Contre-cloisons légères et acoustique

Pour améliorer l'isolation acoustique d'un mur massif , on peut y adjoindre une contre-cloison . Il pourra s'agir d'une contre-cloison massive (par exemple, blocs de plâtre) ou d'une structure légère (par exemple, plaques de plâtre). Les contre-cloisons massives sont décrites dans un autre dispositif.

La contre-cloison légère est utilisée pour améliorer l'isolation aux bruits aériens entre plusieurs locaux:

• en plaçant une contre-cloison devant la paroi séparant deux pièces, il est possible d'améliorer l'isolation acoustique directe entre celles-ci.
• en plaçant une ou plusieurs contre-cloisons contre les parois latérales, il est possible d'améliorer l'isolation acoustique latérale entre celles-ci.

Les contre-cloisons légères décrites dans ce dispositif sont des cloisons légères faites d'un revêtement (plaques de plâtre, multiplex) fixé soit sur une structure porteuse (structure métallique ou cadre et lattis en bois), soit à même la paroi . 

Quel est le principe des cloisons-cloisons au niveau acoustique?

Les contre-cloisons légères fonctionnent sur le principe masse-ressort-masse. La couche d'air ou de matériau souple dans le creux font office de ressort pour dissiper une partie de l'énergie sonore.

Quand choisir des contre-cloisons?

- Les structures légères n'occasionnent pas de charge supplémentaire sur la structure, et conviennent donc à tous les types de travaux (qu'il s'agisse de rénovation/transformation ou de construction neuve ).

- Les parois en plaques de plâtre sont moins solides que, par exemple, les parois massives, et elles se prêtent donc moins bien aux applications industrielles ou autres requérant une certaine résistance à l'impact.

Quels sont les différents types de parois légères/contre-cloisons?

Les contre-cloisons légères se différencient selon :

• la méthode de fixation (collage, fixation mécanique ou autonomes),
• la structure porteuse ,
• le revêtement : quantité et type,
• le remplissage du creux .

Mode de fixation

Les principales possibilités sont reprises ci-dessous :

Collage

(gauche) collage sur plâtre - (milieu) collage sur matériau absorbant rigide - (droite) collage sur matériau absorbant souple

© Gyproc

© Gyproc

© Gyproc

Fixation mécanique

(gauche)Cadre et lattis en bois - (droite) matériau absorbant souple, fixation mécanique

© Gyproc

© Gyproc

Autonome

(gauche)Structure porteuse métallique - (droite) structure porteuse en bois

© Gyproc

© Gyproc

Moins les contacts entre la contre-cloison et la paroi massive sont rigides, plus l'amélioration de l'isolation acoustique de cette dernière sera importante. Les contre-cloisons autonomes permettent donc d'obtenir l'amélioration la plus marquée, mais c'est aussi le cas des structures collées sur matériau souple. Celles-ci ne sont en effet pas considérées comme des contacts rigides grâce à leurs propriétés.

Les fixations mécaniques créent des points de contact rigides ou points de ligne susceptibles de propager les vibrations dans la cloison. L'amélioration de l'isolation acoustique est donc moindre qu'avec une paroi autonome.

En cas de collage sur plâtre, ou sur un matériau dur, les vibrations sont transmises à la paroi via une surface importante. L'amélioration de l'isolation acoustique avec ce système n'est que partielle.

Structure porteuse

Types

L'isolation acoustique à mettre en place dépend fortement du nombre et du type de contacts.

Si une structure porteuse est fixée à la paroi principale, l'isolation acoustique à obtenir dépendra fortement du type de celle-ci. Tout comme pour les parois en plaques de plâtre conventionnelles, les profils spécifiques sont plus performants que les profils métalliques courants, qui donnent eux-mêmes de meilleurs résultats qu'un cadre et un lattis en bois.

Structure porteuse bois (à gauche) et Structure porteuse métallique (au milieu)

© Flumroc

© Flumroc

© Gyproc

Certains fabricants ont développé des profilés en acier permettant un plus grand amorti.

Si la contre-cloison n'est pas en contact avec la paroi qui se trouve derrière, le type de structure porteuse importe peu.

Découplage de la structure portante

Pour les parois autonomes, il importe en revanche de limiter autant que possible le contact entre cette structure et les structures adjacentes: en apposant notamment des bandes souples sur tout le pourtour de la structure porteuse. Ces bandes seront de même largeur que la largeur totale de la contre-cloison (structure porteuse + revêtement) afin que ni la structure ni le revêtement ne soient en contact avec les structures adjacentes. Un joint en mastic souple sera appliqué entre le revêtement et la structure adjacente.

Bandes souples + joint en mastic autour de la paroi

© Gyproc

Même dans le cas des parois autonomes, il est parfois nécessaire de fixer la contre-cloison à la paroi principale (par exemples si la contre-cloison est de haute taille). Dans ce cas, et si les exigences de performance sont élevées, on utilisera des profils de fixation acoustiques spécifiques.

Méthode de fixation courante

© Gyproc

Profil de fixation acoustiques

© Gyproc

© Gyproc

© Gyproc

Revêtement

L'isolation acoustique pour une même composition de paroi peut être améliorée dans une mesure limitée en ajoutant de la masse, par exemple en prévoyant plusieurs plaques ou des plaques plus lourdes.

Chaque fabricant propose divers revêtements : ordinaires, plus lourds, résistants au feu, aux effractions, à l'humidité... Pour l'acoustique, ce sont surtout leurs masses qui jouent un rôle. Plus lourd c'est, mieux c'est .

Une plaque peut aussi être alourdie en y ajoutant une plaque d'acier ou de plomb.

En remplaçant les plaques de plâtre par du bois (ex. multiplex, OSB...), l'isolation acoustique est légèrement affaiblie. Les plaques de plâtre ont la propriété d'être très flexibles, ce qui leur donne une fréquence critique très élevée sortant du domaine de l'acoustique du bâtiment. Le bois, plus rigide, a donc une fréquence critique plus basse qui affaiblit l'isolation acoustique.

Remplissage des creux

Remplir les creux à l'aide d'absorbant souple (laine de roche ou laine minérale) permet d'obtenir une isolation acoustique plus poussée. Cette laine de roche permet :

• d'une part, d'absorber les résonances des creux à plus hautes fréquences, ce qui réduit la perte d'isolation acoustique à ces fréquences ;
• d'autre part, de réduire l'effet d'éventuelles fuites sonores dues aux prises électriques, interrupteurs, clous de fixation, etc.

Le type d'absorbant souple ne joue qu'un rôle minime, tout comme le fait que le creux soit totalement rempli ou non.

Quel est l'impact des voies de transmission secondaires sur les performances d'une contre-cloison ?

Une contre-cloison n'améliore que l'isolation acoustique de la paroi devant laquelle elle est placée. Si d'autres voies secondaires (par exemples, latérales) sont présentes pour l'isolation acoustique globale entre deux locaux, son effet sera à peine perceptible.

Exemple : si, comme dans la figure ci-dessous, le plancher ou le plafond sont relativement légers et que l'isolation acoustique de la paroi de séparation est relativement bonne, la présence d'une contre-cloison devant cette dernière n'aura que peu d'effet. Le plancher et le plafond continueront à transmettre le bruit d'une pièce à l'autre. Il en ira de même pour les parois adjacentes. Dans ce cas, il sera nécessaire d'améliorer les voies latérales, par exemple en plaçant des contre-cloisons (ou un faux plafond ou un plancher surélevé) devant ces structures adjacentes.

Profils de fixation acoustiques

© Bruxelles Environnement

© Bruxelles Environnement

Avant de placer une contre-cloison, on commencera donc par vérifier quelles voies sont déterminantes dans l'isolation acoustique globale entre plusieurs pièces.

Quelle isolation acoustique viser en pratique avec une paroi légère/contre-cloison ?

L'amélioration de l'isolation acoustique des contre-cloisons légères est fourni par ΔR _w dans l'information produit.

Il est important de garder en tête qu'il s'agit toujours d'une amélioration donnée de l'isolation acoustique par rapport à une paroi donnée. Une même contre-cloison ne fournira pas nécessairement la même amélioration par rapport à une contre-cloison plus lourde ou plus légère. Cette indication doit donc être interprétée avec prudence.

Il est important de préciser que les valeurs reprises dans le tableau ci-dessous correspondent à l'isolation acoustique mesurée en laboratoire. Il faudra en effet tenir compte du fait qu'une paroi en plaques de plâtre placée in situ sera toujours moins efficace qu'en laboratoire de par des raccordements et détails moins soignés, la présence d'interrupteurs et de prises, de canalisations, de renforcements de parois, de dimensions différentes...

Pour une paroi de doublage massive découplée nettement plus légère que la paroi de base, il est possible d'évaluer grossièrement l'ordre de grandeur de ce gain ΔR _w en fonction de la fréquence de résonance f _r et l'indice d'affaiblissement acoustique pondéré R _w de la paroi massive principale à l'aide du tableau suivant, d'après la norme ISO 12354-1 – Annexe D.

Amélioration de l'isolation acoustique ΔR _w en fonction de la fréquence de résonance f _r

(Source: norme ISO 12354-1)

Il s'agit donc d'une indication de l'amélioration maximale à obtenir avec une contre-cloison idéale.

Quelles sont les applications des contre-cloisons pour les basses fréquences ?

En combinant une paroi principale massive et une contre-cloison légère, il est très important de tenir compte de la fréquence de résonance .

Cette fréquence de résonance (f _r en Hz) est définie par les masses surfaciques (m” en kg/m²) de chaque paroi et la largeur (d en m) du creux entre les deux parois.

En effet, l'isolation acoustique diminue fortement à cette fréquence de résonance, auquel cas la contre-cloison réduit l'isolation acoustique au lieu de l'améliorer. Dans ce cas, il faudra soit élargir le creux, soit prévoir une masse supplémentaire jusqu'à obtention d'une fréquence de résonance suffisamment basse pour obtenir une amélioration satisfaisante de l'isolation acoustique.

Exemple : Une contre-cloison courante à simple revêtement en plaques de plâtre sur un creux de 20 mm et une épaisseur de profil de 50 mm empli de 40 mm de laine de roche devant une paroi en blocs porteurs de 150 mm donne une fréquence de résonance de 80 Hz environ. C'est suffisant pour les applications courantes telles que bâtiments résidentiels, bureaux, etc. mais pas pour les applications impliquant des basses fréquences. En élargissant le creux à 200 mm (soit par exemple en considérant un creux de 150 mm un profilé d'une épaisseur de 50 mm rempli de 40 mm de laine de roche) et en ajoutant un revêtement, on peut ramener la fréquence de résonance à 35 Hz environ.

Quels sont les points d'attention lors de la mise en œuvre des contre-cloisons ?

La qualité acoustique globale dépend de ses éléments les plus faibles. C'est pourquoi il convient d'éviter tous les éléments affaiblissants dans la paroi. Autrement dit :

• La paroi principale ne peut contenir d'éléments qui affaiblissent ses performances acoustiques (prises électriques, fuites, joints mal colmatés dans la maçonnerie visible, plâtrage de surfaces poreuses...) (voir dispositif Paroi massive simple )
• Les prises électriques et les interrupteurs dans la contre-cloison légère sont autorisés suivant les prestations souhaitées. Dans les situations où une isolation acoustique renforcée est souhaitée, il pourra être utile de prévoir des prises électriques acoustiques.
• Si aucun remplissage des creux n'est prévu , les ouvertures (prises électriques, interrupteurs, clous de suspension...) affaibliront davantage le son que dans le cas contraire. Le remplissage des creux sera donc à privilégier.
• Pour les revêtements simples , il existe un risque que les joints ne soient colmatés que superficiellement, ce qui permettra l'apparition de petites fuites acoustiques à leur niveau. Les doubles revêtements posés en chevauchement assurent toujours un meilleur colmatage des joints et permettent d'éviter ce problème. 
• On évitera de percer (conduites, éléments de construction) les contre-cloisons et, si cela est tout de même indispensable, on prévoira une finition aussi étanche à l'air que possible. Il faudra toujours veiller à prolonger la composition de paroi choisie au niveau des raccordements. Autrement dit, pour une paroi à double revêtement et dont le creux est rempli, on prévoira aussi, pour toutes les finitions des raccordements, deux plaques de plâtre et le remplissage du creux. L'espace entre l'ouverture et l'élément de passage sera aussi réduit que possible, et toujours pourvu d'un colmatage souple pour éviter la transmission des vibrations.
• Si la paroi doit être consolidée pour y fixer des objets , on pourra remplacer une des plaques de plâtre de 12,5 mm par une plaque OSB de 18 mm et ayant une masse minimale de 700 kg/m². Si une seule plaque a été remplacée, la perte de qualité acoustique sera négligeable pour peu que ces plaques soient raccordées entre elles ainsi qu'aux structures adjacentes.
• Si une chape flottante (voir dispositifs Chape flottante coulée et Chape flottante légère/sèche ) est présente, la contre-cloison sera de préférence placée sur celle-ci. On minimisera ainsi les contacts avec la paroi principale.
• Comme on l'a vu ci-dessus, on choisira toujours une paroi présentant un meilleur indice d'affaiblissement que le strict nécessaire pour atteindre le confort acoustique souhaité in situ.

Cahier des charges

Le cahier des charges doit imposer les exigences suivantes à l'entrepreneur (en fonction du type de devis) :

• Critères d'isolation acoustique in situ (isolation acoustique standardisée pondérée D _nT,w ) à réaliser entre plusieurs pièces, éventuellement avec les termes d'adaptation adéquats C ou C _tr .
• Isolation aux bruits aériens minimale de la paroi mobile en laboratoire (indice d'affaiblissement acoustique pondéré pour les bruits aériens R _w ) (cf. norme NBN EN 10140-2) éventuellement avec facteurs de correction adéquats C ou C _tr .
• Description de la composition de la paroi si un type spécifique souhaité
• Éventuelles descriptions de barrières acoustiques au-dessus ou en-dessous de la paroi, raccordements aux structures adjacentes...

Aller plus loin

Dans le Guide

Pour plus d'informations en lien avec le sujet :

• Dossier | Assurer le confort acoustique des bâtiments
• Dispositif | Paroi massive simple
• Dispositif | Chape flottante coulée
• Dispositif | Chape flottante légère/sèche
• Dossier | Améliorer l'étanchéité à l'air

Autres publication de Bruxelles Environnement

• Code de Bonnes Pratiques acoustiques, Référentiel technique d'isolation acoustique pour la prime à la rénovation de l'habitat, Bruxelles Environnement (2015)

Sites Web

• CSTC

  • Améliorer l'isolation aux bruits aériens à l'aide de doublages

Bibliographie

• Blasco, M. (2012), Bouwakoestiek: Een handleiding voor de architect , NAV vzw, Bruxelles

• Fasold, Sonntag (1978), Bauphysikalische Entwurfslehre Band 4 : Bauakustik , Verlag für Bauwesen, Berlin (en allemand)

• Hamayon, L. (2013), Réussir l'acoustique d'un bâtiment , Le Moniteur, Antony

• Rossing, T.D. (2007), Springer handbook of Acoustics , Springer, New York (en anglais)
• Vermeir, G. (2009), Lawaaibeheersing: cursustekst , Faculteit Toegepaste Wetenschappen KULeuven, Acoo, Leuven (en néerlandais)

Normes

• Norme prEN ISO 12354-1: Acoustique du bâtiment – Calcul de la performance acoustique des bâtiments à partir de la performance des éléments – Partie 1 : Isolement acoustique aux bruits aériens entre des locaux
• NBN EN ISO 10140-2 : Acoustique - Mesurage en laboratoire de l'isolation acoustique des éléments de construction - Partie 2: Mesurage de l'isolation au bruit aérien