau placé contre la membrane sur au moins l'une de ses faces est en fibres de verre d'une longueur comprise entre 15 et 50 cm et d'un diamètre compris entre 4 et 6p, enrobées de résine, ce matériau présentant une masse volumique comprise entre 75 et 85 kg/m3, et de préférence voisine de 80 kg/m3, et l'épaisseur du panneau étant comprise entre 15 et 20 mm. 6.- Paroi conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un second panneau interposé entre la membrane et le panneau précité, ce second panneau étant en un matériau analogue à celui du panneau précité, mais présentant une masse volumique comprise entre 30 et 40 kg/m31 et de préférence voisine de 35 kg/m3, l'épaisseur de ce second panneau étant comprise entre 20 et 60 mm. 7.- Paroi conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que l'épaisseur du second panneau est comprise entre 20 et 30 mm. 8.- Paroi conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que l'épaisseur du second panneau est comprise entre 45 et 55 mm. 9.- Paroi conforme à la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un troisième panneau interposé entre les deux premiers panneaux précités, ce troisième panneau étant en un matériau analogue à celui des deux autres panneaux, mais présentant une masse volumique comprise entre 50 et 60 kg/m3 et de préférence voisine de 55 kg/m3, et l'épaisseur de ce troisième panneau étant comprise entre 20 et 30 mm. 10.- Paroi conforme à l'une des revendications 5 à 9, carac térisée en ce que la face externe du panneau le plus éloigné de la membrane est recouverte d'un voile de verre armé comprenant un tulle en fibres de verre maintenu appliqué sur le panneau par un réseau de fils en fibres de verre torsadées. 11.- Paroi conforme à la revendication 10, caractérisée en ce que le voile de verre armé est recouvert d'un enduit de peinture mate poreuse. 12.- Paroi conforme à l'une des revendications 1 à Il, caractérisée en ce que les panneaux en matériau fibreux comprennent une paire de chacune des catégories précitées et sont disposés de façon sensiblement symétrique des deux côtés de la membrane