Acoustique, feu et statique

Un même profilé pour les maîtriser 

L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) définit la santé non seulement comme l’absence de maladie, mais aussi comme un état de total bien-être physique, mental et social. En plus d’être respectueux de l’environnement, le bois structurel influe positivement sur le bien-être dans les environnements de vie et de travail. Cependant, il présente des défis en termes de performances acoustiques. 

Pour résoudre ces problèmes, des techniques telles que la désolidarisation sont utilisées pour interrompre la transmission des vibrations à travers les structures. Des couches de produits résilients sont utilisées pour isoler les éléments rigides, empêchant ainsi la propagation des vibrations et des bruits associés. Toutefois, cela a un impact tant sur la résistance au feu que sur celle statique. Pour une conception correcte, il est important de savoir dans quelle mesure. 

Son 

L’acoustique architecturale, une branche de l’acoustique, se concentre sur la compréhension et la manipulation des sons dans les espaces architecturaux. Dans ce domaine, le son peut être divisé en deux types principaux selon le mode de transmission : le bruit aérien (le son qui se propage à travers l’air) et le bruit solidien (les vibrations qui se propagent à travers les éléments du bâtiment, même entre des espaces non contigus, y compris les vibrations générées par les bruits d’impact). 

Dans la construction en bois, l’isolation acoustique est particulièrement complexe, c’est pourquoi Rothoblaas a beaucoup investi dans la recherche et le développement. Les produits du catalogue SOLUTIONS POUR L’ACOUSTIQUE ont été soumis à des centaines de tests et d’études en collaboration avec des organismes influents (Zurich Polytechnic, Institute of Structural Engineering & Swiss Timber Solutions AG, Université de Bologne, Graz et Innsbruck). Le résultat est une sélection de produits qui garantissent des performances acoustiques différentes selon le contexte et qui ont également été testés en termes de résistance au feu et à l’humidité. Les mesures en laboratoire, les essais statiques, les tests de durabilité, les contrôles d’humidité et les études de comportement au feu fournissent aux concepteurs des données cohérentes et correspondantes aux conditions réelles du site. Le matériel est disponible dans le catalogue, dans les manuels techniques et dans le logiciel de conception MyProject, qui calcule automatiquement la fréquence naturelle, la transmissibilité et l’amortissement du son. 

Parmi tous les produits disponibles, XYLOFON représente la nouveauté de gamme des profilés résilients. Certifié selon ETE, il est indiqué pour l’isolation acoustique des structures à charges moyennement élevées et des bâtiments à plusieurs étages. 

Le profilé découple les parcours de transmission latéraux et réduit la transmission des bruits d’impact et solidiens jusqu’à 15 dB. Il a été testé dans le cadre du FLANKSOUND PROJECT selon la norme ISO 10848 par l’Université de Bologne et certifié en conséquence. 

Feu 

XYLOFON, en tant que profilé acoustique de haute performance, peut relever le défi du bruit latéral, mais comment se comporte-t-il en matière de protection anti-incendie ? Afin d’améliorer les recommandations de conception anti-incendie pour les profilés XYLOFON, nous avons testé le phénomène dit « effet d’ombre », qui peut être observé lorsque le profilé XYLOFON est légèrement en retrait par rapport à la surface du bois. 

Afin de comparer les performances des assemblages avec XYLOFON et celles des assemblages avec un mastic ignifuge, nous avons testé trois configurations différentes : une avec le profilé XYLOFON seul, une autre avec un premier mastic ignifuge et une autre encore avec un second mastic ignifuge pour combler l’espace vide. 

Cinq thermocouples (PT1-5) ont été insérés pour enregistrer les changements de température à différentes profondeurs de l’échantillon pendant la phase d’essai au feu. Les variations de température ont été reportées sur le graphique température/temps suivant. 

Le test a été interrompu après 60 minutes. Pour toutes les configurations testées, la température de la surface non exposée au feu est restée approximativement à la température ambiante, sans aucun changement de couleur. 

Résultats 

Comme prévu, l’ouverture qui contenait seulement 100 mm de XYLOFON a montré la plus grande perte d’épaisseur en raison de sa carbonisation. Les trois assemblages ont montré des courbes de développement de température similaires. 

Nous pouvons donc affirmer que la solution avec 100 mm de XYLOFON peut atteindre EI 60 sans protection ignifuge supplémentaire nécessaire. 

Statique 

Les profilés résilients tels que XYLOFON peuvent également être insérés dans les connexions structurelles pour atténuer le pont acoustique, mais l’influence du profilé résilient sur la rigidité et la résistance de la connexion ne doit pas être négligée. 

Il est important d’avoir des profilés résilients fins et peu compressibles, ainsi que des connecteurs certifiés de hautes résistances, même en présence du profilé résilient interposé. Les profilés résilients développés par Rothoblaas pour réduire la transmission latérale ont été optimisés pour garantir d’excellentes performances acoustiques, déclarées dans l’évaluation technique européenne (ATE-23/0061 et ATE-23/0193). 

Les résultats de l’expérimentation suivante fournissent les données nécessaires à une conception acoustique correcte en présence de connexions structurelles. 

Le plancher (1) est en CLT 5 couches de 160 mm et est découplé avec XYLOFON des parois (2) réalisées avec des panneaux en CLT 5 couches de 100 mm. Le plancher a été fixé avec des vis HBS 6 x 240 mm à une distance de 300 mm et 10 équerres TITAN + XYLOFON PLATE (3) TTN240 avec des vis LBS 5 x 70 (72 vis pour chaque équerre). 

Le plancher (1) est en CLT 5 couches de 100 mm et est découplé avec XYLOFON des parois (2) réalisées avec des panneaux en CLT 5 couches de 100 mm. Le plancher a été fixé avec 6 vis à filetage partiel HBS Ø8 x 240 mm, entraxe 440 mm et (2) équerres NINO (3) avec profilé résilient XYLOFON PLATE avec des vis 5 x 50 (31 vis pour chaque équerre). 

Des tests conformes à la norme EN 26891 ont été réalisés dans les laboratoires du CNR/IBE de San Michele All’Adige et de l’Université de Bologne. Les échantillons, assemblées avec des équerres TITAN et NINO et profilé résilient XYLOFON 35 (6 mm d’épaisseur), ont été amenés à la rupture pour étudier la charge à 15 mm, la charge maximale et les déplacements relatifs. Les campagnes expérimentales ont permis d’établir les courbes force-déplacement avec et sans profilé résilient interposé. 

Certifications

Les certifications ATE-11/0496 (TITAN), ATE-22/0089 (NINO) et ATE-23/0813 (WHT) déclarent les valeurs de résistance des équerres avec ou sans profilé résilient interposé. Les résistances certifiées ont des valeurs exceptionnelles même en présence du profilé résilient, avec une influence sur la résistance limitée à quelques points de pourcentage. Ceci est rendu possible grâce à l’épaisseur réduite du profilé résilient XYLOFON (6 mm) et les caractéristiques intrinsèques du mélange spécial de polyuréthane. 

Les tests démontrent que le profilé résilient entraîne une diminution de la rigidité et de la résistance. Cet effet doit être opportunément pris en compte par le concepteur structurel. 

Le tableau indique les résistances certifiées par ETE pour les configurations de fixation les plus significatives. 

En Bref 

Une approche holistique de la conception permet de trouver des solutions intégrées aux défis de l’acoustique, du feu et de la statique dans la construction en bois. Des produits testés et certifiés ensemble, tels que XYLOFON, NINO, TITAN, WHT, HBS, LBS, garantissent des performances fiables et offrent une approche complète pour assurer la sécurité et le confort dans les environnements de vie et de travail.