Chape flottante coulée et acoustique

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.

Ce dispositif 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 d'impact d'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 d'impact d'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

(Source : CDM)

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 d'impact ou 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 ne sera 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...

Grâce à la combinaison d'une masse lourde et d'un matériau antivibratile performant, on pourra obtenir une amélioration importante, qui conviendra 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 (par exemple profilés en queue d'aronde) 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. 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 sera 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

(Source : Rockwool)

(Source : 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

(Source : Lewis)

(Source : Lewis)

(Source : Gedimat)

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

(Source : CDM)

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

Chape flottante en béton sur ressorts

(Source : CDM)

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.

Quelle isolation viser en pratique pour une chape flottante coulée ?

L'amélioration de l'isolation des bruits d'impact qu'apporte une couche intermédiaire souple combinée à un plancher spécifique vis-à-vis du plancher de base est exprimée sous la forme d'une amélioration aux bruits d'impactpondérée 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 d'impact (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...).

Voici un aperçu des performances à prévoir pour quelques matériaux limitant les bruits d'impact, combinés à divers types de plancher. Cet aperçu ne fournit qu'une idée de l'ordre de grandeur. Les informations fabricant fournissent une valeur correcte par type de matériau.

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

Chape flottante coulee sur une membrane souple - planchers massifs

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

Dans celles-ci, l'amélioration de l'isolation aux bruits d'impact pondérée (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 sera généralement moindre. En effet, plus l'isolation acoustique de base est bonne, plus l'amélioration sera faible.

Valeurs indicatives de l'amélioration de l'isolation aux bruits d'impact

(Source : CSTC)

Chape flottante coulee sur un absorbant haute densite - planchers massifs

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

Valeurs indicatives de l'amélioration de l'isolation aux bruits d'impact

(Source : CSTC)

Chape flottante coulee sur un profile 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 d'impact, 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 d'impact pour des planchers légers par une chape flottante coulée

Constitution		Isolation aux bruits aériens (Rw (C; Ctr )) [dB]	Isolation aux bruits d'impact (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

Les deux tableaux suivants concernent les chapes flottantes lourdes en béton.

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

Quels points d'attention lors de la conception d'une chape flottante coulée ?

On tiendra compte des aspects suivants :

Pour la réalisation

• La chape flottante doit généralement être coulée par pièce, afin d'également garantir une certaine isolation aux bruits d'impact 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.

Pour le choix de l'isolation aux bruits d'impact

• En fonction du type de bruits d'impact, des exigences et de la situation architecturale, on choisira un type d'isolation aux bruits d'impact (voir dispositif Matériaux et systèmes d'isolation des bruits d'impact).

  • Pour les bruits de pas, des matériaux courants plus fins sont possibles (par exemple, films souples, mousses de polyéther acoustique, granulés...)
  • Pour les situations impliquant des bruits d'impact à basse fréquence (installations techniques, salles de sport...), on aura recours à des épaisseurs plus importantes et à des solutions plus spécifiques (par exemple tapis épais de laine de verre, tapis en élastomère, ressorts...).
• Souvent, le plancher doit aussi être plus lourd et on aura tendance à préférer des planchers en béton flottant ou des socles flottants.
• Étant donné que la couche intermédiaire souple doit produire un effet de ressort suffisant, le plancher 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.

Cahier des charges

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

Il est également intéressant de mentionner dans le cahier des charges les points d'attention au niveau de la réalisation.

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-dessous 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 sera constitué de cette même membrane.

Détail de la chape flottante: carrelage et revêtement de sol

(Source : Réussir l'acoustique d'un bâtiment, Loïc Hamayon)

1. Plinthe
2. Joint souple
3. Relevé du film de polyéthylène à recouper après la pose du carrelage
4. Carrelage
5. Chape ou dalle flottante
6. Film de polyéthylène, protection de la sous-couche (≥ 200 µm)
7. Sous-couche résiliente
8. Relevé périphérique résilient
9. Plancher support
10. Revêtement de sol
11. Relevé du film de polyéthylène à recouper après la pose de la plinthe
12. Plinthe en bois ne devant généralement pas reposer sur le revêtement de sol

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 d'impact 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 affaiblira l'isolation aux bruits d'impact (passage de conduites, fixations à des colonnes, murs...).

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.	Implanter les canalisations avec précaution (Source : bruit.fr)
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 d'impact	(Source: Réussir l'acoustique d'un bâtiment)
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.	(Source : Réussir l'acoustique d'un bâtiment)
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.	Passage de porte (Source : Siplast)
Eviter de court-circuiter l'isolation par le passage d'une canalisation	Eviter de court-circuiter l'isolation par le passage d'une canalisation (Source : Siplast)
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)	Eviter les liaisons rigides avec les plinthes (Source: Siplast)
Pose en continu d'une couche souple intermédiaire Dans le cas d'un film, il est posé avec un chevauchement minimal de 10 cm	Ne pas interrompre la couche de désolidarisation et prévoir des recouvrements au niveau de la membrane étanche (Source : bruit.fr)
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
La chape flottante est interrompue par pièce	(Source : Réussir l'acoustique d'un bâtiment)
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	(Source : Réussir l'acoustique d'un bâtiment)
Autres prescriptions
On évitera aussi dans la mesure du possible que le mobilier ou les installations fixes (baignoires, douches, radiateurs...) ne créent un contact entre plancher et mur	(Source : Réussir l'acoustique d'un bâtiment)

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 changera pratiquement pas. En cas de changements (par exemple nouveau revêtement de sol, perçage du plancher pour aménager des conduites et canalisations supplémentaires...), on tiendra compte des mêmes éléments que ceux qui sont mentionnés ci-dessous.

Aller plus loin

Dans le Guide

Pour plus d'informations en lien avec le sujet :

• Dossier | Assurer le confort acoustique des bâtiments
• Dispositif | Chape flottante légère-sèche
• Dispositif | Plancher surélevé
• Dispositif | Matériaux et systèmes d'isolation pour les bruits d'impact
• Dispositif | Finition de sol

Autres publications 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

  • Méthodes de construction pour améliorer l'isolation acoustique entre appartements (2)
  • Webinars pour les professionnels

Bibliographie

• CSTB France (2015), Guide de suivi de la mise en œuvre en acoustique dans le logement collectif neuf, France

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

• 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)

• Fiche 'chapistes' – Les sols flottants – maçon, carreleur, parqueteur, disponible sur le site www.bruit.fr

Normes

• Norme NBN EN ISO 140-8 – Acoustique - Mesurage de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction - Partie 8: Mesurages en laboratoire de la réduction de la transmission du bruit de choc par les revêtements de sol sur un plancher lourd normalisé