Planchers en CLT de grande portée : obtenir à la fois stabilité et performances acoustiques.

Les fixations jouent un rôle fondamental dans la stabilité et la rigidité des structures en bois massif, en influençant directement leurs performances mécaniques et leur durabilité dans le temps. Mais leur impact va au-delà de l’intégrité structurelle.

Les configurations de fixation ont également un effet sur le comportement dynamique des planchers en bois, en particulier en ce qui concerne la réponse aux vibrations. Le fait d’optimiser la disposition des vis peut améliorer la rigidité. Mais cela n’aura pas forcément un effet positif sur le confort des occupants et sur les performances acoustiques des bâtiments en bois.

Dans ce contexte, les solutions d’isolation phonique telles que les bandes résilientes contribuent à atténuer les vibrations à basse fréquence et les bruits aériens, pour améliorer le confort dans les habitations en bois massif.

Concevoir des planchers de grande portée (généralement de 8 à 9 mètres) en CLT signifie faire face à des défis spécifiques liés aux vibrations et à l’isolation phonique.

Différemment des matériaux plus denses, la légèreté du bois le rend plus sensible aux vibrations dues au pietinement et aux bruits aériens, qui peuvent affecter le confort des occupants.
Bien que des progrès en la matière aient été réalisés au niveau international, le secteur continue d’investir pour obtenir des données expérimentales exhaustives sur le comportement en ce qui concerne la propagation des vibrations du bois massif installé avec de plus grandes portées.
Il est nécessaire d’enquêter aussi bien du point de vue structurel que sur l’isolation phonique, afin de combler les lacunes des connaissances à ce sujet.

À ce propos, la Griffith University’s School of Engineering and Built Environment (Gold Coast Campus) a lancé un projet de recherche au sein de l’Advance Timber Hub (ATH), financé par l’Australian Research Council.

Le projet se concentre sur l’amélioration de la stabilité, de l’isolation phonique et des performances générales des planchers en CLT supportés par des poutres. Rothoblaas soutient activement cette initiative avec des compétences techniques et des produits spécialisés, en aidant à perfectionner les approches conceptuelles pour l’utilisation de bois massif en présence de grandes portées.

La phase de test s’est déroulée de novembre 2024 à février 2025, afin d’évaluer la façon dont les configurations de fixation, les bandes résilientes et les paramètres de conception du plancher influent sur le comportement de ces structures.

Considérations conceptuelles pour des planchers en CLT de grande portée

Dans les open spaces, les espaces commerciaux et les bâtiments résidentiels, une grande portée offre une plus grande flexibilité architecturale, mais elle introduit également des défis de nature structurelle et acoustique concernant :

• la sensibilité aux vibrations : une plus grande portée peut entrainer des fréquences naturelles plus basses, ce qui augmente le risque d’inconfort dû aux vibrations.

• la transmission du son : la masse réduite du bois par rapport au béton a un effet sur les bruits d'impacts et sur l’isolation contre les bruits aériens.

• des données sectorielles limitées : les concepteurs et les ingénieurs ont besoin de lignes directrices testées afin d’optimiser les performances des grands planchers en CLT en conditions réelles.

Cette étude vise à construire un ensemble de données détaillées sur les configurations de fixation, l’isolation et les performances phoniques, en fournissant des indications claires pour les professionnels du secteur.

Rothoblaas renouvelle son engagement dans la recherche du confort acoustique et de l’isolation des planchers.

En qualité de partenaire de cette recherche, Rothoblaas fournit une assistance technique, ainsi que ses solutions de fixation et d’isolation acoustique déjà certifiées, afin d’améliorer l’impact de l’étude. La recherche teste en effet :

• les vis à filetage partiel HBS : qui sont analysées dans différentes configurations, afin d’évaluer leur effet sur la liaison structurelle et sur les performances en matière de vibrations.

• 250 mètres de bande résiliente pour isolation phonique ALADIN : une solution conçue pour augmenter l’absorption du son et réduire sa transmission, en améliorant le confort du plancher et les performances acoustiques.

L’étude intègre ces éléments dans des essais contrôlés afin d’établir des lignes directrices pratiques visant à optimiser les systèmes de planchers en CLT de grande portée et leurs performances acoustiques.

Configurations de fixation

Au sein du projet australien, l’équipe de recherche étudie différentes dispositions de vis, aussi bien pour les assemblages CLT – CLT que pour les fixations CLT – poutre, en mesurant leur influence sur l’intégrité structurelle et sur la réponse aux vibrations du plancher.

L’étude a évalué trois configurations de fixation :

• 95 vis – configuration de base.

• 190 vis – renfort intermédiaire.

• 322 vis – configuration renforcée.

Les résultats indiquent une augmentation de 5,2 % dans la fréquence naturelle fondamentale de la première à la troisième configuration, ce qui laisse entendre que la disposition optimisée des vis améliore la rigidité du plancher et le contrôle des vibrations. Ces résultats fourniront les indications futures sur l’entraxe et sur la disposition des fixations pour les planchers en CLT de grande portée.

Performances avec la bande résiliente ALADIN : que se passe-t-il après l’ajout d’un isolant phonique ?

L’affaiblissement acoustique des vibrations et des bruits d’impact à un effet sur le confort des occupants des structures en bois.
L’étude a comparé un plancher en CLT standard, à un plancher doté de la bande résiliente ALADIN de Rothoblaas, un produit parfait pour optimiser l’affaiblissement acoustique en fonction des charges typiques des structures en bois.

Les premières analyses des données montrent une augmentation de 15,6 % des performances d’amortissement acoustique quand ALADIN est intégré dès la phase de conception dans le système de planchers. Cela confirme la réduction efficace du bruit d’impact d’ALADIN, vérifiée et approuvée conformément à la norme EN ISO 10848 par l’Organisme de certification Holzforschung d’Autriche et par le Centre de recherche industrielle de l’Université de Bologne.

Construction en bois massif : des bandes insonorisantes pour améliorer l’isolation phonique

Plus tôt les informations seront disponibles, plus tôt il sera possible d’améliorer la conception. C’est pourquoi, bien que la recherche soit encore en cours, il est utile de fournir des données préliminaires. Elles permettent dès maintenant d’indiquer que l’union de configurations de fixations optimisées et de solutions résilientes pour l’isolation phonique peut améliorer les performances des planchers en CLT de grande portée en termes de transmission des vibrations et de confort acoustique.

Ces approfondissements sont utiles pour le travail des :

• architectes et ingénieurs qui conçoivent des structures en bois ;

• investisseurs qui désirent intégrer le bois massif dans des projets de bâtiments résidentiels et de bureaux ;

• professionnels du secteur du bâtiment à la recherche de solutions testées pour le contrôle des vibrations et du bruit.

Partenaires du projet et collaboration industrielle

Cette recherche est dirigée par :

• Assoc. Prof. Hassan Karampour (Griffith University, Project Leader).

• Mr. Adam Faircloth (PhD Researcher, Queensland Department of Primary Industries).

• Mr. Tom Watts (XLam Australia, Technical Support & Timber Supply).

• Mr. Sebastian Jaimes (Rothoblaas Representative for Project 1.1).

L’étude fait partie de l’Advance Timber Hub (ATH) et est financée par l’Australian Research Council, avec la contribution du Queensland Department of Primary Industries (DPI) et de XLam Australia.

Pour de plus amples informations sur les partenaires, visiter :

• Advanced Timber Hub (ATH)

• Griffith University

• Queensland Department of Primary Industries (DPI)

• XLam Australia

Pour voir d’autres rapports d’essais sur nos solutions d’isolation phonique,

lire ici : Rothoblaas Soundproofing Reports