Brevet FR2683660A1 — publié le 19930514

STRUCTURE MODULAIRE D'ABSOPTION DE VIBRATIONS NOTAMMENT ACOUSTIOUES DANS UNE ENCEINTE CLOSE L'invention concerne une nouvelle structure modulaire destinée à permettre l'absorption des vibrations dans une enceinte close, en vue d'une part, d'améliorer l'acoustique générale dans une telle enceinte, et d'autre part, d'absorber au maximum les bruits, et plus particulièrement, les bruits parasites. Depuis longtemps déjà se pose le problème de la protection contre les nuisances dues au bruit de toute sorte. De nombreux produits sont de fait appararus, afin de réduire ces nuisances, notamment en agglomération, et le long des autoroutes et autres boulevards périphériques pour se prémunir du bruit généré par le trafic automobile. De fait, ces différents produits ont tous un dénominateur commun, à savoir la réalisation au sein de leur surface, généralement constituée d'un matériau absorbant, de cavités au sens large, destinées à piéger les sons. On utilise également des murs anti-bruit susceptibles de réfléchir les sons, concentrant alors tous les bruits au niveau de leur lieu d'émission. S'agissant des enceintes fermées, on s'est alors proposé d'adapter les produits existants en réduisant simplement leurs dimensions pour permettre leur adaptation. Si certes, par ce biais, on aboutit à une réduction des bruits parasites, celle-ci s'avérait néanmoins de faible importance. En outre, de tels aménagements ne permettent pas d'améliorer la qualité acoustique d'une enceinte. Enfin, l'utilisation de murs ou panneaux anti-bruit du type réfléchissant est impropre dans une telle enceinte fermée. L'objet essentiel de l'invention est donc de proposer une structure modulaire, destinée à absorber les vibrations, notamment acoustiques, dans un double but, à la fois de piéger les bruits parasites, et d'autre part, d'augmenter la qualité acoustique de telles enceintes. Cette structure se compose d'éléments unitaires sous forme de panneaux, réalisés en un complexe à base de béton, dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulés destinés à alléger ces panneaux et à augmenter leur pouvoir d'isolation phonique. Ces panneaux comportent sur l'une de leur deux faces principales des alvéoles de formes variées, et dont l'autre face est lisse. Ils sont fixés sur partie des parois de l'enceinte à aménager, en maintenant entre ladite paroi et le panneau une lame d'air. En d'autres termes, l'invention consiste à agencer des panneaux élémentaires propres à constituer une structure modulaire, de telle sorte à associer d'une part, le rôle de résonateur desdites cavités, principalement destinées de manière connue à absorber les moyennes fréquences, et d'autre part une lame d'air, piégée en quelque sorte entre la paroi de l'enceinte à aménager et lesdits panneaux, de telle sorte à créer un effet de membrane, destinée alors à absorber les très basses fréquences. De la sorte, outre la grande facilité de mise en place, conférée par la modularité de cette structure, on aboutit à une bonne capacité d'amortissement des vibrations, et corrélativement, à une acoustique résultante de bonne capacité. En outre, l'utilisation d'un matériau particulier pour la réalisation des panneaux, à base de béton dans lequel sont incorporés des agrégats et granulés, notamment de matériaux ligno-cellulosiques, et notamment du bois, donc un matériau poreux, permet aux vibrations de fréquences plus élevées de traverser lesdits panneaux et d'être ainsi amorties par frottement et aussi par la lame d'air située entre le panneau et la paroi. Cette structure originale conduit à une conjuguaison d'effets d'amortissement de vibrations, augmentant de manière particulièrement significative l'absorption des bruits parasites, le coefficient d'absorption acoustique également dénommé facteur devenant alors important pour une large gamme de fréquences, notamment correspondant aux fréquences acoustiques perceptibles par l'oreille humaine. Selon une première forme de réalisation, les alvéoles des dits panneaux ne sont dirigées que vers la source sonore, et notamment vers l'intérieur de l'enceinte à aménager. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les panneaux sont alternativements positionnés de telle sorte que les alvéoles soient d'une part, dirigées vers l'intérieur de l'enceinte et d'autre part, vers la paroi, de telle sorte à permettre un meilleur amortissement des vibrations de fréquences plus élevées, attendu que la combinaison de la lame d'air avec l'effet résonateur engendré par les alvéoles dirigées contre la paroi conduit à une amortissement optimum. Avantageusement, les panneaux sont fixés sur des tasseaux par clouage ou vissage, lesdits tasseaux étant fixés directement sur la paroi. Afin d'optimiser encore l'effet d'amortissement anti-bruit de cette structure, on positionne au niveau du plan de joint séparant deux panneaux modulaires adjacents, un joint en matière fibreuse, typiquement réalisé en laine de verre ou laine de roche, en d'autres termes en un élément poreux permettant la progression des vibrations au travers, en direction de la paroi, caractérisé par leur résistance au flux d'air. Typiquement, la lame d'air a une épaisseur comprise entre 3 et 10 cm, et avantageusement 5 cm. En effet, si cette lame d'air est d'épaisseur inférieure à 3 cm, l'effet de membrane généré par celle-ci devient insuffisant pour être significatif. En revanche, il n'est pas utile d'augmenter à l'infini cette épaisseur, compte tenu de l'encombrement alors occupé par la structure modulaire. Avantageusement, la profondeur des alvéoles est typiquement des deux tiers de l'épaisseur des panneaux afin d'obtenir un effet résonateur de bonne qualité. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une partie de la structure conforme à l'invention en place sur une paroi. La figure 2 est une coupe transversale d'une structure en place contre une paroi conformément à l'invention. En se reportant à la figure 1, la structure modulaire conforme à l'invention est fondamentalement constituée de panneaux élémentaires portant la référence générale (I), de forme typiquement parallélépipèdique, de section carrée et de dimensions par exemple voisines de 60 x 60 cm. Ces panneaux élémentaires (1) sont réalisés par moulage en un complexe à base de béton dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulés de matière lignocellulosique, typiquement à partir de bois, notamment de déchets, copeaux, sciures etc... L'utilisation de ce matériau, couramment dénommé "béton de bois" n'est pas nouvelle et sa description ne sera pas détaillée de manière plus approfondie. En effet, il y a lieu pour ce faire de se reporter au document FR-A2 499551. Ces panneaux (1) comportent deux faces principales respectivement une face avant (2), sur laquelle sont ménagées des alvéoles de formes variées (4), obtenues directement par moulage ou par usinage, et une face arrière portant la référence numérique (3) entièrement lisse. Par construction, les faces principales comportent un léger décrochement (10) par rapport au pourtour périphérique desdites faces principales. il sera montré ultérieurement qu'un tel décrochement facilite le positionnement de ces panneaux. Conformément à l'invention, les panneaux (1) sont fixés sur la paroi (5) de l'enceinte close à aménager, par l'intermédiaire de tasseaux discontinus (6). De fait, ce sont les tasseaux (6) qui sont directement fixés sur la paroi (5), par exemple par vissage, et les panneaux (1) sont fixés sur les tasseaux (6) notamment par clouage ou également par vissage au moyen de clous (11). On comprendra de fait que la mise en place d'une telle structure est très facile, attendu qu'il suffit simplement de clouer les panneaux sur les tasseaux, préalablement mis en place. Les tasseaux (6) ont une forme telle, qu'ils viennent se positionner entre les décrochements (10) des deux panneaux consécutifs, tels qu'on peut mieux le voir sur la figure 2. De fait, ils facilitent le positionnement et la mise en place des dits panneaux (1), et assurent l'écartement judicieusement choisi entre lesdits panneaux, par coopération des tasseaux avec le décrochement (10). Conformément à l'invention, ces tasseaux (6) permettent le ménagement d'une lame d'air (7) entre la paroi (5) de enceinte à aménager, et lesdits panneaux. Cette lame d'air (7) a typiquement une épaisseur de 5 cm, afin de pouvoir jouer pleinement son rôle d'effet de membrane, notamment pour piéger et amortir les vibrations de basses fréquences. On peut jouer sur l'épaisseur de cette lame d'air (7), en faisant varier les dimensions des tasseaux (6). Le plan de joint (8) séparant deux panneaux consécutifs, peut être comblé par un matériau poreux et fibreux, tel que par exemple de la laine de verre ou laine de roche. En outre, le dégagement (10), ménagé au niveau de chacune des faces principales des panneaux peut également être comblé par un matériau fibreux (9), afin de conférer à l'ensemble un aspect uniforme et donc esthétique, et de plus, afin de permettre également à ce niveau un amortissement, au moins partiel des vibrations. Selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, on alterne le positionnement des panneaux de telle sorte qu'un panneau sur deux présente sa face avant (2) dirigée vers la source d'émission de bruit, c'est à dire vers l'intérieur de l'enceinte, le panneau consécutif étant positionné en sens inverse c'est à dire la face avant (2) dirigée contre la paroi (5). De la sorte, et comme on l'a déjà précisé, il y a coopération d'une part, entre l'effet de membrane joué par la lame d'air (7) et d'autre part, l'effet résonateur des alvéoles (4). De la sorte, on optimise l'amortissement des vibrations de bruit de manière plus complète, notamment pour les vibrations de fréquences plus élevées. La structure complète ainsi réalisée permet d'obtenir un amortissement de bonne qualité sur une large gamme de fréquences de vibrations, compte tenu de la coopération des différents effets développés par d'une part les alvéoles, et d'autre part la lame d'air en coopération avec les panneaux. En outre, il est à noter qu'une fois partiellement amorties au niveau des alvéoles, les vibrations de fréquences plus élevées, sont suceptibles de traverser le panneau (1) en direction de la paroi (5), compte tenu de la porosité du béton de bois, et sont de fait amorties de manière supplémentaire en traversant, puis se trouvent piégées par la lame d'air (7). Enfin, étant réalisés en un matériau relativement léger, les panneaux sont très aisément manipulables. D'épaisseur voisine de 10 cm, le poids typique d'un panneau est voisin de 30 kg. En outre, ils peuvent être teints dans la masse, améliorant de manière significative l'esthétique générale. I1 est à noter que compte tenu de la très grande capacité d'amortissement de cette structure, il n'est pas nécessaire de recouvrir la totalité des parois de l'enceinte que l'on souhaite aménager. REVENDICATIONS 1/ Structure modulaire pour l'absorption des vibrations, notamment acoustiques dans une enceinte close caractérisée en ce qu'elle se compose d'éléments unitaires sous forme de panneaux (1), réalisés en un complexe à base de béton, dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulés destinés à alléger ces panneaux et à augmenter leur pouvoir d'isolation phonique, lesdits panneaux comportant sur l'une (2) de leur deux faces principales des alvéoles (4) de formes variées, et dont l'autre face (3) est lisse, lesdits panneaux étant fixés sur partie des parois (5) de l'enceinte à aménager, en maintenant entre ladite paroi (5) et les panneaux (1) une lame d'air (7). 2/ Structure modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les alvéoles (4) des dits panneaux sont dirigées en direction de la source sonore, et notamment vers l'intérieur de l'enceinte à aménager. 3/ Structure modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les panneaux (1) sont alternativements positionnés de telle sorte que les alvéoles (4) soient d'une part, dirigées vers l'intérieur de l'enceinte et d'autre part, vers la paroi (5). 4/ Structure modulaire selon l'une des revendications I à 3, caractérisée en ce que les panneaux (1) sont fixés sur des tasseaux (6) par clouage ou vissage, lesdits tasseaux (6) étant fixés directement sur la paroi (5). 5/ Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un joint en matière fibreuse (9) est positionné au niveau du plan de joint (8) séparant deux panneaux modulaires adjacents. 6/ Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la lame d'air (7) a une épaisseur comprise entre 3 et 10 cm, et de préférence 5 cm. 7/ Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la profondeur des alvéoles (4) est voisine des deux tiers de l'épaisseur des panneaux (1). 8/ Structure modulaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les agrégats et granulés incorporés dans le béton pour la réalisation du matériau constitutif des panneaux (I) sont constitués de matières lignocellulosiques.