Une meilleure isolation sonore grace a des dalles flottantes acoustiques

Choisir la dalle flottante acoustique adéquate et la poser dans les règles de l'art

Les concepts tels que l'isolation thermique et le pont thermique sont bien ancrés mais l'isolation acoustique, la fuite acoustique et le pont acoustique le sont nettement moins. Pourtant, une bonne isolation acoustique est au moins aussi importante qu'une bonne isolation thermique. Les dalles flottantes acoustiques ne sont pas très connues et pourtant, elles sont de plus en plus nécessaires.

Système de dalle flottante acoustique

Le principe sous-jacent

A l'aide d'un système masse-ressort-masse spécifique, les dalles flottantes acoustiques haute performance améliorent l'isolation acoustique entre deux pièces en éliminant à la fois le bruit aérien et le bruit d'impact. Lorsqu'il s'agit de réduire ces bruits de quelques décibels seulement, on peut se contenter de petites interventions assez limitées. Mais lorsqu'il s'agit de réaliser une différence significative en termes d'isolation acoustique, la solution est un système masse-ressort-masse.

La tendance à la construction de bâtiments plus compacts permet une utilisation plus large des systèmes masse-ressort-masse

Applications

Un système masse-ressort-masse connaît différentes applications. Par exemple, dans un immeuble d'appartements où l'on souhaite éviter le bruit des voisins du haut ou dans un studio d’enregistrement où chaque bruit extérieur est à proscrire. En Belgique, on utilise très souvent des systèmes de dalle flottante acoustique dans les écoles lorsque la salle de gymnastique est située au-dessus des salles de cours.

Ce genre de division est plus fréquent qu'avant car on opte davantage pour des bâtiments plus compacts. On essaie alors de combiner différents espaces. Et même si ceux-ci ne sont pas compatibles d'un point de vue acoustique, on n'a pas trop le choix sur le plan pratique. A côté de ça, les éléments de dalle flottante acoustique haute performance sont également appliqués dans les bâtiments de supermarchés (s'ils sont implantés dans une zone résidentielle p.ex.), les salles de théâtre et de cinéma, les salles de fitness …

On utilise encore fréquemment une mousse en polyéthylène de 5 mm d'épaisseur en moyenne sous la chape en ciment d'un segment de construction résidentielle mais à long terme, cette solution convient moins bien car sa résistance à la compression dépend de la pression de gaz interne qui diminue avec le temps à cause de la diffusion.

Restrictions

Lorsque la structure existante ne peut pas supporter la charge à laquelle elle est soumise ou lorsque la fréquence intrinsèque du sol structurel n'est pas compatible, il est impossible d'appliquer une dalle flottante acoustique haute performance. Par exemple si le sol structurel connaît une grande portée en bois avec un effet trampoline au milieu. Si l'on place un système de dalle flottante sur un support de ce genre relativement souple et instable, cela peut causer plus de problèmes qu'autre chose.

C'est pourquoi il vaut mieux travailler sur un support dur, épais et rigide. Mais si celui-ci ne permet pas de couler du béton dessus, il existe également des possibilités avec des plaques telles que MDF, OSB, fibres-gypse et fibres-ciment. Il est important d'arriver à une construction entre 50 et 100 kg/m². En général, un sol peut le supporter aisément et il s'agit d'une construction courante pour les situations existantes.

Dans le cas d'une transformation ou d'un projet de rénovation, il y a également des paramètres à prendre en compte, comme par exemple la hauteur de construction disponible.

Construction

Dalles flottantes classiques

La construction la plus simple d'une dalle flottante acoustique se compose d'un plancher en béton recouvert de tapis acoustiques ondulés (avec le côté ondulé vers le bas), sur lequel on coule ensuite une dalle flottante en ciment. Grâce à la surface ondulée, le contact avec le plancher structurel est très limité. Car plus il y a de surface de contact, plus la transmission d'énergie sonore est élevée.

Si la dalle flottante acoustique est placée sur un coffrage perdu, soutenue par des plots en caoutchouc (espacés de 60 cm dans toutes les directions), on a encore moins de contact entre le sol et et le plancher. Ce genre de solution est indiqué pour les salles de cours placées en dessous des salles de sport: un minimum de contact, le plus souple possible, mais bien sûr avec la rigidité nécessaire pour éviter l'effet trampoline. Ce sont les dalles flottantes les plus classiques.

Solutions spéciales

A côté de ça, il y a aussi des solutions spéciales, comme, par exemple, un système de sol ‘Jack-Up’: des pieds en acier sont coulés dans la dalle flottante en béton et lorsque le béton a durci, ces pieds sont ouverts et dotés d'un ressort ou d'un plot en caoutchouc. Là-dessus, l'ensemble est monté avec un mécanisme à boulons. Ce principe permet de modifier la hauteur et d'ajuster par la suite le type d'isolateur. Ce genre de système, entièrement conçu en fonction de la situation, connaît actuellement une ascension en Belgique, après la France et l'Angleterre. 

Enfin, il existe également des solutions intermédiaires à base de profilés à ressort avec des plots en caoutchouc qui sont placés sur le plancher structurel, le tout suivi par un coffrage (avec du béton par-dessus) ou des plaques sèches. La plupart des produits à base de caoutchouc résistent à des températures relativement faibles et élevées (en moyenne de -40 °C à +80 °C) ainsi qu'à l'humidité/eau. Pour les plaques de coffrage perdu, on applique généralement du MDF (ou exceptionnellement du fibres-ciment) pour ses propriétés hydrofuges.

Pour des pièces spécifiques, les entreprises d'acoustique peuvent effectuer des mesures plus longues basées sur des sons spécifiques.

Caractéristiques

Réduction sonore

La réduction sonore d'une dalle flottante acoustique haute performance par rapport à un sol classique est significative. Pour le constater, des entreprises spécialisées en acoustique effectuent des mesures sur place avec, par exemple, une machine à chocs. A l'aide d'un sonomètre, on mesure le bruit d'impact dans la pièce située en dessous. Une autre possibilité consiste à mesurer l'isolation sonore aérienne en émettant un bruit blanc/rose depuis un haut-parleur omnidirectionnel placé dans la pièce d'émission. Comme les deux méthodes ne sont pas toujours suffisantes, on peut – pour les salles de fitness par exemple – effectuer des constatations sur base d'haltères ou de certaines masses qui tombent. Ces bruits ont une plus basse fréquence et sont plus énergétiques qu'une machine à chocs typiquement utilisée pour la normalisation. Pour améliorer le bruit d'impact d'environ 18 dB, il existe des solutions spécifiques comme des tapis acoustiques que l'on applique par-dessus la structure portante.

En ce qui concerne l'isolation du bruit aérien, la valeur de départ d'un plancher structurel en bois est généralement de 30 à 40 dB. On peut alors utiliser des solutions d'isolation jusqu'à 70 dB, ce qui représente une amélioration significative de l'isolation du bruit aérien. Si le point de départ est un sol solide en béton, la réduction sonore sera bien sûr moins flagrante. Une situation déjà suffisamment isolée peut encore être améliorée.

Fréquence de résonance

La fréquence de résonance du système masse-ressort-masse est le paramètre le plus important pour l'amélioration de l'isolation du bruit aérien et du bruit d'impact. Plus cette fréquence est basse, plus l'isolation acoustique est élevée. En fonction de la fréquence de résonance requise, la solution sera différente:

• Pour des fréquences de résonance de 4 à 5 Hz, on applique des ressorts en acier;
• Pour des fréquences de résonance de 6 à 12 Hz, on utilise des ressorts en caout­chouc.

Les valeurs suivantes peuvent être atteintes en fonction du poids de la dalle flottante et de la solution proposée:

• tapis acoustiques ondulés en granulats de caoutchouc ou tapis PU de différentes duretés sous un plancher standard: entre 20 et 25 dB;
• ressorts en caoutchouc (placés tous les 60 cm dans les deux directions) de différentes dimensions et duretés: entre 25 et 40 dB.

Comme on peut appliquer diverses densités et variantes de caoutchouc, il est possible d'optimiser ces solutions pour des charges très faibles et des charges très élevées car chaque type de matériau possède une portée de charge optimale où la fréquence de résonance est minimale.

Charge

La charge qu'une dalle flottante acoustique peut supporter est souvent similaire à la charge que peut supporter le plancher structurel sous-jacent. La charge la plus courante est de 300 à 500 kg/m². Dans les situations particulières, par exemple lorsqu'il y a un passage de véhicules lourds, il est possible de prévoir une conception spécifique.

Placement correct

Si le produit est de qualité, il faut aussi que son placement le soit afin d'obtenir le résultat escompté. Le souci du détail des producteurs et des installateurs est donc important.

C'est pourquoi il est recommandé de travailler avec un partenaire expérimenté dans le domaine et capable de proposer et d'implémenter des adaptations en fonction du projet. Si, dans l'isolation acoustique, un pont rigide d'1 cm² crée un contact, toute l'énergie va passer à travers et cela aura de lourdes conséquences.

En outre, plus le système d'isolation est performant, plus la diminution de l'efficacité sera importante (de 5 à 10 dB). Ce qui signifie que l'investissement n'aura pas servi à grand-chose.

Le support

Des petites irrégularités de quelques millimètres sur le plancher structurel sont généralement inacceptables. Les plots et les tapis acoustiques doivent de préférence être appliqués sur un support rigide, dur et stable.

Il ne peut donc pas s'agir d'un matériau tendre comme la mousse PU ou le polystyrène. L'idéal est un sol en béton lissé à l'hélicoptère, parfaitement plat. Mais les sols inclinés comme dans un parking ou une salle de cinéma peuvent également être dotés d'un système de dalle flottante.

Points importants

Il existe une très large gamme de possibilités. C'est pourquoi il faut prévoir la meilleure solution en fonction de chaque projet, donc pas seulement acoustique mais également pratique. En tenant compte de tout ça, il est recommandé de faire exécuter ce genre de travaux par une entreprise spécialisée qui est bien familiarisée avec les différents systèmes et possibilités.

Le point d'attention par excellence est qu'il n'y ait aucun contact dur entre la dalle flottante et le sous-plancher ou le mur. C'est pourquoi il faut appliquer une isolation périphérique contre les murs et bien développer les colonnes et les gaines techniques. Les plinthes de mur et de porte ne peuvent pas être ‘placées en dur’ contre la dalle flottante. Cela signifie qu'il faut maintenir un petit espace entre les deux, que l'on colmatera par la suite avec un mastic à élasticité permanente afin de permettre un certain affaissement du sol sans fissures. 

Dans les bâtiments scolaires, la transition entre l'espace de stockage et la salle de sport se situe habituellement au même niveau et il faut appliquer une bande d'EPDM (l'EPDM résiste bien aux UV et se compose de cellules fermées si bien qu'il est imperméable).

Une fois que tout est bien isolé, on place soit des tapis élastiques, soit le système avec des plots en caoutchouc (collés sous les plaques de coffrage perdu). Là-dessus, on applique une feuille transparente en accordant une attention particulière aux côtés afin que le produit (ex. ciment) qui sera coulé dessus ne puisse pas s'infiltrer dans le matériau acoustique. En cas de plaques sèches, cette feuille est évidemment superflue. Ensuite, l'entrepreneur peut continuer la finition du sol.

Dans la pratique, il est recommandé de garder les outils classiques à portée de main lors de la pose. Normalement, il ne faut pas d'outils ou d'appareils particuliers mais il faut accorder une attention particulière aux ponts acoustiques potentiels.

Merci à: CDM et Plakabeton