Brevet FR2744736A1 — publié le 19970814

ÉCRAN ROUTIER ABSORBANT ACOUSTIQUE L'invention concerne un écran routier absorbant acoustique à base de matériaux fibreux. Les écrans acoustiques absorbants sont constitués de panneaux à base de bois ou de métal dont une face dirigée vers la zone à protéger est généralement pleine tandis que l'autre face du côté de la source de bruit est plus ou moins ouverte, souvent perforée. Entre ces deux faces du panneau, on trouve le plus souvent des produits fibreux dont la densité et l'épaisseur sont choisies en fonction des besoins acoustiques. Pour évaluer les performances de ces écrans routiers absorbants on mesure essentiellement deux grandeurs : le coefficient d'absorption Sabine as et le coefficient d'absorption local aL. La première mesure est effectuée sous une multiplicité d'incidences en particulier dans des salles réverbérantes tandis que la seconde se fait pour des incidences définies, en général 0" et 300. Les écrans routiers à base de laine minérale ont une bonne absorption acoustique en particulier dans les fréquences aiguës. Malheureusement dans les fréquences basses, en particulier celles inférieures à 400 Hertz, les performances des laines minérales sont médiocres. La demande de brevet Européen EP-A-O 201 104 décrit un panneau destiné à améliorer aussi bien l'absorption acoustique dans un local que la transmission entre ce local et un local voisin qui est triple. il possède une âme constituée de nids d'abeille dont les alvéoles jouent le rôle de résonateurs d'Helmholtz. De part et d'autre de cette âme rigide sont placés des parements en fibres minérales, le parement du côté de la source de bruit ayant une masse volumique inférieure à celle du parement opposé à la source de bruit. De plus, la plaque de fibres minérales orientée du côté de la source de bruit a une masse volumique croissante depuis l extérieur jusqu å l autre face du côté intérieur. Le panneau décrit dans EP-0 201 104 est compliqué à réaliser. En effet, les gradients de masse volumique sont difficiles à obtenir en production. De plus, pour un usage extérieur, le matériau qui constitue l'âme rigide du panneau doit être capable de supporter les contraintes d'un usage extérieur ce qui en augmente le coût. Dans le brevet US-3 977 492 on décrit un panneau composé de deux parties, une première partie externe qui comprend plusieurs couches de matériaux poreux et parmi ces couches au moins une couche de fibres de verre textile tissées et une deuxième partie constituée d'un matériau très poreux constitué principalement de fibres non tissées, ou bien même d'un simple vide d'air. Le produit que l'on vient de décrire possède, lorsqu'il est composé d'un matelas fibreux en face arrière, un assez bon amortissement acoustique à l'exception cependant des basses fréquences où l'amortissement s'il était mesuré par un coefficient a Sabine ou or linéaire serait vraisemblablement faible. L'invention se donne pour tâche d'améliorer les performances des panneaux d'absorption acoustiques routiers dans les basses fréquences. Pour atteindre ce résultat, I'invention propose un panneau routier absorbant acoustique à base de matériaux fibreux qui comporte au moins deux plaques de matériaux fibreux placées l'une derrière l'autre, qui sont séparées par un film d'une masse surfacique 2 comprise entre 30 et 500 g/m2. Le panneau de l'invention qui utilise des matériaux traditionnels les assemble ainsi simplement d'une manière particulière avec entre eux un film très facile à utiliser mais qui permet d'améliorer très sensiblement les résultats. De préférence, les plaques de matériaux fibreux de l'invention sont placées devant une structure rigide étanche dont elles sont séparées par un vide d'air. Les matériaux fibreux sont de préférence à base de laines minérales, quant au film séparant les plaques de matériaux fibreux, il est de préférence étanche à l'air et à base d'aluminium et/ou de polyéthylène. On voit que les moyens de l'invention sont des moyens simples, faciles à mettre en oeuvre et bon marché. Dans la variante préférée de l'invention, la structure rigide étanche derrière les plaques en matériaux fibreux est à base de bois ou de métal. L'invention propose deux modes préférés de réalisation tous deux à base de laines minérales: - dans le premier, la plaque inteme a une masse volumique comprise entre 8 et 50 kg/m3 et notamment entre 10 et 15 kg/m3 et de préférence de 13 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 40 et 120 mm et notamment entre 60 et 90 mm et de préférence de 80 mm de même, la plaque externe a une masse volumique comprise entre 8 et 50 kg/m3 et notamment entre 15 et 30 kg/m3 et de préférence de 25 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 10 et 50 mm et notamment entre 20 et 30 mm et de préférence de 25 mm - I'autre mode de réalisation préféré de l'invention comporte une plaque interne a une masse volumique comprise entre 40 et 120 kg/m3 et notamment entre 40 et 60 kg/m3 et de préférence de 50 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 20 et 120 mm et notamment entre 40 et 60 mm et de préférence de 50 mm, de même, la plaque externe a une masse volumique comprise entre 40 et 120 kg/m3 et notamment entre 50 et 100 kg/m3 et de préférence de 90 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 10 et 60 mm et notamment entre 20 et 40 mm et de préférence de 30 mm. La description et les figures qui suivent permettront de comprendre l'invention et d'en saisir les avantages. * Sur la figure 1, on présente une coupe d'un exemple de réalisation d'un panneau selon l'invention., * sur la figure 2 on a représenté les valeurs as d'un panneau de l'invention comparé à un panneau traditionnel, * et sur la figure 3 les valeurs de aL comparées entre un panneau de l'invention et un panneau traditionnel ici également. Sur la figure 1 on voit la structure étanche et rigide en 1 qui constitue le fond du panneau de l'invention. Il s'agit d'une structure en bois qui est tenue en place verticalement par des moyens non représentés. On voit en 2 une autre partie, également en bois, qui constitue un réseau de planches verticales dont la fonction est à la fois esthétique et de protection des plaques en matériau fibreux situées entre ce réseau de planches 2 et le panneau arrière rigide 1. On voit en 3 la plaque composite de l'invention. Elle est tenue à l'arrière du panneau par des entretoises 4 qui laissent un espace libre, dit plénum d'air, entre l'arrière de la plaque en matériau fibreux et la structure étanche rigide à l'arrière du panneau. La plaque de l'invention 3, elle-même. est constituée d un matériau avant dit externe et d'un matériau arrière dit interne séparés par un film étanche. Le film peut être indifféremment fixé à l'un ou l'autre des panneaux ou même laissé libre entre eux. Il est de préférence en aluminium ou en polyéthylène ou même en une combinaison des deux. Le panneau complexe 5, 6, 7 est constitué en arrière 5 par un panneau de laine de verre de masse volumique 13 kg/m3 d'une épaisseur de 80 mm. C'est lui qui est revêtu d'un film qui est ici en aluminium 7 d'une épaisseur de 15 llm. On a posé sur ce panneau 6 revêtu du film d'aluminium un second panneau de laine de verre de masse volumique de 25 kg/m3 et d'une épaisseur de 25 mm. Sur le panneau qu'on vient de décrire, on a procédé à des mesures d'absorption acoustique. Ces mesures ont été effectuées en salle réverbérante sans plénum. I1 s'agissait de mesures d'a Sabine selon la norme NF EN 20354. Les résultats sont représentés figure 2. On a représenté sur la figure les résultats dans les fréquences basses, celles qui sont les plus intéressantes pour le bruit du trafic routier. On constate que sur la courbe 8 (complexe b) représentant as du panneau de la figure 1 I'absorption acoustique est de très bonne qualité puisqu'elle se rapproche de 1 dans les très basses fréquences et les dépasse pour les fréquences plus élevées. Sur la figure 2 on a fait figurer également à titre de comparaison le résultat de mesures as d'un panneau traditionnel équipé d'une plaque de fibres de verre d'une masse volumique de 10 kg/m3 et qui a une épaisseur de 80 mm (référence a). La figure parle d'elle même. On constate immédiatement l'amélioration apportée par le film étanche 7 interposé entre les deux panneaux de matériaux fibreux constituant le panneau composite de l'invention. Le tableau I ci-dessous résume les valeurs mesurées. La première ligne du tableau représente le panneau de référence de 80 mm d'épaisseur et la deuxième ligne le complexe selon l'invention qui vient d'être décrite. TABLEAU I as 100 125 160 200 250 320 400 Référence a 0,40 0,45 0,55 0,80 0,90 0,95 1,05 Complexe b 0,75 0,80 1.10 1,15 1,15 1,15 1,20 On a procédé également à d'autres essais avec des compositions de panneaux différentes et cene fois avec une incidence sonore dirigée, c'est-à-dire qu'on a effectué des mesures de a local (aL) selon la norme NF S 31089/86. Le panneau de l'invention était constitué d'une part d'un panneau arrière 5 (figure 1) d'une masse volumique en laine de roche de 50 kg/m3, d'une épaisseur de 50 mm.Il était revêtu d'un film d'aluminium 7 d'également 15 ,um d'épaisseur et l'on avait placé devant, un second panneau d'une masse volumique de 90 kg/m3 et d'une épaisseur de 30 mm. Sur la face avant de ce panneau était collé un voile de verre qui permet de protéger le panneau et de limiter le dépôt de poussière. Les autres dimensions du panneau de la figure 1 sont : épaisseur de la structure en bois rigide arrière 3 cm, épaisseur du plénum d'air intermédiaire entre la structure rigide arrière et le panneau de l'invention 2 cm, hauteur et dimension horizontale des planches 2 de la face avant : 4 cm sur 4 cm. Les résultats qui figurent dans le tableau II sont représentés figure 3. On voit en 12 les résultats aL à 0 d'incidence et en 13 à 300 d'incidence. En comparaison on a représenté en 10 et en 11 respectivement les résultats sous 0 et 30 d'un panneau unique, lui-aussi revêtu d'un voile de verre mais d'une masse volumique de 100 kg/m3 et d'une épaisseur de 50mm. TABLEAU Il 100 125 160 200 250 1 320 Référence a 0 0 0 0 0,05 0,35 0,70 30 0 0 0 0,05 0,35 0,65 Complexe b 0 0,30 0,40 0,45 0,50 0,60 0,65 30 0,7 0,75 0,75 0,70 0,65 0,60 Les résultats sont encore plus spectaculaires que précédemment puisque jusqu'à une fréquence de 250 Hertz la référence ne présente qu'un très faible amortissement acoustique alors que les plaques de l'invention sont déjà efficaces à partir de 100 Hertz. REVENDICATIONS 1. Panneau routier absorbant acoustique à base de matériaux fibreux, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux plaques de matériaux fibreux placées l'une derrière l'autre et séparées par un film d'une masse surfacique comprise entre 30 et 500 grammes par mètre carré. 2. Panneau routier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques de matériaux fibreux sont placées devant une structure rigide étanche dont elles sont séparées par un vide d'air. 3. Panneau routier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plaques de matériaux fibreux sont à base de laines minérales. 4. Panneau routier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le film séparant les plaques de matériaux fibreux est étanche à l'air et qu'il est à base d'aluminium et/ou de polyéthylène. 5. Panneau routier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque externe est recouverte du côté extérieur, d'un voile de verre. 6. Panneau routier selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la structure rigide étanche derrière les plaques en matériaux fibreux est à base de bois ou de métal. 7. Panneau routier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque interne a une masse volumique comprise entre 8 et 50 kg/m3 et notamment entre 10 et 15kg/m3 et de préférence de 13 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 40 et 120 mm et notamment entre 60 et 90 mm et de préférence de 80 mm et en ce que la plaque exteme a une masse volumique comprise entre 8 et 50 kg/m3 et notamment entre 15 et 30 kg/m3 et de préférence de 25 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 10 et 50 mm et notamment entre 20 et 30 mm et de préférence de 25 mm. 8. Panneau routier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque interne a une masse volumique comprise entre 40 et 120 kg/m3 et notamment entre 40 et 60 kg/m3 et de préférence de 50 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 20 et 120 mm et notamment entre 40 et 60 mm et de préférence de 50 mm et en ce que la plaque externe a une masse volumique comprise entre 40 et 120 kg/m3 et notamment entre 50 et 100 kg/m3 et de préférence de 90 kg/m3 et une épaisseur comprise entre 10 et 60 mm et notamment entre 20 et 40 mm et de préférence de 30 mm.