Comment réduire le bruit dans les maisons en bois en s’appuyant sur des données certaines

Acoustique, résistance au feu, statique, durabilité environnementale : ceux qui pensent que l’isolation phonique est uniquement une question de bruit risquent de négliger des aspects fondamentaux pour les performances générales des structures en bois.
Les vibrations acoustiques (et le bruit qui en résulte) se transmettent à travers les surfaces, les murs et même dans l’air, mais aussi dans les éléments structurels, au moyen des joints et des systèmes d’assemblage.

La réussite ou l’échec d’un bâtiment en matière de confort acoustique, mais aussi de performances thermiques et structurelles, se décide souvent à ces endroits précis.

Pour comprendre comment gérer ces nœuds cruciaux, il est indispensable d’adopter une approche qui ne recherche pas que le bien-être acoustique, ou que les prestations structurelles ou thermiques.

En pratique, cela signifie que le constructeur prêtant attention à toutes les facettes de ces détails devrait avoir des compétences spécifiques dans plusieurs domaines du génie civil et exécuter des calculs complexes et approfondis. Une condition rarement applicable dans le travail quotidien sur les sites de construction ou dans les services techniques.

Voilà pourquoi, parallèlement au développement de solutions pour l’acoustique, ces dernières années chez Rothoblaas, nous avons effectué des dizaines de tests pour comprendre, certifier et fournir des données déjà prêtes à l’emploi. Ces données sont utiles pour gérer tous les aspects cruciaux de façon intégrée : l’acoustique, la statique, la résistance au feu et la durabilité environnementale.

Voilà ce que nous avons déjà vérifié pour vous, afin de vous éviter de devoir le faire.

Concevoir l’acoustique dans les constructions en bois : le contexte compte plus que le bruit

S’attaquer au problème du bruit dans les maisons en bois ne signifie pas insérer un matériau absorbant acoustique ou insonorisant quelconque, mais travailler avec un système de construction stratifié, déformable, comprenant des assemblages complexes. Dans ce contexte, chaque interface entre des panneaux en CLT, entre du bois et du béton, entre une structure et des parois intérieures peut devenir une voie de transmission du son.

C’est pourquoi il est important de privilégier une approche multidisciplinaire. Il n’est pas suffisant de développer un produit avec une seule fonction certifiée. Celui-ci doit être accompagné d’évaluations statiques et dynamiques qui simplifient le travail des concepteurs et des installateurs.

Insonorisation et statique : quand l’acoustique doit supporter des charges

Une bande d’isolation acoustique ne peut pas être efficace si elle cède sous l’action d’une charge ou si elle affecte l’efficacité des systèmes d’assemblage. C’est pourquoi Rothoblaas a réalisé plusieurs campagnes expérimentales avec la TU Graz, l’Universität Innsbruck, l’Università di Bologna et le Karlsruhe Institute of Technology, qui se sont concentrées sur le comportement mécanique des bandes XYLOFON et sur son influence à l’intérieur des assemblages.
Au cours des premières campagnes d'essais, différentes configurations ont été testées, en analysant bien plus d’éléments que le seul comportement acoustique. Des panneaux en CLT d’épicéa et de bouleau ont été soumis à des essais avec différents niveaux d’humidité et différents niveaux de charge.

Au sein de ces premières campagnes, on a testé :

• les bandes XYLOFON,
• les vis HBS,
• les rondelles XYLOFON WASHER.

Grâce à l’expérience acquise, un nouveau projet de recherche a vu le jour pour caractériser le comportement statique des assemblages avec bande insonorisante interposée. On a mesuré le coefficient de friction statique, la rigidité au cisaillement des bandes d’isolation acoustique XYLOFON et PIANO et on a analysé les résistances mécaniques en conditions réelles.
Les essais ont été conduits en variant le type de système d’assemblage, le diamètre des connecteurs, le type et l’épaisseur de la bande résiliente.

Au sein de ce projet, on a testé :

• les bandes XYLOFON,

• les bandes PIANO,

• les vis HBS de différents diamètres,

• les vis VGS,

• SHARP METAL,

• LBS,

• DOUBLE BAND.

Confort acoustique et résistance au feu : des bandes testées aux flammes directes pendant 90 minutes.

Les performances acoustiques risquent de partir littéralement en fumée en cas d’incendie : bien souvent, les matériaux synthétiques utilisés pour les bandes et les feuilles insonorisantes sont à la fois des victimes et des facilitateurs de la propagation des flammes.

Même une bande de 6 mm comme XYLOFON peut affecter la continuité de la résistance au feu dans une paroi en CLT. Si le joint crée une discontinuité, c’est par là que le feu s’engouffre. Nous avons donc testé les bandes XYLOFON en conditions réelles, en les exposant directement aux flammes.

Résultat : classe EI 90, c’est-à-dire aucun passage de fumée ou de flamme pendant 90 minutes.

• REI contre EI : qu’évalue cette valeur ?
  

La principale différence entre REI et EI dans l’évaluation de la résistance au feu réside dans la lettre « R » (résistance mécanique) du sigle REI .

Tandis que REI indique la capacité d’un élément de construction à maintenir la stabilité, l’étanchéité et l’isolation thermique, EI désigne uniquement l’étanchéité et l’isolation. Il est donc utilisé pour les éléments non structurels qui ne doivent pas conserver leur résistance mécanique pendant un incendie, tout en devant tout de même empêcher sa propagation.

Une fois les performances EI de XYLOFON confirmées, nous avons participé au projet européen RISE, avec des tests grandeur réelle sur des panneaux en CLT exposés au feu pendant plus de 4 heures. Résultat : aucun flashover secondaire et des températures inférieures à 300 °C après 3 heures. C’est une garantie conceptuelle pour ceux qui travaillent sur des bâtiments à plusieurs étages ou avec des murs en CLT apparent.

DEP et durabilité environnementale : les calculs sont déjà faits à votre place

L’évaluation environnementale est un autre point problématique dans la conception acoustique intégrée. Comme les lecteurs les plus attentifs ne manqueront pas de le faire remarquer, les mélanges utilisés pour garantir les performances acoustiques des produits insonorisants sont souvent considérés comme moins écodurables (mais nous y travaillons déjà).

Cela signifie-t-il renoncer à l’insonorisation pour obtenir des bâtiments à faible impact environnemental ? Bien sûr que non, mais cela veut dire qu’il est important de connaitre les détails pour pouvoir les équilibrer.

Afin de participer à des appels d’offres, de gagner des points LEED et de respecter les CAM (critères environnementaux minimaux définis par le gouvernement italien), il est nécessaire d’obtenir la certification DEP. Cependant, pour de nombreux matériaux d’isolation acoustique, ces données n’existent pas ou sont approximatives.

Rothoblaas a analysé la chaine de production à fond et a entrepris un parcours pour définir l’ACV du produit, jusqu’à l’obtention de la certification DEP. Nous avons ainsi obtenu et clarifié les Déclarations Environnementales de Produit des bandes d’isolation acoustique, émises par des organismes tiers indépendants. Grâce à ce choix de transparence, les DEP sont :

• vérifiées pour tout le cycle de vie (ACV),

• compatibles avec des logiciels BIM et AVC,

• utilisables dans les calculs environnementaux officiels.

Cela permet de concevoir avec des données certaines, sans devoir endosser la responsabilité d’estimations théoriques. Il est ainsi possible de démontrer l’impact environnemental réel du composant directement dans le projet exécutif, en équilibrant si besoin son impact avec celui, plus faible, d’autres éléments.

Marquage CE : un cas unique dans le secteur de l’isolation acoustique

Les bandes XYLOFON sont les seules sur le marché avec marquage CE valable pour les prestations aussi bien acoustiques que structurelles. Cela permet au concepteur d’inclure la bande résiliente dans le calcul statique, en évitant de devoir faire des vérifications supplémentaires sur les spécifications mécaniques du produit.

Nous avons testé :

• la rigidité au cisaillement avec des vis et des plaques,

• l’influence de la bande sur la friction dynamique,

• la déformation résiduelle en présence d’assemblages structurels,

• la compatibilité avec des systèmes angulaires tels que TITAN.

Grâce à ce parcours expérimental long et complexe est née la première ETE qui a permis le marquage CE pour les bandes résilientes. Aujourd’hui, les bandes d’isolation acoustique Rothoblaas XYLOFON et PIANO sont les seules au monde à posséder cette importante preuve de conformité européenne.

Tout cela figure dans des manuels techniques complets, avec des données validées en laboratoire, prêtes à être intégrées dans des calculs structurels. Ce système élimine ainsi les incertitudes et simplifie la gestion du projet.

Conception intégrée : une seule solution pour résoudre de nombreux problèmes

Les concepteurs savent combien il est difficile d’assurer des prestations à la fois acoustiques, mécaniques, règlementaires, ainsi qu’énergétiques et environnementales. En particulier dans les nœuds structurels, où plusieurs matériaux et fonctions se superposent. C’est pourquoi chaque bande de la gamme d’insonorisation Rothoblaas est pourvue d’une sorte de carte d’identité technique avec :

• des valeurs acoustiques (dLw, Rw, L’nT),

• des données statiques vérifiées (rigidité, friction, charges),

• des certifications de résistance au feu,

• un marquage CE,

• des DEP officiels.

Il n’est pas nécessaire de réaliser des estimations et des tests en chantier. Tout a déjà été vérifié.

L’insonorisation est nécessaire. Elle doit donc être pleinement comprise, mais il n’est pas indispensable de devenir des ingénieurs en acoustique ou des spécialistes multidisciplinaires pour gérer toutes les dimensions impliquées dans la conception de solutions permettant de contrôler la propagation du bruit ou du son. L’objectif de Rothoblaas est de fournir des données testées, vérifiées et prêtes à l’emploi, afin de permettre de choisir en toute connaissance de cause, de façon à satisfaire toutes les spécifications techniques, au-delà de celles purement acoustiques.

L’isolation phonique ne s’arrête pas au produit, mais concerne toute l’approche conceptuelle. C’est une discipline qui demande d’être attentifs à la stratigraphie, aux assemblages, à la transmission des vibrations, y compris en relation aux sollicitations statiques et à la résistance au feu.

La tâche de la conception est donc de les gérer de façon efficace et d’intégrer les solutions acoustiques avec simplicité au sein du système de construction.

Pour approfondir les comportements dynamiques et statiques avecdes données, des courbes de vibration et des graphiques de fréquence, plus de 250 pages de test sont disponibles dans le rapport :
https://www.rothoblaas.fr/blog/acustica-fuoco-e-statica

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