Brevet FR2568913A3 — publié le 19860214

FR 2568913 A3 19860214 FR 8412742 A 19840813 PLAQUE DE REVETEMENT DECORATIF ET ACOUSTIQUE L'invention s'applique au domaine des matériaux de construction utilises pour le revêtement décoratif et acoustique de l'intérieur des bâtiments civils, industriels et publics et concerne plus particulièrement des plaques de revêtement utilisées pour réaliser des plafonds suspendus absorbant le bruit, des structures tridimensionnelles suspendues absorbant le bruit, le revêtement des murs des locaux bruyants, ainsi que des cloisons insonorisées. Les plaques de revêtement décoratif et acoustique doivent répondre aux exigences générales de l'industrie du bâtiment et en outre absorber d'une façon efficace les ondes sonores dans une large gamme de fréquences. L'augmentation de la capacité d'absorption sonore des plaques de revêtement peut être obtenue en les utilisant dans des revêtements d'insonorisation tridimensionnels. La fabrication des plaques de revêtement décoratif et acoustique pour les revêtements tridimensionnels est plus difficile que celle des revêtements plans. On connaît une plaque de revêtement absorbant les sons et constituée d'un écran de façade perforé moulé muni de nervures de rigidification latérale et qui forme une carcasse portante en caisson1 par exemple, en plâtre, à l'intérieur de laquelle se trouve une couche poreuse, la face arriere étant recouverte par une couche de protection collée, par exemple en feuille d'aluminium. La fabrication d'une plaque présentant une telle structure comprend la coulee de la carcasse portante décorative, la disposition à l'intérieur de celle-ci d'une couche poreuse permettant d'obtenir un effet d'insonorisation et le collage sur la face arriere, notamment sur les nervures de rigidification, d'une couche de protection. L'épaisseur de l'écran perforé nécessaire pour obtenir la solidité requise de la carcasse portante à l'aide des matériaux de construction traditionnels, -par exemple un liant à base de plâtre, augmente la capacité de l'écran de façade à laisser passer vers la couche poreuse les ondes sonores à hautes fréquences. La faible capacité d'absorption du bruit des revêtements plans et l'incapacité de telles plaques à presenter de bonnes qualites esthétiques dans le cas des revêtements tridimensionnels limitent le domaine d'utilisation d'une telle plaque de revêtement. On connaît également une plaque de revêtement décoratif et acoustique constituée de deux écrans métalliques perforés reliés par des nervures de rigidification et d'une couche poreuse disposée à I'inté- rieur. La fabrication d'une telle plaque exige l'emboutissage des deux écrans perforés en faisant apparaJtre des nervures de rigidification sur les cotes latéraux de la carcasse, ainsi que la pose d'une couche poreuse. La plaque de revêtement obtenue selon ce mode de realisation est destinée aux revêtements tridimensionnels à haute capacité d'absorption des bruits. La fabrication compliquée des pieces constitutives de ces plaques et leur assemblage difficile ne permettent pas l'utilisation d'une telle plaque dans les revêtements plans tels que, par exemple, ceux recouvrant des murs. Les structures de plaques de revêtement décrites sont difficiles à fabriquer, limitent les possibilités décoratives aux revêtements intérieurs et compliquent l'obtention des revêtements à haut pouvoir d'insonorisation. L'un des buts de la présente invention est de pallier les inconve- nients qui viennent d'être exposés. L'invention vise à créer une plaque de revêtement décoratif et acoustique dont la structure de la carcasse portante assure la simplicité de sa fabrication et une haute capacité d'insonorisation des revêtements réalisés avec de telles plaques. A cet effet, la plaque de revêtement décoratif et acoustique qui comporte une carcasse portante en caisson formée par deux écrans perforés reliés entre eux par des nervures de rigidification et une couche poreuse placée à l'intérieur de ladite carcasse, comporte, selon l'invention, une carcasse réalisée sous la forme d'une enveloppe monobloc entourant la couche poreuse à sa périphérie et constituée par les nervures de rigidification, et sur les faces, par les écrans dotés de perforations dont la configuration et les dimensions correspondent aux parametres acoustiques choisis, ces écrans étant reliés entre eux par des éléments de liaison. Les éléments de liaison des écrans sont avantageusement disposés selon un pas multiple du pas des perforations des écrans. La simplification du processus de fabrication de la plaque de revêtement décoratif et acoustique d'une telle structure permet de l'utiliser tant dans les revêtements plans que dans les revêtements tridimensionnels ce qui élargit les possibilités de variation du dessin du décor de I'intérieu-r des locaux revêtus de ces plaques tout en assurant une capacité d'insonorisation élevée pour ces revêtements. Les avantages de la plaque selon l'invention sont les suivants. La réalisation de la carcasse portante de la plaque de revêtement sous la forme d'une enveloppe monobloc entourant la couche poreuse, à sa périphérie et constituée par les nervures de rigidification, et sur les faces, par les écrans dotés de perforations dont la configuration et les dimensions correspondent aux paramètres acoustiques choisis et comportant les eléments de liaison, simplifie la fabrication de la plaque de revêtement du fait que-l'opération d'assemblage des écrans perforés aux nervures de rigidité se trouve supprimée. La présence des éléments de liaison améliore la résistance de la carcasse à la flexion ce qui permet, en utilisant des matériaux à faible résistance mécanique, par exemple un liant de plâtre, de réduire l'épaisseur de ces écrans perforés. Comme l'absorption des sons a lieu dans la couche poreuse et que l'enveloppe monobloc joue un rôle de carcasse portante et décorative de protection, la présence des deux écrans perforés qui laissent passer les ondes sonores à travers les deux surfaces de la couche poreuse, augmente la surface d'absorption des sons par rapport à ia surface de la plaque de revêtement ce qui assure une haute capacité d'insonorisation des revêtements formés de ces plaques. La configuration et les dimensions des perforations influent sur la capacité des écrans à laisser passer les ondes sonores ce qui permet d'obtenir les paramètres acoustiques souhaités pour les ouvrages à traiter phoniquement. Les éléments de liaison entre les écrans ne doivent pas recouvrir les perforations des écrans ce qui est obtenu en les disposant selon un pas multiple du pas des perforations des écrans. Ainsi, la plaque de revêtement décorative acoustique proposée est simple à fabriquer, permet d'utiliser des matériaux de faible résistance mécanique pour la carcasse portante, par exemple, un liant de plâtre, présente une capacité d'insonorisation élevée et est destinée à des revêtements plans et/ou tridimensionnels absorbant les sons. Par comparaison avec les plaques de revêtement d'insonorisation moulées en plâtre, le mode de réalisation selon l'invention permet de multiplier par 1,5 à 2 et ceci dans une large gamme de fréquences, le coefficient d'absorption du son des revêtements formés de telles plaques, le nombre des plaques utilisées par unité de surface étant le même. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description d'un mode d'exécution d'une plaque de revêtement décoratif et acoustique, faite à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé ou: - la figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale une plaque de revêtement décoratif et acoustique selon l'invention; - la figure 2 représente schematiquement en coupe transversale une plaque de revêtement décoratif et acoustique lors de sa fabrication; - la figure 3 est un graphique traduisant la variation des coeffi cients d'absorption du son en fonction de la fréquen ce de ce son pour des revêtements plans et tridimen sionnels, le nombre de plaques de revêtement étant le même. La plaque de revêtement décoratif et acoustique représentée sur les figures 1 et 2 est destinée à un revêtement intérieur d'insonorisation, par exemple pour la réalisation de plafonds suspendus du type plat et/ou en caisson. La plaque de revêtement décoratif et acoustique (figure 1) est constituée d'une couche poreuse 1 disposée à l'intérieur d'une enveloppe monobloc formee par des écrans perforés 2 et 3, des nervures de rigidification 4 et des nervures ou éléments de liaison 5 entre les écrans 2 et 3 présentant des perforations 6 dont la configuration et les dimensions correspondent aux paramètres acoustiques choisis. L'enveloppe monobloc entourant la couche poreuse 1 forme une carcasse portante en caisson qui présente un aspect décoratif pour la plaque. Les dimensions de la plaque sont conformes à celles des modules utilisés dans le bâtiment, par exemple 600 x 600 mm, mais ces dimensions peuvent varier selon les besoins. Les épaisseurs de plaques sont variables et adaptées à chaque cas concret. La couche poreuse 1 assure l'insonorisation de la plaque. En faisant varier l'épaisseur de la couche poreuse 1, on peut régler les paramètres acoustiques de la plaque. Il est également possible de faire varier l'épaisseur de la couche poreuse 1 dans chaque cas concret. Les écrans 2 et 3 dotés de perforations 6 permettant la pénétration des ondes sonores vers la couche poreuse.La perméabilité des écrans vis à vis des ondes sonores de fréquences différentes dépend de la configuration et des dimensions des perforations qui sont choisies en fonction des parametres acoustiques. Les éléments de liaison 5 entre les écrans 2 et 3 sont disposés en des endroits déterminés et leur nombre est choisi en fonction des calculs de résistance des matériaux. Les éléments de liaison peuvent être réalisés economiquement, tant avec le même materiau que celui de l'enveloppe qu'avec d'autres matériaux de construction. Les éléments de liaison entre les écrans ne doivent pas recouvrir les perforations, ce qui est obtenu aisément en les disposant selon un pas multiple du pas des perforations des écrans. La plaque de revêtement selon l'invention peut être fabriquee par moulage, par exemple dans une batterie de banches ou de moules disposé(e)s en position verticale (figure 2). Sur la couche poreuse 1, on ménage des orifices à travers lesquels passent les éléments de liaison 5. Cette couche est ensuite placee dans une batterie de banches 7 et on la serre entre des blocs noyaux 8 pour former les vides. Le moule est rempli d'une masse de coulée liquide à travers la cavité supérieure ouverte. Le matériau à mouler peut être variable, par exemple un liant de plâtre avec ou sans additifs et charges. Après le durcissement de la masse moulée, une enveloppe monobloc se forme entourant la couche poreuse 1, à sa périphérie, par les nervures de rigidification, et sur les faces, par les écrans 2 et 3 dotés de perforations 6 d'une configuration et de dimensions correspondant aux paramètres acoustiques choisis. Les éléments de liaison 5 entre les écrans 2 et 3 se forment à la pénétration de la masse de coulée dans les orifices pratiqués dans la couche poreuse pour ces éléments de liaison.Les éléments de liaison 5 sont ainsi constitués par le même matériau de construction que celui des écrans perforés 2 et 3 qui entourent la couche poreuse 1, et avec lesquels ils se trouvent relies au durcissement de la masse. La réalisation de la carcasse portante de la plaque de revêtement décoratif et acoustique sous la forme diune enveloppe monobloc entourant la couche poreuse à sa périphérie, par l'intermédiaire des nervures de rigidification et, sur les faces, des ecrans perforés d'une configuration et de dimensions correspondant aux paramètres acoustiques choisis et reliés aux éléments de liaison, permet de simplifier la fabrication de la plaque. La combinaison des opérations de fabrication des pièces de la carcasse portante et de l'assemblage de celle-ci entraine une diminution du coût de l'article fabriqué par un coefficient compris entre 1,5 et 2. En même temps, on obtient un article présentant de bonnes qualités esthétiques ce qui permet d'élargir les possibilités d'utilisation pour des revêtements d'insonorisation efficaces.La possibilités d'utiliser ces plaques de revêtement, aussi bien pour les revêtements plans que pour ceux présentant une configuration tridimensionnelle permet de réaliser des économies par suite de la réduction du nombre de plaques de revêtement différentes nécessaires. La présence des éléments de liaison entre les écrans augmente la résistance de la carcasse à la flexion ce qui permet de fabriquer l'enveloppe monobloc en matériaux de faible résistance mécanique, par exemple en un liant de plâtre. Dans ce cas, la masse de la plaque de revêtement decoratif et acoustique selon l'invention est de 10% inférieure à celle des plaques d'insonorisation en plâtre de type connu. L'utilisation à la place des pièces métalliques connues d'un liant de plâtre pour fabriquer la carcasse portante, permet de réduire par un coefficient 10 le coût de la plaque de revêtement tout en conservant ses bonnes qualités décoratives et acoustiques. Au cours de l'utilisation des plaques de revêtements selon l'invention pour des revêtements d'insonorisation plans, les ondes sonores abordent la plaque d'un côté, pénètrent à travers l'écran perforé de façade dans la coucheporeuse ou elles sont absorbées suivant les lois connues (figure 3, courbe 1). Lorsqu'une interface ou une couche intermédiaire d'air existe entre l'enceinte et le revêtement, l'absorption sonore est superieure à celle d'une structure connue de plaque d'insonorisation en plâtre. Elle est due à l'interaction des ondes sonores à la sortie de la couche poreuse avec l'écran perforé arrière et la couche d'air intermédiaire (figure 3, courbe 2).Lorsque l'on utilise les plaques selon l'invention dans des revêtements d'insonorisation tridimensionnels, les ondes sonores arrivent sur la plaque en provenance des deux côtés à la fois ce qui augmente la surface d'absorption sonore, le nombre de plaques etant le même. Sur la figure 3, courbe 3, on a représenté l'absorption sonore par le revêtement tridimensionnel. Une absorption sonore élevée dans une large gamme de fréquences peut être obtenue en faisant varier la configuration et les dimensions des perforations des écrans. La présente invention peut être utilisée pour réaliser un revêtement acoustique et decoratif à l'intérieur de bâtiments et d'ouvrages en construction et/ou construits, ainsi que pour réduire le bruit dans les locaux en utilisant des revêtements et/ou de cloisons d'insonorisation. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de realisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Plaque de revêtement décoratif et acoustique comportant une carcasse portante en caisson formée par deux écrans perforés reliés entre eux par des nervures de rigidification et une couche poreuse disposée à l'intérieur de ladite carcasse, caractérisée en ce que la carcasse est réalisée sous la forme d'une enveloppe monobloc entourant la couche poreuse (1) à sa périphérie et constituée par les nervures de rigidification (4) et, sur les faces, par les ecrans (2, 3) dotés de perforations (6) dont la configuration et les dimensions correspondent aux paramètres acoustiques choisis, les écrans étant reliés entre eux par des éléments de liaison (5). 2.- Plaque de revêtement décoratif et acoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de liaison (5) sont disposés selon un pas multiple du pas des perforations (6) des écrans (2, 3).