Acoustique d’une chape flottante

On distingue des éléments massifs ou légers. Parmi les éléments massifs, on retrouve la chape traditionnelle, flottante (coulée) ou non. Parmi les éléments légers, on retrouve la chape flottante légère ou sèche, ou le plancher surélevé.

Cette page aborde les chapes flottantes coulées et les chapes en béton plus lourdes. Parmi ce dernier type de chapes flottantes, on trouve les chapes flottantes réalisées à l'aide d'un matériau résilient, soit à l'aide d'un système antivibratile.

Chape flottante coulée – Profils de fixation acoustiques

(Source: Bruxelles Environnement)

Une chape flottante est utilisée pour améliorer l'isolation des bruits de chocsd'un plancher porteur. Souvent, le résultat inclut aussi une amélioration de l'isolation des bruits aériens. En plus d'un plancher flottant, l'isolation des bruits de chocsd'un plancher peut aussi être améliorée par un autre type de plancher flottant (en béton lourd ou léger/sec), un plancher surélevé, ou le choix d'une finition.

Chape flottante en béton

© CDM Stravitec

Une chape flottante en béton est un type spécifique de chape flottante, beaucoup plus lourde et combinée à un matériau antivibratile très performant. Une chape flottante en béton est utilisée pour améliorer l'isolation aux bruits de chocsou aériens d'un plancher porteur lorsqu'une performance élevée est souhaitée.

Quand choisir une chape flottante coulée ou une chape flottante lourde ?

Les chapes flottantes coulées peuvent être mises en œuvre dans tous les types de bâtiments mais il est important de garder à l'esprit quelques restrictions :

• la masse de la chape (minimum 75 kg/m²) crée une charge supplémentaire pour la structure, ce qui n'est pas toujours possible en cas de transformations ou de rénovations. En revanche, le système est très courant dans les constructions neuves ;
• sachant que les chapes flottantes doivent être posées dans chaque pièce, elles sont moins pratiques dans les bâtiments pour lesquels il faut une grande flexibilité spatiale ;
• étant donné sa masse importante, une chape en béton n'est généralement posée que localement, par exemple, sous des installations techniques, au-dessus ou en-dessous de locaux sensibles tels que des auditoriums, des salles de concert, etc.

Grâce à la combinaison d'une masse lourde et d'un matériau antivibratile performant, on peut obtenir une amélioration importante, qui convient aux situations où une performance élevée est exigée, ou aux applications impliquant des basses fréquences.

Avec quels systèmes constructifs peut-on employer les chapes flottantes coulées ?

Une chape flottante peut reposer sur un plancher léger ou massif. Dans le premier cas, un support étanche à l'eau (par exemple revêtement ou profilés d'acier, profilés en queue d'aronde, etc.) est nécessaire pour pouvoir couler la chape.

Quel est le principe d'une chape flottante coulée au niveau acoustique ?

Une chape flottante coulée fonctionne suivant le principe masse-ressort-masse. Une couche intermédiaire souple est insérée entre la structure porteuse et la chape ainsi que sur ses côtés. Cette couche permet d'éviter la transmission des vibrations du plancher et de sa finition à la structure porteuse, et des vibrations externes de la structure vers le plancher.

L'amélioration obtenue avec une chape flottante en béton ou un socle en béton est plus importante, d'une part, grâce à la masse plus importante de la chape en béton (environ 8 à 10 cm de béton) et, d'autre part, au choix d'un matériau antivibratile performant.

Un ressort très souple et une masse importante permettent en effet d'abaisser la fréquence de résonance. Plus cette fréquence de résonance est basse, plus l'amélioration de l'isolation acoustique est sensible.

Sur quels supports peut-on couler une chape flottante ?

Sur une membrane souple

Chape flottante coulée sur membrane souple

(Source: Bruxelles Environnement)

1. Plinthe fixée au mur et désolidarisée du plancher
2. Bande souple de désolidarisation
3. Joint d'étanchéité au mastic silicone
4. Revêtement de sol (ici plancher en bois collé sur chape)
5. Chape flottante coulée
6. Couche souple de désolidarisation
7. Couche d'égalisation
8. Dalle existante
9. Recouvrement de min. 10 cm entre deux lés + recouvrement par bande adhésive à la jointure

Sur un absorbant haute densité

On utilise couramment une chape flottante en béton (environ 8 à 10 cm de béton) combinée à une couche épaisse de laine de roche (minimum 40 mm environ).

Chape flottante en béton sur laine de roche

© Rockwool

© Rockwool

Composition d'une chape flottante

(Source : CSTC, CSTC-Contact 2010/02 (n° 26))

1. Joint antivibratoire entre la plinthe et le revêtement de sol
2. Chape flottante
3. Bande périphérique
4. Bande résiliente
5. Plancher porteur
6. Couche d'égalisation
7. Sous-couche résiliente

Sur un profilé en queue d'aronde

Le profilé en queue d'aronde est posé sur des bandes de découplage (voir figures ci-dessous).

Chape flottante coulée sur plancher léger en bois avec plaques de profilés en queue d'aronde

© Lewis, Reppel

© Lewis, Reppel

© Lewis, Reppel

Sur des plaques supportées par des plots antivibratiles

On utilise couramment une chape flottante en béton (8 à 10 cm de béton environ) combinée à :

• un système résilient ponctuel avec plots en élastomère. Le vide entre les plots est rempli de laine de roche ;

Chape flottante en béton sur plots en élastomère

© CDM Stravitec

• un système résilient ponctuel à ressorts. Le vide entre les ressorts est bourré de laine de roche. Ce système est rarement appliqué ;

Chape flottante en béton sur ressorts

© CDM Stravitec

Le matériau antivibratile (plots en élastomère ou ressorts) doit être dimensionné de façon spécifique en fonction de la masse de la chape et de la fréquence de résonance souhaitée. Dans ce système, la fréquence de résonance peut devenir très basse, ce qui permet une très bonne isolation aux bruits d'impact.

Quelle isolation viser en pratique pour une chape flottante coulée ?

L'amélioration de l'isolation des bruits de chocsqu'apporte une couche intermédiaire souple combinée à un plancher spécifique vis-à-vis du plancher de base est exprimée sous la forme d'un indice d’amélioration de l’isolation au bruit de choc ΔL_w (voir norme NBN EN ISO 140-8).

La réduction sonore qui résulte de cette amélioration in situ dépend :

• de la nature des bruits de chocs (principalement bruits à basse, moyenne ou haute fréquence) ;
• des exigences et de la situation architecturale (plancher de base, voies secondaires, situation par rapport à des locaux sensibles, etc.).

Ci-dessous sont présentés un aperçu des performances de quelques matériaux limitant les bruits de chocs, combinés à divers types de plancher. Cet aperçu ne fournit qu'une idée de l'ordre de grandeur de l’amélioration pouvant être envisagé.

Note : attention lors de l'interprétation des informations produit.

Dans celles-ci, l'indice d’amélioration de l'isolation au bruit de choc (ΔL_w) est toujours fournie pour une masse surfacique de la chape (généralement environ 75 kg/m²) et un plancher porteur spécifique (constitué généralement d'environ 15 cm de béton).

Si l'on prévoit une chape plus lourde, le résultat est généralement un peu meilleur.

Une chape plus lourde sur un même matériau souple se traduit en effet par une fréquence de résonance plus basse, et donc une amélioration plus marquée de l'isolation acoustique.

Si l'on est en présence d'un plancher porteur plus lourd, l'amélioration apportée par la chape est généralement moindre. En effet, plus l'isolation acoustique de base est bonne, plus l'amélioration est faible.

Note : Une isolation thermique ordinaire de type PUR n'est pas assez élastique pour obtenir une amélioration notable de l'isolation aux bruits de chocs.

Chape flottante coulée sur une membrane souple - planchers massifs

Les valeurs suivantes s'appliquent pour une chape flottante coulée de 75 kg/m² et un plancher porteur de 15 cm de béton.

Valeurs indicatives de l'indice d’amélioration de l'isolation au bruit de choc

(Source : CSTC)

Chape flottante coulée sur un absorbant haute densité - planchers massifs

Les valeurs suivantes s'appliquent pour une chape flottante coulée de 75 kg/m² et un plancher porteur de 15 cm de béton.

Valeurs indicatives de l'indice d’amélioration de l'isolation au bruit de choc

(Source : CSTC)

Chape flottante coulée sur un profilé en queue d'aronde - planchers légers

Le tableau ci-dessous fournit des ordres de grandeur des performances obtenues en mettant en œuvre une chape flottante coulée par-dessus un plancher de base. Les performances sont données :

• pour les bruits aériens, par l'indice d'affaiblissement acoustique pondéré, R_w (C; C_tr): plus celui-ci est élevé, plus le plancher est performant ;
• pour les bruits de chocs, par le niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé, L_n,w (C_l): plus celui-ci est faible, plus le plancher est performant.

Les deux situations de base considérées sont :

• structure du plancher (avec revêtement inférieur) ;
• structure du plancher (sans revêtement inférieur).

Les évolutions entre les améliorations apportées et les cas de base sont indiquées entre parenthèses.

Ordres de grandeur de l'isolation aux bruits aériens et de chocs pour des planchers légers par une chape flottante coulée

Constitution		Indice d’affaiblissement acoustique pondéré (Rw (C; Ctr)) [dB]	Niveau de pression pondéré du bruit de choc (Ln,w (Cl)) [dB]
Structure du plancher (avec revêtement inférieur)
Base	Poutres panneaux OSB 18 mm plafond en plaques de plâtre fixées directement	39 (-2;-6)	81 (-1)
Amélioration	Poutres panneaux OSB 18 mm surmontés d'une plaque de plâtre chape flottante de 4 à 6 cm de béton sur profilé en queue d'aronde, reposant sur des poutres colmatées par de la laine de roche plafond en plaques de plâtre fixées directement	≈ 55 (-2;-7) (≈ Rw base + 16)	61 (3) (= Ln,w base – 20)
Amélioration	Poutres chape flottante de 4 à 6 cm de béton sur profilé en queue d'aronde, reposant sur des poutres colmatées par de la laine de roche plafond en plaques de plâtre fixées directement	54 (-2;-8) (≈ Rw base + 15)	66 (-5) (= Ln,w base – 15)
Structure du plancher (sans revêtement inférieur)
Base	Poutres Panneaux OSB 18 mm	25 (0;-1)	92 (-3)
Amélioration	Poutres panneaux OSB 18 mm surmontés d'une plaque de plâtre chape flottante de 4 à 6 cm de béton sur profilé en queue d'aronde, reposant sur des poutres colmatées par de la laine de roche	48 (-1;-5) (≈ Rw base + 23)	66 (-1) (= Ln,w base – 26)
Amélioration	Poutres chape flottante de 4 à 6 cm de béton sur profilé en queue d'aronde, reposant sur des poutres colmatées par de la laine de roche	37 (-1;-3) (≈ Rw base + 12)	92 (-11) (= Ln,w base)

(Source : CSTC, CSTC-Revue Printemps 2001)

Chape flottante coulée sur plots antivibratiles - planchers massifs

Le tableau suivant concerne les chapes flottantes lourdes en béton.

Ordre de grandeur de l'amélioration de l'isolation aux bruits aériens et de choc pour des planchers massifs par une chape flottante coulée.

Quelles exigences en terme de bruit de chocs ?

Quels points d'attention pour une chape flottante coulée ?

Lors de la réalisation

• La chape flottante doit généralement être coulée par pièce, afin de garantir une certaine isolation aux bruits de chocs en direction horizontale. Autrement dit, les chapes flottantes ne débordent jamais d'une pièce à l'autre, mais sont interrompues par les parois ou des bandes souples insérées dans le sol (au niveau des portes). Les chapes flottantes continues sous des parois (généralement légères) limitent en effet l'affaiblissement acoustique entre les locaux en favorisant une voie secondaire acoustique importante via ce plancher continu.

Lors du choix de l'isolation aux bruits de chocs

• En fonction du type de bruits de chocs, des exigences et de la situation architecturale, on choisit un type d'isolation aux bruits de chocs (voir solution | Matériaux et systèmes d'isolation pour les bruits de chocs) :
  • pour les bruits de pas, des matériaux courants plus fins sont possibles (par exemple, films souples, mousses de polyéther acoustique, granulés, etc.) ;
  • pour les situations impliquant des bruits de chocs à basse fréquence (installations techniques, salles de sport, etc.), avoir recours à des épaisseurs plus importantes et à des solutions plus spécifiques (par exemple tapis épais de laine de verre, tapis en élastomère, ressorts, etc.) ;
• privilégier les solutions qui apportent de la masse, que cela soit au niveau de la structure porteuse, de la chape ou du revêtement ;
• étant donné que la couche intermédiaire souple doit produire un effet de ressort suffisant, la chape doit disposer d'une masse minimale suffisante. La valeur indicative est de 75 kg/m² ou plus, soit environ 5 à 6 cm de plancher (à 1500 kg/m³) ;
• le plancher est entièrement séparé de la structure qui l'entoure. De même il ne doit y avoir aucun contact entre la structure située en dessous de la couche intermédiaire et le plancher situé au-dessus.

Comment mettre en œuvre une chape flottante coulée ?

De manière générale, quel que soit le support de la chape flottante coulée, la réalisation d'une chape flottante demande de tenir compte des éléments suivants:

1. Mise en place d'une couche d'égalisation
2. Pose des bandes verticales périphériques souples de désolidarisation
3. Pose de la couche de désolidarisation
4. Pose de la membrane étanche
5. Coulage de la chape
6. Pose du revêtement de sol

Le détail ci-contre représente la mise en œuvre d'une chape flottante coulée dans le cas d'un matériau résilient dur (valable également pour les plots antivibratiles). Dans le cas d'une membrane souple, le relevé périphérique est constitué de cette même membrane.

Détail de la chape flottante: carrelage et revêtement de sol

© Bruxelles Environnement

Quels points d'attention lors de la mise en œuvre d'une chape flottante ?

Une réalisation précise et correcte est très importante pour obtenir une bonne isolation aux bruits de chocs avec une chape flottante.

La réalisation et la finition in situ sont d'une grande importance. La moindre erreur de construction provoquant un contact entre la structure porteuse et la chape au-dessus de la couche souple affaiblit l'isolation aux bruits de chocs (passage de conduites, fixations à des colonnes, murs, etc.).

Préparation du support de la couche de désolidarisation
Le cas échéant, réaliser une couche d'égalisation pour reprendre l'épaisseur des canalisations posées sur la dalle. Les défauts de planéité ne doivent pas être plus importants que 5 mm sous le matériel amortissant. Le plancher support doit être soigneusement nettoyé.	© Bruxelles Environnement
Couche de désolidarisation
Matériau à placer en périphérie le long des murs (attention aux angles sortants !) et autour des éventuelles canalisations. Voir dispositif Matériaux et systèmes d'isolation pour les bruits de chocs	© Bruxelles Environnement
Elle peut être constituée de remontées verticales de la couche de désolidarisation périphérique posée horizontalement. Il est alors important de faire attention à bien mettre en œuvre les angles, en suivant correctement les surfaces horizontales et verticales.	© Bruxelles Environnement
Elle doit être suffisamment épaisse pour éviter le poinçonnement : minimum 5 mm Épaisseur en fonction du matériel utilisé (au moins 5 mm d'épaisseur) et de l'exigence.
Les couches de désolidarisation doivent être bien raccordées pour éviter tout contact ou la pénétration de coulis de ciment (chevauchement).
La couche de désolidarisation dépasse d'au moins 30 mm le niveau du plancher fini et n'est découpée que quand les planchers sont jointoyés afin d'éviter que le mortier ne soit en contact avec les parois ou colonnes.
Le plancher est interrompu par les mêmes bandes latérales au niveau des portes.	© Bruxelles Environnement
Eviter de court-circuiter l'isolation par le passage d'une canalisation	© Bruxelles Environnement
Eviter les liaisons rigides entre le revêtement de sol et les plinthes (plusieurs solutions possibles: grâce à la remontée de la membrane ou un joint souple)	© Bruxelles Environnement
Pose en continu d'une couche souple intermédiaire Dans le cas d'un film, il est posé avec un chevauchement minimal de 10 cm	© Bruxelles Environnement
Chape
Mise en œuvre en prenant toutes les précautions nécessaires pour ne pas perforer la couche de désolidarisation. Notamment, emballer les pieds des appareils posés sur celle-ci	© Bruxelles Environnement
La chape flottante est interrompue par pièce
Revêtement de sol
Il doit être désolidarisé des murs et des canalisations Collé, flottant, cloué ou vissé (mais en évitant que les vis ne rétablissent le contact avec la structure) Les plinthes éventuelles sont désolidarisées du revêtement Les joints de finition périphériques sont réalisés au mastic silicone	© Bruxelles Environnement
Autres prescriptions
Éviter dans la mesure du possible que le mobilier ou les installations fixes (baignoires, douches, radiateurs, etc.) ne créent un contact entre plancher et mur	© Bruxelles Environnement

Quels sont les points d'attention lors de travaux ultérieurs ?

Si l'on n'apporte pas de modifications au plancher ou aux plinthes, la performance du plancher ne change pratiquement pas. En cas de changements (par exemple nouveau revêtement de sol, perçage du plancher pour aménager des conduites et canalisations supplémentaires, etc.), on tient compte des points d’attention mentionnés précédemment.

Aller plus loin

• Dossier | Assurer le confort acoustique des bâtiments > Aller plus loin
• CIDB : Centre d’Information sur le Bruit
  • Fiche 'chapistes' – Les sols flottants – maçon, carreleur, parqueteur