Brevet FR2592669A1 — publié le 19870710

L'invention est relative à un complexe d'isolation acoustique. Elle trouvera notamment son application dans l'industrie et plus particulièrement dans les habitations domestiques pour couvrir les parois murales intérieures ou extérieures afin d'absorber les ondes sonores. On connait de longue date les nuisances et désagréments occasionnés par les bruits de toutes origines. En milieu urbain, par exemple, les nuisances sonores, causées par la présence quasi permanente de moteurs en fonctionnement dans les alentours, traversent les parois des habitations et agressent les riverains dans leur maison. Les désagréments d'origine acoustique peuvent également provenir de l'intérieur même d'une pièce qui, par réverbération sonore, présente un seuil de résonnance élevé. En pareil cas, le moindre son est entretenu, ce qui est désagréable pour l'oreille. On peut encore citer le cas des nuisances créées par le voisinage dans les appartements-, par exemple. On connait la facilité avec laquelle les sons traversent les parois de faible épaisseur utilisées dans les constructions légères, ce qui a pour fâcheuse conséquence de transmettre les bruits dans tout l'immeuble. Des recherches ont donc été menées pour tenter d'améliorer l'isolation acoustique dans les habitations. Toutefois, la grande majorité des solutions proposées n'est que très difficilement applicable aux constructions existantes. En effet, lorsqu'il s'agit de transformer la structure même des parois pour en améliorer l'isolation acoustique, cette mise en oeuvre nécessite des transf-ormations très importantes qui ne peuvent par conséquent qu'être limitées. Les dispositions qui peuvent actuellement être adoptées pour parer à la propagation des ondes sonores, consistent en la mise en place de panneaux anti-bruit qui absorbent dans un ensemble d'alvéoles les ondes sonores reçues. Ces panneaux sont par exemple utilisés pour border les routes mais un usage domestique est exclu. Pour les usages intérieurs, il existe des parois munies d'une multitude de trous et ces parois peuvent être fixées au plafond ou sur un mur existant pour en modifier les propriétés acoustiques. Malheureusement, il s'agit de panneaux peu esthétiques et de ce fait, ne sont guère utilisés dans le milieu domestique. De plus, ce type de parois présente de bonnes propriétés d'absorption en ce qui concerne les sons aigus mais sont inefficaces pour absorber les sons graves. Le but principal de la présente invention est de présenter un complexe d'isolation acoustique destiné à couvrir les parois murales intérieures ou extérieures pour absorber les ondes sonores. La mise en place de la présente invention peut parfaitement être envisagée sur des installations neuves ou déjà existantes. Les propriétés d'isolation sonore obtenues sont intrinsèques au complexe de l'invention et ne dépendent pas du support, ce qui garantit les résultats. En outre, un usage domestique peut parfaitement être envisagé étant donné que le complexe d'isolation acoustique de la présente invention peut parfaitement être couvert d'une peinture, d'un vernis, d'une tenture murale ou tout autre accessoire de décoration sans voir ses qualités acoustiques modifiées. I1 s'agit d'un grand progrès car, jusqu'8 présent, les panneaux isolants étaient réservés à des usages professionnels étant donné leur manque d'esthétique. Un autre but de la présente invention est de présenter un complexe d'isolation acoustique qui présente une grande efficacité pour l'ensemble du spectre sonore. Jusqu'à présent, l'absorption des sons aigus a toujours- pu être réalisée relativement facilement étant donné leur faible degré de pénétration. Par contre, les sons présentant une grande longueur d'onde sont plus difficilement amortis et de nombreux moyens d'isolation sont inefficaces contre ces derniers. Le complexe de la présente invention ne néglige pas cet aspect et, bien au contraire, des dispositions ont été prises pour précisément lutter contre le pouvoir de pénétration des ondes sonores basses fréquences. Sur le plan économique, la présente invention est particulièrement compétitive étant donné que le complexe peut être produit industriellement et que sa mise en place est extrêmement aisée. En particulier, la pose du complexe d'isolation acoustique de la présente invention peut être réalisée par des personnes n'ayant aucune qualification particulière. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qutà titre indicatif et qui n's pas pour but de la limiter. Le complexe d'isolation acoustique destiné à couvrir les parois murales intérieures ou extérieures pour absorber les ondes sonores est caractérisé par le fait qu'il présente une structure interne composée de trois couches dont - la première couche est formée d'un matériau alvéolaire de faible densité qui présente des propriétés d'absorption d'ondes sonores de fréquences élevées et moyennes, - une seconde couche centrale réalisée dans un matériau haute densité, ayant un pouvoir d'absorption élevé pour les ondes sonores de basses et moyennes fréquences, - une troisième couche superficielle formée dans un matériau analogue à celui utilisé pour la confection de la première couche. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels la figure 1 schématise, en vue de coupe, la structure interne du complexe d'isolation acoustique de la présente invention, la figure 2 schématise, à titre d'exemple, une présentation sous forme de panneaux modulaires du complexe d'isolation acoustique, la figure 3 schématise un mode préférentiel d'assemblage des panneaux modulaires en complexe d'isolation acoustique selon la présente invention, la figure 4 schématise en vue de coupe transversale, la pose du complexe d'isolation acoustique contre une paroi murale en utilisant un matelas d'air intermédiaire, la figure 5 représente les caractéristiques d'absorption obtenues par l'utilisation du complexe d'isolation acoustique de la présente invention. La présente invention vise un complexe d'isolation acoustique. Elle est destinée à couvrir les parois murales intérieures ou extérieures pour absorber les ondes sonores. Son usage peut être industriel ou domestique, en particulier sa mise en place peut parfaitement être envisagée sur des parois neuves ou déjà existantes. Les propriétés d'isolation acoustique de la présente invention sont indépendantes du support et couvrent l'ensemble du spectre sonore. Le complexe d'isolation acoustique de la présente invention peut aussi bien servir à lutter contre les bruits issus de l'extérieur d'une habitation que contre les bruits émanant du sein même de l'habitation tel que cela se rencontre fréquemment dans les immeubles. Le complexe d'isolation acoustique (1) présente une structure interne composée de trois couches, telles qu'illustrées à la figure 1. Le complexe est directement adossé à la paroi (2) qui doit servir d'écran sonore. Parmi les trois couches qui composent la structure du complexe d'isolation (1), on distingue la première couche (3) qui est formée dans un matériau alvéolaire de faible densité et qui présente des propriétés d'absorption d'ondes sonores de fréquences élevées et moyennes. La composition alvéolaire de la première couche lui permet d'enfermer en -quelque sorte les sons hautes fréquences de sorte à les étouffer. En raison de sa faible densité, la première couche présente un temps de réaction dynamique faible qui lui permet de répondre très rapidement aux ondes sonores hautes fréquences. La présence de cette première couche, contre la paroi murale (2), lui permet en outre d'être efficace pour lutter contre la transmission des ondes hautes fréquences superficielles. Différents matériaux peuvent être utilisés pour la confection de cette première couche, néanmoins de très bons résultats sont obtenus en utilisant un liège de faible densité, de préférence cent kilogrammes par mètre cube, toutefois une fourchette comprise entre quatre vingts et deux cents kilogrammes par mètre cube peut également être envisagée. De bons résultats ont également été obtenus en utilisant un matériau composé de polystyrène expansé de faible densité. Par exemple, on pourra utiliser un polystyrène expansé dont la densité est comprise entre vingt et cent cinquante kilogrammes par mètre cube. Une combinaison de polystyrène expansé et de liège faible densité pourrait parfaitement être envisagée pour la confection de la première couche du complexe. La structure interne poreuse du liège lui procure une très grande efficacité sur le plan sonore et son utilisation est recommandée. La seconde couche centrale (4) du complexe (1) est réalisée dans un matériau haute densité ayant un pouvoir d'absorption des ondes sonores de basses et moyennes fréquences. La présence de cette seconde couche (4) au sein du complexe d'isolation acoustique (1) est fondamentale car elle représente l'âme dudit complexe et c'est par sa présence qu'il y a blocage de la trasnmission des ondes basses fréquences. Il s'agit certainement des ondes les plus délicates à amortir étant donné. leur fort pouvoir de pénétration. La structure de la présente invention lui permet de modifier le parcours de l'onde sonore basse fréquence. Celle-ci pénètre dans le complexe d'isolation jusqu'à rencontrer un matériau dense qui, de par cette caractéristique, a la propriété d'absorber l'onde basse fréquence.Dans ces conditions, l'onde basse fréquence qui présentait une direction transversale à la paroi se transforme en une onde superficielle qui parcourt le matériau haute densité, l'allongement artificiel du parcours ainsi créé permet d'amortir l'onde sonore basse fréquence considérablement. On pourra par exemple utiliser pour la confection de cette seconde couche centrale, un liège haute densité, c'est-à-dire qui présente une valeur de sa densité comprise entre cinq cents kilogrammes et trois mille kilogrammes par mitre cube, ou un autre matériau, tel que PVC, par exemple. Enfin, la troisième couche (5) qui représente la couche superficielle est formée dans un matériau analogue à celui utilisé pour la confection de la première couche (3), c'est-à-dire qu'il s'agit d'un matériau alvéolaire de faible densité qui présente des propriétés d'absorption des ondes sonores de fréquences moyennes et élevées. Le rôle joué par la troisième couche superficielle (5) est l'absorption des ondes hautes fréquences et moyennes fréquences incidentes, afin que celles-ci ne soient. pas réfléchies par la paroi murale (2) revêtue du complexe (1). En raison de sa structure alvéolaire, la couche superficielle (5) présente un excellent pouvoir d'absorption des ondes moyennes et hautes fréquences. Un liège faible densité, ou un polystyrène expansé également de faible densité, pourront parfaitement être utilisés pour la confection de cette troisième couche superficielle (5). I1 faut souligner que cette troisième couche superficielle (5) peut parfaitement recevoir un enduit, une peinture, un décor textile ou un papier peint pour assurer une esthétique agréable à la paroi murale isolée acoustiquement. A titre d'exemple, en utilisant un liège faible densité, de l'ordre de cent kilogrammes par mètre cube dont l'épaisseur de cinq centimètres pour la confection de la troisième couche, on peut obtenir un coefficient d'isolation thermique K = 0,37. I1 s'agit d'un excellent résultat et ainsi, le complexe d'isolation acoustique pourra être mis à profit pour également obtenir une bonne isolation thermique. Alors que l'épaisseur de la première couche (3) du complexe (1) est de l'ordre du centimètre, une épaisseur de quelques millimètres pour la confection de la couche centrale (4) est nécessaire pour enregistrer de bons résultats. L'assemblage des trois couches sera de préférence réalisé par collage, de même que la fixation du complexe sur la paroi murale (2). De préférence, le complexe d'isolation acoustique (1) se présente sous la forme d'une dalle modulaire (6) telle qu'illustrée à la figure 2. I1 s'agit d'une presentation adaptée à chaque usage étant donné qu'elle se prête aux différentes configurations susceptibles d'être rencontrées. En outre, sur le plan de la fabrication industrielle, la forme de dalles est aisée à réaliser. I1 n'en demeure pas moins que pour garantir notamment de bons résultats dans l'absorption des basses fréquences, il est nécessaire d'assurer une continuité de la couche centrale (4) du complexe (1) et notamment pour éviter qu'il puisse se créer des ponts sonores entre la paroi (2) et le milieu extérieur. A cet égard, la continuité de la couche centrale (4) est assurée au moyen d'une imbrication des chants des dalles modulaires (6) telle qu'illustrée à la figure 3. Cette imbrication assure la continuité de la couche (4) et évite toute propagation directe des ondes sonores au niveau du jointoiement des dalles (6). La figure 4 illustre en vue de coupe le réalisation d'un matelas d'air (7) entre la paroi murale (2) et le complexe (1). Le matelas d'air (7) est créé grâce à l'interposition de tasseaux (8) entre la paroi murale (2) et le complexe (1). Le matelas d'air (7) présente différentes propriétés en particulier il améliore les propriétés d'absorption de la couche interne (3). Les matériaux utilisés pour la confection des différentes couches pourront subir des traitements appropriés, notamment la première couche (3) et la couche extérieure (5) pourront être formées par un liège aggloméré avec de la résine, le liège ayant subi un passage dans un autoclave à 3000C. Les résultats qui peuvent être atteints grêce à l'utilisation du complexe d'isolation acoustique de la présente invention sont illustrés sur le graphique de la figure 5 qui indique l'atténuation en déciBel de l'amplitude de l'onde sonore incidente après la traversée dans le complexe de la présente invention, en fonction de la fréquence de ladite onde sonore incidente. Les résultats sont excellents et comme on peut le remarquer, la quasi totalité du spectre sonore est couverte. On pourra encore compléter l'efficacité des matériaux utilisés en utilisant une feuille d'aluminium de faible épaisseur permettant, par exemple, la réflexion du son. Cette feuille pourra être contrecollée dans le complexe sous la forme d'un sandwich avec la couche de matériau haute ou basse densité. Plutôt que d'utiliser une feuille métallique d'aluminium, on pourra incorporer directement des particules d'aluminium dans le liège servant à la fabrication des couches haute ou basse densité. On pourra encore, par exemple pour les différents lièges utilisés haute ou basse densité, mettre en oeuvre des couches superposées de liège de granulométries différentes. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu parfaitement être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, différents matériaux et- d'autres modes de fixation azuraient pu être utilisés. REVENDICATIONS 1. Complexe d'isolation acoustique destiné à couvrir les parois murales inté-rieures et extérieures pour absorber les ondes sonores, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il présente une structure interne composée de trois couches dont - la première couche (3) est formée d'un matériau alvéolaire de faible densité qui présente des propriétés d'absorption d'ondes sonores de fréquences élevées et moyennes, - une seconde couche (4) centrale réalisée dans un matériau haute densité ayant un pouvoir d'absorption des ondes sonores de basses et moyennes fréquences, - une troisième couche (5) formée dans un matériau analogue à celui utilisé pour la confection de la première couche (3). 2. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que le matériau employé dans les première et troisième couches (3, 5) est un liège faible densité ou polystyrène expansé. 3. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que le matériau employé dans la confection de la couche centrale (4) est un liège haute densité. 4. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que la densité du liège utilisé pour la confection des première et troisième couches est comprise entre quatre vingts et deux cents kilogrammes par mètre cube. 5. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que la densité du liège utilisé pour la confection de la couche centrale (4) est comprise entre cinq cents et trois mille kilogrammes par mètre cube. 6. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que l'assemblage des différentes couches (3, 4, 5) est réalisé par collage. 7. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que des tasseaux (8) sont interposés entre le complexe (1) et la paroi murale (2). 8. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r- a c t é r i s é par le fait qu'il se présente sous la forme de dalles modulaires (6) susceptibles de s'imbriquer les unes dans les autres de sorte à assurer la continuité de la couche centrale (4). 9. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'une feuille d'aluminium de faible épaisseur, permettant la réflexion du son, est contrecollée dans le complexe sous la forme d'un sandwich avec la couche de matériau haute ou basse densité. 10. Complexe d'isolation acoustique, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que des particules d'aluminium sont incorporées dans le liège servant à la fabrication des couches haute ou basse densité.