Brevet FR2350556A1 — publié le 19771202

La présente invention concerne un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation d'un local comprenant notamment un piege à son à travers lequel l'air s'coule vers l'intérieur du local entre les parois d'un labyrinthe en matériau absorbant de lténergie acoustique issue d'une zone de nuisance extérieure ou intérieure au local. Il est connu que, pour aérer dans des conditions de salubritW normale un logement d'immeuble ou autre local, l'introduction d'air extérieur peut s'effectuer artificiellement au moyen dtun élément prefabriqué de ventilation et de climatisation. Cet élé- ment reçoit l'air par une première ouverture en communcatien avec ltextrieur, le conduit dans son boyau de circulation d'air soit naturellement, soit artificiellement au moyen d'un groupe électro- ventilateur et enfin l'expulse par une seconde ouverture en communication avec l'intérieur du local. Dans le cas particulier, où cet élément préfabriqué est rapporté sur un mur de façade du local, ce dernier est exposé à des bruits extérieurs de niveaux élevés provenant d'une zone de nuisance comme par exemple une artère de circulatien urbaine bruyante, ou une voie de circulation à trafic intense ou un aéroport. Par conséquent, cet élément préfabriqu transmet une quantité importante d'énergie acoustique nuisible au confort des occupants du local. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé dans l'art antérieur, des éléments préfabriqués de vertilation et de climatisation dont le boyau de circulation d'air forme un piège à son. On a représenté schématiquement à la Fig t un tel élément préfabriqué de ventilation et de climatisation. il comprend notamment un labyrinthe de circulation d'air 2 entre les parois d'un matelas absorbant 3 d'épaisseur constante. Ce labyrinthe 2 est formé par une disposition régulibre de chicanes 4, dont trois 41 42 et 4 3 2 3 sont représentées à la Fig. 1. Chaque chicane 4 est réalisée par l'association de deux coins 5 et 6 à angle droit éventuellement entretoisant une cloison en matériau dense 7. L'épaisseur du matelas absorbant 3 étant relativement faible, l'énergie acoustique dans le spectre des fréquences basses de l'ordre de quelques centaines de Hertz est faiblement atténuée et, par conséquent, perturbe notablement le confort des occupants du local. Er effet, l'atténuation acoustique apportée par un matelas absorbant d'épaisseur constante diminue lorsque la fréquence des ondes acoustiques transmises par la zone de nuisance extérieure diminue également.Complémentairement, les changements de direction et de vitesse brusques de l'air provoqués par les coins à angle droit et à arêtes vives des chicanes g4nbrent des turtules- ces de l'air circulant, et simultanément, une perte de charge relativement élevée. Dans le cas de l'utilisation forcée d'un groupe électro-ventilateur 8 pendant des périodes sans vent, les effets précédents nécessitent une consommation d'4nergie électrique plus que nécessaire pour aérer convenablement le local. La présente invention a pour but de fournir un élément préfabri- qué de ventilation et de climatisation du type initialement défini mais affranchi des inconvénients précités, qui, simultanément, att4- nue- plus notablement l'énergie acoustique dans le spectre des fré- quences basses et conduit l'air circulant avec une fluidité élevée. Un élément préfabriqué conforme à l'invention comprend un labyrinthe de circulation d'air avec des parois en matériau absorbant dont deux parois à ltopposite sont constituées chacune d'au moins une chicane formée respectivement par l'association de deux coins d'épaisseur non constante de préférence entretoisant une cloison en matériau dense sensiblement transversal à l'écoulement d'air dans le labyrinthe do sorte que la disposition des chicanes est propre à former un labyrinthe de section constante transversale à l'écoulement de l'air. Selon une variante de l'invention, le labyrinthe possède un profil périodique longitudinalement suivant la grande dimension de l'élément préfabriqué. Complémentairement, l'élément préfabriqué comporte un groupe électro-ventilateur à plusieurs vitesse, et éventuellement résersible, disposé transversalement à l'écoulement de l'air et de préférence au voisinage de son ouverture d'accès d'air, de manière à commander le débit de l'air pénétrant dans le local. Conformément à l'invention, l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation est selon des exemples préférés d'utilisations : - associé de façon unitaire à un élément ouvert d'isolation acoustique de manière à former un élément préfabriqué d'isolation acoustique et thermique à rapporter sur une baie de bâtiment existante avec vitrage, - en communication avec une gaine ou un orifice d'aération pratiq & et éventuellement existant dans une paroi intérieure d'un local, - positionné dans une gaine d'écoulement d'air en communication avec l'intérieur et l'extérieur d'un local - localisé au voisinage d'un groupe électro-ventilateur d'un local. Ainsi, des mesures effectuées dans un local muni d'un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'invention ont montré que l'atténuation acoustique et le débit de l'air issus de cet élément sont supérieurs respectivement d'au moins 20% de ceux issus d1un élément préfabriqué d'aération conforme à l'art antérieur et en référence à la Fig. 1, pour un volume intérieur et un nombre de chicanes identiques des éléments préfabriqués. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple, et à l'examen des dessins annexés, dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un élément préfabriqué de ve-tilation et de climatisation décrit dans l'art antérieur et commenté dans le préambule ci-dessus t - la Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'invention rapporté sur une paroi intérieure d'un mur de façade d'un local. En se référant à la Fig. 2, on a représenté schématiquement un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation 10 conforme à ltinvention. Celui-ci est fixé convenablement, suivant un premier exemple d'utilisation préféré de l'invention, contre la paroi intérieure d'un mur de façade 30 d'un local. Une ouverture 31 pratiquée dans ce mur de façade 30 est recouverte à son extrémité du etté extérieur E du local par une grille 32, ou une visière, ou tout autre dispositif propre à laisser passer l'air sans pénétration d'eau de pluie, mEme pendant les périodes de vent fort. Du cCté intérieur I du local, cette ouverture 31 est en communication avec ltouverture dlacc8g, d'air i1 de l'élément 10 par l'intermédiaire d'un joint statique approprié 22. Ce joint acoustique 22 est propre à éliminer les fuites d'air et d'énergie acoustique entre la paroi intérieure du mur de façade 30 et l'élément préfabriqué 10. Suivant cet exemple, les ouvertures 11 et 31 ont des sections analogues, par exemple rectangulaires, et l'ouverture d'accès d'air Il est localisée latéralement à l'extrémité de la grande dimension de l'élément 10 de forme allongée. L'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation 10 est pourvu à la suite de l'ouverture d'accès 11, et dans cet ordre, éventuellement d'un groupe électro-ventilateur réversible et à plusieurs vitesses 12 d'un conduit do circulation d'air 13, et d'une ouverture d'expulsion d'air 14 vers l'intérieur I du local. Les éléments constitutifs précités de l'élément 10 forment un ensemble unitaire entouré d'une enveloppe extérieure 15 en raté- riau dense, comme en tôle d'acier par exemple. Cet élément 10 est de forme parallélépipédique allongée suivant la direction longitudinale qui, suivant cet exemple, est parallèle aux parois du mur de façade 30. Le conduit de oirculation d'air 13, ainsi que les ouvertures d'accès d'air et d'expulsion d'air de grande section rectangulaire 11, 14, possèdent des parois en matériau absorbant 16 d'épaisseur non constante. Ce matériau absorbant a avantageusement un poids volumique faible, comme de la laine de verre u de la mousse de poly-éthylbne à cellules ouvertes par exemple, et recouvre les-paro) intérieures de l'enveloppe 15.Comme représenté à la Fig. 2, le conduit 13 possède à la suite de l'ouverture d'accès d'air Il une partie 17 de section longitudinale sensiblement trapézoldale de manière à augmenter la vitesse d'4coulement de l'air après son passage éventuel à travers le groupe électroventilateur 12. Puis l'air circule dans un labyrinthe 18 de profil longitudinal pwriodique/perpendiculairement sur le plan médian longitudinal de l'élément 10 parallèle aux parois du mur de façade 30 et de section transversale rectangulaire cons- tante. A cet égard, des chicanes 19 sont disposées convenable- ment de part et d'autre du plan médian précité. A titre d'exemple, trois chicanes 191, 192 et 193 sont représentées à la Fig. 12 chacune formée par l'association de coins à angle droit analogues 20 et 21 en matériau absorbant 16. Deux cotés égaux de ces coins 20 et 21 sont en contact avec les parois intérieures de l'enveloppe 15 parallèles aux parois du mur de façade 20. Les deux autres côtés égaux des coins 20 et 21 sont en contact, ou éventuellement associés par l'intermédiaire d'une cloison 22 en matériau dense de manière à augmenter notablement l'atténuation acoustique de l'élément 10. Le grand cOt de ces coins 20 ét 21 est par exemple rectiligne, de manière à former un labyrinthe de circulation d'alr avec un profil longs tudinal en ligne brisée. A titre d'exemple; on a représenté à la Fig. 2, un profil de ce type périodique.Cet exemple de profil est non limitatif, et tout autre profil apériodique de section transversale constante rond ou trapézoïdale, ou en dents de scie, ou analogue, reste dans le domaine de la présente invention0 Complémentairement, la présente invention prevoit des éléments préfabriqués de ventilation et de climatisation dont l'enveloppe extérieure est composée de façon unitaire de plusieurs tronçons allongés en fonction des pessibilités dtasénagement du local. Les profils du labyrinthe des différents tronçons sont toujours centrés convenablement de sorte que l'air circule alternativement dans chaque tronçon de part et d'autre de leur plan médian longitudinal cerrespondant avec de faibles changements de direction et de vitesse. Ainsi, l'air provenant de l'ouverture d'accès d'air 11 est éventuellement ventilez par le groupe électro-ventilateur 12, est sensiblement accéléré dans la partie 17 du conduit 13, circule dans le labyrinthe 18 sensiblement sans turbulences et enfin est expulsé vers l'intérieur I du local par l'intermédiaire de 11 ou verture d'expulsion d'air 14. A titre d'exemple, un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'invention a produit une atténuation acoustique de 16 dB (A) et un débit d'air de 1 t ordre de 6om3/h à la sortie de son ouverture d'expulsion d'air localisée à l'une des extrémités de la grande face latérale en opposite au mur de façade Cet élément possèdait trois chicanes aial.gues à celles représentées schématiquement à la Fig. 1, et les caractéristiques suivantes t - dimensions de l'enveloppe : 15cm x 15cm x 120cm ; - ouverture d'accès d'air s 6cm x 20cm ; - ouverture d'expulsion d'air : 7cm x 7cm - section rectangulaire du labyrinthe t s - épaisseur des cloisons t 0,15cm 5 - groupe électro-ventilateur : ventilateur héIicode axial Voods type 4,8 lE L'exemple d'utilisation de l'élément préfabriqué d'aération décrit ci-dessus n'est pas limitatif. De manière générale, les ouvertures d'accès et d'expulsion d'air sont localisées respectivement aux voisinages des extrémités de la grande dimension de l'élément préfabriqué en dépendance des possibilités d'aménagement du local et du choix d'utilisation de cet élément préfabriqué. Selon un second exemple d'utilisation préférée de l'invention, l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation est fixé longitudinalement contre l'allège d'une entre et de préférence au dessus d'un radiateur de chauffage du local. ComplEmentai- rement, cet élément est associe convenablement à un caisson d'isolation acoustique pour former un élément préfabriqué d'isolation acoustique et thermique rapporté sur une baie d'un local existante avec vitrage, comme décrit par exemple, dans la demande de brevet No. 75-22502 de'posée le 18 juillet 1975 au nom de l'actuelle demanderesse.Dans ce cas, l'ouverture d'accès d'air de ltéldment préfabriqu de ventilation et de climatisation conforme à l'invention communique avec l'extérieur du local par l'intermédiaire de l'espace vide du caisson d'isolation acoustique et d'une ouverture pratique dans la baie existante. Selon d'autres exemples d'utilisation, l'ouverture d'accès d'air de l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation communique avec l'extérieur par l'intermédiaire d'une ouverture pratiquée dans le coffre de volet roulant d'une fenê- tre pivotante ou analogue, ou d'une ouverture pratiquée de manière générale dans le chassies de la menuiserie - partie fixe ou partie mobile - d'un vitrage existant du local. Selon un autre exemple d'utilisation, ltélément préfabriqué de ventilation et de climatisation est propre à autre logé dans une gaine d'écoulement d'air en communication avec l'extérieur et l'intérieur du local. Dans le cas où cette gaine conduit de l'air ventilé par un groupe électro-ventilateur d'un appareil de climatisation, l'élément préfabriqué est positionné avantageusement au voisinage de 1'ouverture de la gaine contiguë à ce groupe électro-ventilateur, de manière à atténuer notablvment le bruit issu du groupe électroventilateur. Enfin, selon un autre exemple d'utilisation, l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation est utilisé comme silencieux d'un groupe électro-ventilateur du local. A cet égard, l'ouverture d'accès d'air de l'élément préfabriqué est aménagée convenablement de manière à écouler l'air et atténuer notablement le bruit issus du groupe electro-ventilateur. REVENDICATIONS 1. - Elémént préfabriqué de ventilation et de climatisation d'un local, élément possédant longitudinalement une grande dimension, une première ouverture au voisinage de l'une des extrémités de la grande dimension, une seconde ouverture au voisinage de l'autre extrémités de la grande dimension en communication avec 1'intérieur du local, et un piège à son à travers lequel l'air stécoule de la première ouverture vers la seconde ouverture entre les parois d'un labyrinthe en matériau absorbant, dont deux parois à l'opposite sont constituées chacune d'au moins une chicane, caractérisé en ce que les chicanes sont fondées respectivement par l'association de deux coins d'4paisseur non constante* de préférence entretoisant une cloison en matériau dense sensiblement transversàle à l'écou- lement de l'air dans le labyrinthe, et disposées de sorte que le labyrinthe a une section constante-transversale à l'écoulement de l'air. 2. - Elément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que le labyrinthe possède un profil périodique longitudinalement suivant ladite grande dimension. 3. - Elément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, transversalement à l'écoulement de l'air, est disposé un groupe électro-ventilateur à plusieurs vitesses, et éventuellement réversible. 4. - Elément préfabriqué d'isolation acoustique et thermique à rapporter sur une baie de bttiment existante avec vitrage* comprenant un élément ouvert d'isolation acoustique, caractérisé en ce que l'élément ouvert d'isolation acoustique est combiné convenablement de façon unitaire à un élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. - Procédé de mise en oeuvre e 11 élément préfabriqué de ventilation et de climatisation coneozse à l'une quelconque des revendications d à 3, caractérise' en ce que ladite première ouverture est en communication avec un orifice ou une gaine d'aération pratiqué et éventuellement existant dans une paroi intérieure dudit local, par l'intermédiaire d'un joint d'isolation acoustique et thermique. 6e - Procédé de mise en oeuvre de l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que ledit élément préfabriqué est positionné dans une gaine d'écoulement d'air en communication avec l'extérieur et l'intérieur du local. 7. - Procédé de mise en oeuvre de l'élément préfabriqué de ventilation et de climatisation conforme à l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que ladite première ouverture d'dit élément préfabriqué est aménage convenablement au voisinage d'un groupe électro-ventilateur ventilant l'air dans ledt-local de manière à écouler l'air et atténuer le bruit issus du groupe électro-ventilateur.