Brevet FR2611777A1 — publié le 19880909

-1 - La présente invention concerne un panneau perforé, ayant une épaisseur d'au moins 6 mm environ, utilisable comme élément d'absorption sonore, spécialement dans les faux-plafonds. Il existe diverses règles de construction et prescriptions de sécurité du personnel, en ce qui concerne l'absorption sonore, à considérer pour différents types de locaux. Divers types de panneaux ont été réalisés avec l'intention de procurer une absorption sonore importante. Par exemple, il existe des panneaux perforés qui sont utilisés avec une contre-couche en laine minérale. Ces combinaisons procurent une excellente absorption sonore mais, dans la plupart des cas, uniquement dans une petite plage limitée de fréquences. Dans des locaux spéciaux tels que des auditoriums, des théâtres, etc., diverses zones sont pourvues d'absorbants ayant des plages actives en fréquence différentes, pour un réglage fin du temps de réverbération. Une telle zone partielle peut avoir une absorption importante dans une petite plage de fréquences, ou un diagramme spécial d'absorption en fréquence. Dans la plupart des locaux tels que les grands ateliers, les halls de montage et les halls d'entrée, etc., toute l'étendue du plafond est normalement recouverte de panneaux avec un seul type d'absorbant. Il est préférable que celui-ci ait une bonne absorption modérée dans une large plage de fréquences, plutôt qu'une très bonne absorption dans une plage de fréquences étroite. Un type courant d'absorbant consiste en un faux- plafond accroché à des systèmes de support spéciaux ou pendules et formant une surface pour une couche épaisse de laine minérale en vrac. Quand ces types de plafonds sont assemblés, il est très important que la laine minérale soit placée -2- correctement pour atteindre l'effet d'absorption attendu. Des câbles électriques et des gaines de ventilation passent souvent dans l'espace entre le plafond et le faux-plafond. Pendant les travaux de maintenance sur ces systèmes, des parties du faux-plafond doivent être démontées, et il y a toujours un risque que la laine minérale ne soit pas remise en place convenablement par le technicien en électricité ou en ventilation. On connaît aussi des panneaux perforés dans lesquels le dos du panneau comporte une feuille de revêtement reposant librement ou partiellement reliée, à la place de la laine minérale. Cette mesure entraîne un assemblage et un réglage simplifiés, mais non une absorption plus efficace. Il est plus difficile d'obtenir un absorbant à large bande avec des panneaux perforés en plaques de plâtre et autres plaques de construction, qu'avec les autres panneaux possibles, plus chers, en métal et en matière plastique. La raison de cela est que ceux-ci peuvent être fabriqués avec une épaisseur beaucoup moindre. Cependant, une fois repeints, ces panneaux minces auront une capacité à absorber les sons considérablement réduite, car la peinture peut adhérer au revêtement. Il existe un net besoin d'élargir considérablement la plage en fréquence d'absorption sonore des plaques de plâtre perforées. On doit considérer trois paramètres si on désire une bonne absorption sonore dans une large plage de fréquences. 1. L'étendue de perforation, qui doit être aussi grande que possible. 2. L'épaisseur du panneau, qui doit être aussi faible que possible. 3. La distance (intervalle) entre le plafond réel et le faux-plafond, qui doit être importante. -3- Quelles sont les implications pour ces trois paramètres ? 1. Des panneaux minces en métal ou en matière plastique peuvent être perforés à un degré d'environ 30 %. Avec des plaques de plâtre, pour conserver de la résistance, un degré de perforation de plus de 20 % n'est pas possible. 2. Des panneaux de métal ou de matière plastique sont disponibles en épaisseurs de moins de 2 mm, alors que les plaques de plâtre ont une épaisseur entre 6 et 18 mm. 3. Avec des panneaux minces ayant un degré de perforation important, on peut obtenir une bonne absorption avec des intervalles de 30 mm et plus. Pour obtenir les mêmes résultats avec des plaques de plâtre, un intervalle minimum de 70 mm est nécessaire. Dans les deux cas, la plage d'absorption en fréquence est considérablement améliorée quand l'intervalle est augmenté à environ 200 mm. Ensuite, les améliorations sont minimes. Quand tous les paramètres 1 à 3 sont favorables, on peut obtenir des absorbants à large bande avec un mince revêtement en laine minérale, attaché de façon lâche sur le panneau. Pour les plaques de plâtre, les paramètres 1 et 2 ont toujours été défavorables et, jusqu'ici, on ne connaissait pas de procédé pour obtenir une bonne absorption dans une large plage de fréquences. Les demandes de brevet suédoises SE 402 142, SE 404 540, SE 407 957 et SE 440 524 ainsi que la demande ouest-allemande DE 3 242 940 concernent des absorbants de résonance présentant un mince revêtement en fibre à la place d'une couche en laine minérale mais, dans tous ces documents de la technique antérieure, il est souligné que le revêtement en fibre doit être fixé à -4- un panneau perforé très mince, une plaque mince de métal par exemple. Dans ces cas, une résistance de passage spécifique souhaitable pour le panneau perforé avec revêtement est donnée, c'est environ 500 Nsm-3. Ces absorbants conviennent donc mieux quand on désire une absorption importante près de la fréquence de résonance plut8t qu'une absorption à large bande. Pour le mur d'écran insonorisant selon SE 404 540, une valeur de 400 Nsm3 est donnée comme satisfaisante pour obtenir une absorption maximum dans la plage de fréquences de 500 à 1 000 Hz quand l'intensité du bruit de circulation est la plus élevée. L'objet de l'invention est donc d'obtenir un panneau perforé, par exemple en plâtre, qui ait une résistance au passage acoustique satisfaisante, de sorte qu'on puisse l'utiliser comme absorbant à large bande sans une contre-couche en laine minérale en vrac. A cet effet, l'invention est caractérisée en ce que chaque perforation est recouverte d'un mince revêtement en fibre qui est relié aux bords de la perforation, donnant audit élément de panneau une résistance spécifique au passage acoustique de 1 200 à 4 000 Nsm-3 (Ohms acoustiques). Diverses autres caractéristiques ressortent d'ailleurs de la description qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La Fig. 1 est une vue en coupe d'un panneau perforé selon l'invention. La Fig. 2 est un diagramme montrant des courbes de référence et la courbe d'absorption pour une plaque de plâtre selon la Fig. 1. La résistance au passage acoustique peut être comparée à une résistance en courant alternatif. C'est -5- seulement en 1985 qu'un procédé pour mesurer cette résistance dynamique fut présenté: "Measurements of acoustic flow resistance". K.U. IngArd et T.A. Dear, Journal of Sound and Vibration (1985) 103(4). Dans le développement de la présente invention, on a utilisé ce procédé 103(4). Les données sur la résistance de passage qu'on peut trouver dans la littérature technique sont comparées à une résistance au courant continu. Cela est plus facile à mesurer mais peut différer beaucoup de la réalité acoustique. Le panneau 10 a été produit à partir de plâtre 11 qui, comme pour les plaques de plâtre habituelles, est entouré d'une couche en papier 12. Le panneau 10 est perforé avec des trous ou fentes 13 dans le plâtre et les couches en papier, s'étendant en travers du plan du panneau. Le dos 14 du panneau, c'està-dire le côté du panneau qui est prévu pour ne pas faire face à une source sonore, présente un revêtement attaché en fibre 15 recouvrant les fentes 13. Le revêtement est relié au panneau 10 tout au long des côtés 13a des perforations, par l'intermédiaire d'un film de colle 16. La colle 16 est absente des parties du revêtement recouvrant les perforations. Quand ce panneau 10 est correctement monté, il existe un intervalle d'air entre le dos 14 et un plafond ou un mur arrière. Lorsque des absorbants sonores à large bande sont appréciés selon la Normalisation Suédoise SS 025259 et SS 025260, on ne considère pas qu'il est aussi important d'insister sur une bonne absorption aux basses fréquences qu'aux hautes fréquences, et une réduction d'absorption est permise au-dessous de 500 Hz. A la Fig. 2, ont été superposées sur les courbes de référence de la spécification de Normalisation Suédoise sus-mentionnée, les courbes d'absorption d'un absorbant -6- en plaques de plâtre perforé de fentes avec une contre- couche en laine minérale de 30 mm, et d'un panneau en plâtre correspondant avec une couche attachée de revêtement en fibre selon l'invention, c'est-à-dire donnant à l'élé- ment une résistance spécifique au passage acoustique de 3 150 Nsm 3. Dans les deux cas, le degré de perforation est de 17,8 %, l'épaisseur de la plaque de plâtre est de 13 mm et l'intervalle d'air jusqu'à une surface arrière est de mm. En général, le revêtement en fibre 15 donne au panneau feuilleté une résistance spécifique au passage acoustique d'environ 1 800 à 3 500 Nsm 3. De même, l'éten- due des perforations représente entre 10 et 20 % de l'étendue du panneau. Toutes les mesures ont été faites au laboratoire National de Recherche Suédois. L'absorbant avec le revêtement en fibre selon l'invention et sans laine minérale est un niveau au-dessus du panneau classique combiné avec de la laine minérale, Niveau Absorbant C et Niveau Absorbant D, respectivement. Les facteurs d'absorption pondéréso w sont respec- tlvement de 0,6 et 0,4. Un exemple de matériau de revêtement en fibre approprié contient entre 5 et 90 % de fibres synthétiques organiques, par exemple des fibres en polyester, et le complément comprend des fibres de cellulose. La taille de la fibre doit être dans la plage de 1,7 à 17 dtex et sa longueur entre 12 et 35 mm. Un agent de liaison au latex peut être utilisé dans la fabrication du revêtement en fibre, mais aussi d'autres agents de liaison thermiques, mécaniques ou chimiques. Le revêtement doit avoir un grammage compris entre 20 et 300 g/m, environ. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son - 7 - 2611777 cadre. Par exemple, deux panneaux selon l'invention peuvent être feuilletés ensemble, le revêtement pouvant être placé entre les faces réunies des panneaux. En outre, les panneaux ne sont pas nécessairement en plaques de plâtre, mais ils peuvent être d'autres panneaux d'épaisseur et de perforation semblables, par exemple des panneaux à base de plaques en fibres de bois ou de ciment. -8- REVENDICATIONS 1) Panneau perforé (10) ayant une épaisseur d'au moins 6 mm environ, utilisable comme élément d'absorption sonore, spécialement dans des fauxplafonds, caractérisé en ce que chaque perforation (13) est recouverte d'un mince revêtement en fibre (15) qui est relié aux bords (13a) de la perforation, donnant audit élément de panneau une résistance spécifique au passage acoustique de 1 200 à 4 000 Nsm-3, environ. 2) Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement en fibre (15), sous la forme d'une feuille continue, est reliée au moyen d'une colle (16) à la face éloignée du panneau (10) par rapport à une source sonore. 3) Panneau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le film de colle (16) s'étend sur les bords (13a) des perforations, laissant libres les zones du revêtement (15) recouvrant la perforation (13). 4) Panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le revêtement en fibre (15) donne au panneau feuilleté une résistance spécifique au passage acoustique d'environ 1 800 à 3 500 Nsm-3. ) Panneau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étendue des perforations représente entre 10 et 20 % de l'étendue du panneau.