EP0025632A1 - Méthode pour la réalisation de barrières acoustiques - Google Patents

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EP0025632A1
EP0025632A1 EP80200867A EP80200867A EP0025632A1 EP 0025632 A1 EP0025632 A1 EP 0025632A1 EP 80200867 A EP80200867 A EP 80200867A EP 80200867 A EP80200867 A EP 80200867A EP 0025632 A1 EP0025632 A1 EP 0025632A1
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wall
consist
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Philippe Delhez
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
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    • E04B1/8404—Sound-absorbing elements block-shaped
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    • E04B2001/742—Use of special materials; Materials having special structures or shape

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing acoustic barriers.
  • the invention may in particular be suitable for the acoustic insulation of premises and living rooms, but it can also be envisaged for the production of a bar.
  • other types of acoustic barriers such as noise barriers along traffic lanes.
  • the new system according to the invention for producing an acoustic barrier provides for forming a screen by means of volume units of liquid or elastic material having a density of at least 0.5 g / cm 3 and preferably of at least 0.75 g / cm3, arranged in mutual contact in at least one thickness.
  • said volume units may in particular consist of hollow containers filled with liquid, arranged so as to entirely cover a surface such as a wall, a wall, a ceiling, a floor, a door, etc. .
  • the liquid used is preferably water or an aqueous solution.
  • these volume units filled with liquid can in particular be constituted by packaging containers of straight parallelepiped shape arranged side by side.
  • Such packaging containers may for example consist of a sheet of paper, cardboard and / or plastic material folded and suitably sealed.
  • the containers marketed by the company TETRA PAK RAUSING & CO.KG under the names TATRAPAK and TATRACUB are particularly well suited for the implementation of the system according to the invention.
  • said packaging containers filled with the appropriate liquid can in particular be directly fixed to the surface to be soundproofed, such as a wall, a door or the ceiling.
  • elastic density greater than 0.5 g / cm3, and preferably greater than 0.75 g / cm3, arranged so as to completely cover a surface.
  • the volume units can in particular consist of solid spheres of such elastic material.
  • Figure 1 is in fact a perspective view of a part of an apartment, designated as a whole by the reference 1, soundproofed by the method of the present invention.
  • the walls 2 of room 1 are soundproofed by means of parallelepipedic packaging containers 3, such as containers of the TETRAPAK type (TETRAPAK is a trademark), filled with water, appropriately fixed to said walls 2, for example by direct bonding.
  • parallelepipedic packaging containers 3 such as containers of the TETRAPAK type (TETRAPAK is a trademark)
  • TETRAPAK is a trademark
  • the acoustic barrier 4 thus constituted, a living room, for example by simple bonding.
  • the volume units filled with liquid can in particular be constituted by rigid or flexible tubes or pipes whose ends are blocked, arranged side by side.
  • This embodiment is particularly suitable for forming acoustic barriers on the ground, and in this case the tubes or pipes are preferably laid on the ground and covered with a floor or covering, the walls of said tubes being strong enough to support said floor or coating as well as its load.
  • the volume units filled with liquid can in particular be constituted by hollow spheres filled with liquid, the space between two support surfaces of which is filled.
  • one of said surfaces may in particular be constituted by a fixed surface such as a wall, a wall, a floor, etc., while the second surface is formed by a partition parallel to the wall or to the wall, a protective floor, etc.
  • the hollow spheres, filled with liquid, in particular water or an aqueous solution resistant to frost, are made of plastic, such as for example polyethylene.
  • said volume units can also consist of full volumes, made of a material having an inner surface 5 of relatively fragile plasticized cardboard, it can be covered with protective panels 6 made of wood or synthetic material, which will constitute the interior walls of the part 1.
  • the floor 7 of the room 1 is soundproofed by means of flexible pipes 8, with resistant walls, such as fire pipes, closed at their ends 9 and filled with, placed on the floor 7, so as to form a surface entirely covered with pipes.
  • a protective floor 11 is placed, on which the occupants will circulate, and on which the furniture of room 1 will be placed.
  • floor as used in the context of this invention is of course not limited to floors formed from wooden boards, and these may consist of covers or coverings of any other type. , in particular reinforced concrete, fiberglass or synthetic panels.
  • Figure 2 shows another embodiment of an acoustic barrier, more suitable for soundproofing walls and floors.
  • a panel 21 is fixed, in any way, at a desired distance from a wall or floor 22, and the space 23 between the panel 21 and the wall or ceiling 22 is filled with small balls 24, consisting of hollow spheres, more particularly of polyethylene, filled with water.
  • a suitable dimension for the balls 24, used in this embodiment of the invention is about 2 to 3 cm in diameter, although any dimension Which allows several layers of balls to be introduced into the space 23 between the double panel 21 and the wall / ceiling 22, may be suitable.
  • Plywood sheets are then placed over the boxes, preferably in two layers.
  • Boxes are then applied to the walls by bonding with contact adhesive.
  • the door is made up of two panels of agglomerated wood connected together by uprights. Between these two panels, a maximum of boxes ( ⁇ 75 liters) are glued.
  • the door is suspended from a frame of panels also spaced from the wall by boxes of water; given the weight of the door, it may be necessary to extend this frame to the outside of the room by panels glued to boxes applied to the outside wall panel.
  • Acoustic insulation with solid beads for example rubber, nylon or polyethylene.
  • units of volume of a material other than a liquid having sufficient density and flexibility offer the sound insulation properties specific to the invention.
  • An embodiment in this sense consists in using rubber, nylon or polyethylene balls, having a diameter of 2 to 3 cm, to fill the space between a floor, ceiling or wall and a second wall placed at a certain distance from it. ci (realization similar to that described in example 1), or to fill the empty spaces of a double construction in the spirit of example 2.
  • the balls filled with a single material have the advantage of avoiding the cost of filling hollow balls with a liquid.
  • the acoustic insulation effects obtained "with the method according to the invention are greater than those which could have been predicted by the increase in mass (mass law) of the initial insulation walls, following adding the volume units of liquid or elastic material.

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Abstract

L'invention concerne une nouvelle méthode pour la réalisation de barrières acoustiques, selon laquelle on forme un écran au moyen d'unités de volume, de liquide ou de matière élastique ayant une densité supérieure à 0,5g/cm3, disposées en contact mutuel en au moins une épaisseur de manière à recouvrir entièrement une surface telle qu'un mur, une paroi, un plafond, un sol, une porte, etc.

Description

  • La présente invention a pour objet une méthode de réalisation de barrières acoustiques.
  • L'invention peut notamment convenir pour l'isolation acoustique de locaux et de pièces d'habitation, mais elle peut aussi être envisagée pour la réalisation de bar. rières acoustiques de tout autre type, comme par exemple des écrans anti-bruit le long de voies de circulation.
  • La réalisation de barrières acoustiaues trouve, en effet, son application dans de très nombreux domaines où l'on souhaite éviter que des sons et bruits produits à un endroit se progagent vers un autre endroit. C'est notamment le cas dans les immeubles à appartements, où les propriétaires d'installations sonores souhaiteraient pouvoir utiliser leur matériel à leur rendement optimum sans pour cela importuner leurs voisins.
  • Il existe actuellement certains matériaux permettant la réalisation de barrières acoustiques dans de tels cas, mais dans la pratique, ces matériaux se sont montrés peu satisfaisants, et présentent souvent l'inconvé- nient d'augmenter les risques d'incendie.
  • Il était d'autre part connu que l'eau possède par elle-même un pouvoir d'étouffement des bruits très intéressant, mais aucun système réellement pratique n'a été proposé, jusqu'à présent, dans lequel cette propriété de l'eau est mise en application.
  • Conformément à la présente invention, il a maintenant été conçu un tel système permettant la réalisation de barrières acoustiques donnant des résultats supérieurs aux systèmes connus, tout en mettant en oeuvre des techniques très simples et sures.
  • Le nouveau système, selon l'invention, pour la réalisation d'une barrière acoustique prévoit de former un écran au moyen d'unités de volume de liquide ou de matière élastique ayant une densité d'au moins 0,5g/cm3 et de préférence d'au moins 0,75g/cm3, disposées en contact mutuel en au moins une épaisseur.
  • Conformément à l'invention, lesdites unités de volume peuvent notamment être constituées de récipients creux remplis de liquide, disposés de manière à recouvrir entièrement une surface telle qu'un mur, une paroi, un plafond, un sol, une porte, etc...
  • Selon une particularité de l'invention, le liquide utilisé est de préférence de l'eau ou une solution aqueuse.
  • On peut, par exemple, envisager des solutions d'eau et d'alcool ou d'eau et de sel, afin de rendre le système résistant au gel.
  • Dans un premier mode de réalisation de l'invention, ces unités de volume remplies de liquide peuvent en particulier être constituées par des récipients d'emballage de forme parallélépipédique droite disposés côte à côte.
  • De tels récipients d'emballage peuvent par exemple être constitués d'une nappe de papier, carton et/ou matière plastique pliée et scellée de façon appropriée.
  • Les récipients commercialisés par la société TETRA PAK RAUSING & CO.KG sous les dénominations TATRAPAK et TATRACUB sont particulièrement bien appropriés pour la mise en oeuvre du système selon l'invention.
  • Dans ce mode de réalisation de l'invention, lesdits récipients d'emballage remplis du liquide approprié, peuvent en particulier être directement fixés sur la surface à insonoriser, telle qu'un mur, une porte ou le plafond élastique de densité supérieure à 0,5g/cm3, et de préférence supérieure à 0,75g/cm3, disposés de manière à recouvrir entièrement une surface.
  • Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, les unités de volume peuvent en particulier être constituées de sphères pleines, d'une telle matière élastique.
  • Conformément à l'invention, on peut notamment utiliser des sphères ou billes pleines d'une matière élastique ayant une densité supérieure à 0,9g/cm3, telle que par exemple le caoutchouc, le polyéthylène, le nylon, etc...
  • D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de quelques formes de réalisation, représentées à titre purement illustratif dans les dessins annexés au présent mémoire.
  • Sur ces dessins :
    • - la figure 1 montre, en perspective, la réalisation, selon l'invention, d'une barrière acoustique au moyen de récipients d'emballage parallélépipédique, sur un mur, et d'une barrière acoustique au moyen de tuyau d'incendie, sur un sol.
    • - la figure 2 montre, en coupe, la réalisation, selon l'invention, d'une barrière acoustique au moyen de sphères creuses.
  • La figure 1 constitue en fait une vue en perspective d'une partie d'une pièce d'appartement, désignée dans son ensemble par la référence 1, insonorisée par la méthode de la présente invention.
  • Les murs 2 de la pièce 1 sont insonorisés au moyen de récipients d'emballage parallélépipédique 3, tels Que des récipients du type TETRAPAK (TETRAPAK est une marque de fabrique), remplis d'eau, fixés de manière appropriée auxdits murs 2, par exemple par collage direct.
  • La barrière acoustique 4, ainsi constituée, d'une pièce d'habitation, par exemple par simple collage.
  • Dans un second mode de réalisation de l'invention, les unités de volume remplies de liquide peuvent en particulier être constituées par des tubes ou tuyaux rigides ou souples dont les extrémités sont bouchées, disposés côte à côte.
  • Ce mode de réalisation convient particulièrement pour former des barrières acoustiques au sol, et dans ce cas les tubes ou tuyaux sont de préférence posés sur le sol et recouverts d'un plancher ou revêtement, les parois desdits tubes étant suffisamment résistantes pour supporter ledit plancher ou revêtement ainsi que sa charge.
  • Conformément à l'invention, on peut notam-. ment utiliser pour ce dernier mode de réalisation, du tuyau d'incendie de type courant, qu'on étale côte à côte sur le sol, qu'on remplit d'eau et qu'on recouvre d'un plancher ou revêtement.
  • Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, les unités de volume remplies de liquide peuvent en particulier être constituées par des sphères creuses remplies de liquide, dont on remplit l'espace entre deux surfaces de soutien.
  • Dans ce mode de réalisation l'une desdites surfaces peut notamment être constituée par une surface fixe telle qu'un mur, une paroi, un sol, etc..., tandis que la seconde surface est formée par une cloison parallèle au mur ou à la paroi, un plancher de protection, etc.
  • Selon une particularité complémentaire de ce mode de réalisation, les sphères creuses, remplies de liquide, notamment d'eau ou d'une solution aqueuse résistant au gel, sont réalisées en matière plastique, comme par exemple du polyéthylène.
  • Conformément à l'invention, lesdites unités de volume peuvent d'autre part également être constituées de volumes pleins, réalisés en une matière présentant une surface intérieure 5 de carton plastifie relativement fragile, on peut la recouvrir de panneaux de protection 6 en bois ou en matière synthétique, qui constitueront les parois intérieures de la pièce 1.
  • La réalisation d'une porte-barrière acoustique, non représentée sur les dessins, se fera de la même manière, en fixant par exemple des récipients 4 dans l'espace intérieur d'une porte creuse à deux panneaux.
  • Le sol 7 de la pièce 1 est insonorisé au moyen de tuyaux souples 8, à parois résistantes, tels que des tuyaux d'incendie, fermés à leurs extrémités 9 et remplis d'au, posés à même le sol 7, de manière à former une surface entièrement couverte de tuyaux.
  • Sur la surface 10 de tuyaux d'incendie 8 ainsi formée, est posé un plancher de protection 11, sur lequel circuleront les occupants, et sur lequel sera posé le mobilier de la pièce 1.
  • L'expression "plancher" telle qu'utilisée dans le contexte de cette invention n'est bien entendu, pas limitée aux sols formés de planches en bois, et ceux-ci peuvent être constitués de recouvrements ou revêtements de n'importe quel autre type, notamment de panneaux en béton armé, de fibre de verre ou en matières synthétiques.
  • La figure 2, quant à elle, montre une autre réalisation de barrière acoustique, convenant plutôt pour l'insonorisation de murs et de sols.
  • Dans cette réalisation, un panneau 21 est fixé, d'une manière quelconque, à une distance voulue d'un mur ou plancher 22, et l'espace 23 entre le panneau 21 et le mur ou plafond 22 est rempli de petites boules 24, consistant en sphères creuses, plus particulièrement en polyéthylène, remplies d'eau.
  • Une dimension adéquate pour les boules 24, utilisées dans ce mode de réalisation de l'invention, est d'environ 2 à 3 cm de diamètre, bien que n'importe quelle dimension Qui permet d'introduire plusieurs couches de boules dans l'espace 23 entre le double panneau 21 et le mur/plafond 22, peut convenir.
  • Afin de diminuer la transmission des sons par les interstices entre les boules, il est souhaitable de combler ces interstices au moyen d'un matériau de remplissage fin, tel que du sable (non représenté sur la figure).
  • Les exemples suivants décrivent quelques applications concrètes ou concevables de l'invention.
    • EXEMPLE 1 Isolation acoustique au moyen de boîtes d'eau du type TETRAPAK
  • On commence la pièce par le sol. On dépose des boites côte à côte sur toute la surface de la pièce et on remplit les interstices avec du sable fin. En couchant les boîtes sur leur flanc, on utilise environ 90 boites d'un litre par m2 de surface.
  • On place ensuite des plaques de contrepla- qué par dessus les boites, de préférence en deux couches.
  • On applique alors des boites sur les murs par collage avec une colle de contact.
  • On peut, au préalable, plâtrer les côtés des boites pour combler les interstices.
  • On recouvre enfin les boites de panneaux de bois. La porte est constituée de deux panneaux de bois aggloméré reliés entre eux par des montants. Entre ces deux panneaux on colle un maximum de boîtes (± 75 litres).
  • La porte est suspendue à un encadrement de panneaux également espacé du mur par des boites d'eau ; étant donné le poids de la porte il peut s'avérer nécessaire de prolonger cet encadrement jusqu'à l'extérieur de la pièce par des panneaux collés sur des boites appliquées sur le pan extérieur du mur.
  • Pour le plafond, on pose enfin de longues règles en bois à environ 15cm du plafond et on y applique des lattes de bois destinées à supporter les boites.
  • On peut terminer le plafond par un plafonnage habituel.
    • EXEMPLE 2 Isolation accoustique à l'aide de billes en rolyéthylène de 28 mm de dieamètre remplies d'eau.
  • Cette méthode peut trouver une application intéressante lors de la construction même, en procédant comme suit :
    • a) couler une chape de béton ou autre matériaux,
    • b) construire les murs extérieurs,
    • c) répandre une dizaine de centimètres de billes,
    • d) mettre un film plastique sur les billes,
    • e) couler une nouvelle chape en béton ou autre matériaux, de telle sorte que cette chape (qui peut être armée) n'atteigne pas les murs extérieurs,
    • f) construire sur cette chape les murs intérieurs à deux centimètres des murs extérieurs,
    • g) remplir de billes l'espace entre les murs intérieurs et les murs extérieurs,
    • h) réaliser un plafond qui repose sur les murs intérieurs,
    • i) répandre une couche de billes de dix centimètres,
    • j) poser le sol de l'étage suivant sur les murs extérieurs, et ainsi de suite.
    EXEMPLE 3 Isolation acoustiaue au mo en de billes pleines par exemple en caoutchouc, nylon ou polyéthylène.
  • Sans vouloir limiter l'invention par des considérations théoriques, il semble que le principal phénomène intervenant dans la méthode d'isolation selon l'invention réside dans le rapport entre la densité de la matière destinée à amortir les ondes acoustiques et sa "souplesse". (De là les propriétés intéressantes de l'eau).
  • Il est donc à prévoir que des unités de volume d'une matière autre qu'un liquide, ayant une densité et une souplesse suffisants offrent les propriétés d'isolation acoustique propre à l'invention. Une réalisation dans ce sens consiste à utiliser des billes de caoutchouc, nylon ou polyéthylène, ayant un diamètre de 2 à 3 cm, pour remplir l'espace entre un sol, plafond ou mur et une deuxième paroi placée à une certaine distance de celui-ci (réalisation similaire à celle décrite dans l'exemple 1), ou pour remplir les espaces vides d'une construction double dans l'esprit de l'exemple 2.
  • Il est à signaler que les billes pleines d'une seule matière offrent l'avantage d'éviter le coût de remplissage de billes creuses avec un liquide.
  • Les effets d'isolation acoustique obtenus" avec la méthode selon l'invention s.ont supérieurs à ceux que l'on aurait pu prévoir par l'augmentation de la.masse (loi des masses) des parois d'isolation initiales, suite à l'adjonction des unités de volume de liquide ou de matière élastique.
  • Sans vouloir lier la portée de l'invention à une théorie quelconque, il semble que ce phénomène inattendu soit lié d'une part à l'"élasticité" ou la "souplesse" propre des unités de volume (cf.exemple 3 ci-dessus) et d'autre part du rebondissement des ondes (surtout des basses fréquences) sur les volumes unitaires dont est constitué la paroi d'isolation selon l'invention.
  • Il apparaît en outre qu'il existe un effet synergétique entre d'une part les sols, murs et plafonds classiques en matériau dur, qui sont de relativement bons isolants acoustiques dans la région des fréquences élevées, et d'autre part les barrières complémentaires au moyen d'unités de volume de liquide ou de matière élastique selon l'invention qui sont de particulièrement bons isolants acoustiques dans la région des basses fréquences.
  • Il est évident que l'invention n'est limitée en aucune façon aux particularités et formes de réalisation spécifiques décrites ci-dessus, et que de nombreuses modifications pourront y être apportées par l'homme de métier sans quitter le cadre de l'invention tel que défini dans les revendications suivantes.

Claims (11)

1.- Méthode pour la réalisation d'une barrière acoustique, caractérisée en ce qu'on forme un écran au moyen d'unités de volume de liquide ou de matière élastique ayant une densité supérieure à 0,5 g/cm3, disposées en contact mutuel en au moins une épaisseur de manière à recouvrir entièrement une surface telle qu'un mur, une paroi, un plafond, un sol, une porte, etc.
2.- Méthode selon la revendication 1, catactérisée en ce que les unités de volume sont constituées par des récipients creux remplis de liquide ayant une densité supérieure à 0, 8 g/cm3.
3.- Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que le liquide utilisé est de l'eau ou une solution aqueuse.
4.- Méthode selon l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdites unités de volume sont constituées par des récipients d'emballage de forme parallélépipédique droite, disposés côte à côte.
5.- Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits récipients d'emballage sont constitués d'une nappe de papier, carton et/ou matière plastique pliée et scellée de façon appropriée.
6.- Méthode selon l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdites unités de volume sont constituées par des tubes ou tuyaux rigides ou souples, dont les extrémités sont bouchées, disposés côte à côte.
7.- Méthode selon l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que lesdites unités de volume sont constituées par des sphères creuses remplies de liquide, dont on remplit l'espace entre deux surfaces.
8.- Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites sphères creuses ont une paroi en matière plastique, telle que du polyéthylène.
9.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les unités de volume sont constituées de sphères pleines d'une matière élastique ayant une densité supérieure à 0,5 g/cm3.
10.- Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdites sphères pleines sont constituées d'une matière élastique ayant une densité supérieure à 0,75 g/cm3, telle que le caoutchouc, le polyéthylène, le nylon, etc...
11.- Méthode selon l'une ou l'autre des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que les interstices entre les sphères sont comblés au moyen d'un matériau de remplissage, tel que du sable.
EP80200867A 1979-09-18 1980-09-15 Méthode pour la réalisation de barrières acoustiques Withdrawn EP0025632A1 (fr)

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