Table des matières
- Comment fonctionne une paroi légère en plaques de plâtre au niveau acoustique?
- Quand choisir des parois légères en plaques de plâtre?
- Quels sont les différents types de parois légères en plaques de plâtre ?
- Quelle isolation acoustique viser en pratique avec une paroi légère en plaques de plâtre ?
- Quelles sont les applications des parois légères pour les basses fréquences ?
- Quels sont les points d'attention pour la mise en œuvre des parois légères en plaques de plâtre ?
- Cahier des charges
- Aller plus loin
Comment fonctionne une paroi légère en plaques de plâtre au niveau acoustique?
Les parois en plaques de plâtre fonctionnent sur le principe masse-ressort-masse. La couche d'air ou de matériau souple dans le creux fait office de ressort pour dissiper une partie de l'énergie sonore. Il est donc possible d'obtenir plus facilement des isolations acoustiques plus élevées qu'avec les parois massives.
Quand choisir des parois légères en plaques de plâtre?
- 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 se prêtent plus facilement à un réagencement futur, ce qui permet de les utiliser dans des espaces flexibles .
- Il s'agit toutefois plutôt d'une flexibilité à long terme et limitée. Le fait de déplacer ou de modifier ce type de paroi requiert des dispositions supplémentaires, par exemple de déplacer des barrières acoustiques, d'insérer ou de modifier des joints souples dans l'isolation des bruits d'impact, de déplacer des conduites dans les murs... Après quelques années, il est plus facile de modifier la disposition qu'avec des parois massives. Cependant, la flexibilité au quotidien comme celle que permettent les parois mobiles n'est pas au rendez-vous.
- Les parois en plaques de plâtre sont moins solides que, par exemple, les parois massives, et conviennent donc moins bien aux applications industrielles ou autres requérant une certaine résistance à l'impact.
- Les parois en plaques de plâtre présentent l'inconvénient que, du fait de leur faible masse, la fréquence de résonance du système masse-ressort-masse est relativement élevée, ce qui les rend moins adaptées dans les applications impliquant des basses fréquences.
Quels sont les différents types de parois légères en plaques de plâtre ?
Les parois en plaques de plâtre se subdivisent d'après :
- leur composition : simple ou double (couplées ou non),
- leur structure porteuse : métallique ou cadre et lattis en bois,
- le revêtement : quantité et type,
- le remplissage du creux .
Conception
Les principales possibilités sont reprises ci-dessous : différentes alternatives d'utilisation de plaques de plâtre :
Structure simple
Double structure - avec remplissage partiel ou total du creux
Double structure couplée avec remplissage partiel ou total du creux
Une double structure permet de mieux découpler les deux masses du système masse-ressort-masse, et d'obtenir des isolations acoustiques plus poussées. Dans l'idéal, il n'y a pas de contact avec les structures porteuses. Ce n'est toutefois pas toujours possible les murs dont la hauteur est plus élevée. Dans ce cas, un couplage est nécessaire. Plus il sera souple (exemple, bande de feutre plutôt que plaque de plâtre), meilleure sera l'isolation acoustique.
Structure porteuse
L'isolation acoustique diminue fortement lorsque la structure porteuse métallique est remplacée par une structure porteuse en bois dans les parois simples. La structure en bois implique en effet des contacts rigides entre les deux plaques, tandis que la structure métallique est conçue de manière à ne transférer que peu de vibrations.
Certains systèmes spécifiques ont encore amélioré la forme de la structure porteuse métallique; de ce fait, le transfert de vibrations s'en trouve encore réduit et il est possible de réaliser de meilleures isolations acoustiques.
Placage
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, c'est surtout leurs masses qui jouent un rôle. Plus lourd c'est, mieux c'est .
En fonction des marques, il existe des plaques en fibre de plâtre qui présentent des densités plus ou moins élevées. Les produits de densités plus élevées présenteront de meilleures performances acoustiques.
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 en dehors 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 de matériaux absorbant souple (laine minérale, laine naturelle d'origine végétale ou animale, mousse et laines synthétiques,...) permet d'obtenir une isolation acoustique plus poussée. Ce matériau absorbant a plusieurs fonctions :
- d'une part, les résonances des creux à plus hautes fréquences sont absorbées, ce qui réduit la perte d'isolation acoustique à ces fréquences.
- d'autre part, la présence de matériaux absorbant permet de réduire l'effet d'éventuelles fuites sonores dues aux prises électriques, interrupteurs, clous de fixation, etc.
Le type de matériau absorbant ne joue qu'un rôle minime, tout comme le fait que le creux soit totalement rempli ou non.
Quelle isolation acoustique viser en pratique avec une paroi légère en plaques de plâtre ?
L'isolation acoustique des parois légères dépend de la conception, de la structure porteuse, du revêtement et du remplissage des creux. Dans les informations produit, l'isolation acoustique des parois en plaques de plâtre est indiquée par R w (C; C tr ), C et C tr étant respectivement des termes d'adaptation pour, respectivement, un bruit rose (bruit de trafic rapide) et un bruit de trafic lent. Les performances acoustiques pour les parois courantes sont à peu près les mêmes pour les divers fabricants.
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 ces raisons, on choisira toujours une paroi meilleure que le strict nécessaire pour atteindre le confort acoustique souhaité (ordre de grandeur de l'amélioration d'environ 5 dB).
Cloisons en plaques de plâtre sur structure métallique
Indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w des parois en plaques de plâtre
Parois en plaques de plâtre sur structure métallique spécifique soundblock
L'indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w augmente en fonction du nombre de plaques de plâtre mises en œuvre de part et d'autre de l'isolation. Par exemple, des mesures en laboratoire ont montré que l'indice R w varie d'environ 45 dB à 65 dB en passant de 1 à 3 plaques de plâtre plaques de 12,5 mm d'épaisseur de chaque côté de l'isolation et en passant d'une épaisseur d'isolation de 50 à 75 mm.
Le tableau ci-dessous illustre ces variations de performances acoustiques:
Indice d'affaiblissement acoustique pondéré R w des parois en plaque de plâtre de type Soundblock
| Cloisons SoundBlock sur ossature simple (toutes les dimensions en mm) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
 |
 |
 |
||||
| Une couche de plaques | Deux couches de plaques | Trois couches de plaques | ||||
| Composition de la cloison | ||||||
| Epaisseur totale de la cloison | 75 | 100 | 100 | 125 | 125 | 150 |
| Ossature: Metal Stud MSH | 50 | 75 | 50 | 75 | 50 | 75 |
| Ossature: Metal Stud MSdB | 50 | 75 | 50 | 75 | 50 | 75 |
| Epaisseur(s) des plaques par face | 1x12,5 | 2 x 12,5 | 3x12,5 | |||
| Isolation acoustique aux bruits aériens (laboratoire - K.U. Leuven) | ||||||
| R w (C; C w ) en dB suivant EN ISO 717 |
45 (-5; -13) |
50 (-6; -14) |
58 (-6; -13) |
61 (-4; -11) |
62 (-2; -7) |
65 (-2;-7) |
(Source : Gyproc )
Parois en plaques de plâtre sur structure bois
En fonction des dimensions et du nombre de contacts de la structure en bois, l'isolation acoustique de parois simples à structure bois est inférieure de 5 à 10 dB aux modèles à structure métallique.
Quelles sont les applications des parois légères pour les basses fréquences ?
Les parois en plaques de plâtre présentent l'inconvénient que, du fait de leur faible masse, la fréquence de résonance du système masse-ressort-masse est relativement élevée . Pour une paroi courante (par exemple, constituée de 2 × 2 plaques de plâtre d'une épaisseur de 12,5 mm, soit 50 mm en tout, répartis de chaque côté d'une isolation de 50 mm), elle se situe par exemple autour des 100 Hz. Ce n'est pas un problème pour les applications courantes telles que bâtiments résidentiels ou de bureaux,...
Cependant, pour les sources à basse fréquence (à partir d'environ 50-80 Hz) comme la musique dans les cafés ou les salles des fêtes, le bruit des machines dans les locaux techniques..., une paroi en plaques de plâtre courante n'offre pas une isolation sonore suffisante pour ces basses fréquences. L'ajout de plaques supplémentaires ou plus lourdes ne permet de réduire la fréquence de résonance que dans une faible mesure. Par exemple une plaque supplémentaire de chaque côté (par exemple, un mur constitué de 2 × 3 plaques de plâtre d'une épaisseur de 12,5 mm, soit 75 mm en tout, répartis de chaque côté d'une isolation de 50 mm) ne réduit la fréquence de résonance qu'à 82 Hz environ. Pour une réduction plus poussée, il faut combiner des plaques encore plus lourdes (par exemple alourdies à l'aide de plomb ou d'acier) et/ou un creux plus large. Par exemple, pour une paroi constitué de 2 × 3 plaques de plâtre d'une épaisseur de 12,5 mm, soit 75 mm en tout, répartis de chaque côté d'une isolation de 2 × 50 mm, la fréquence de résonance tombe à 58 Hz environ. Ce n'est pas encore très élevé pour des applications destinées spécifiquement aux basses fréquences.
Pour les sources dont les fréquences sont vraiment basses (comme la musique techno), une paroi double massive ou la combinaison d'une paroi massive, d'une paroi de doublage en plaques de plâtre et d'un creux plus important donne souvent de meilleurs résultats.
Remarque : La correction C tr donne une indication du bruit d'un trafic lent, qui est lui aussi à basses fréquences. Cette correction ne tient toutefois compte que des fréquences supérieures à 100 Hz. L'isolation acoustique pour les applications impliquant beaucoup de basses fréquences décrites ci-dessus (musique ou bruit de machines) peut donc être encore plus désavantageuse que la valeur R w + C tr de la paroi.
Quels sont les points d'attention pour la mise en œuvre des parois légères en plaques de plâtre ?
Pour les parois légères, les raccordements et les finitions in situ influencent fortement l'isolation acoustique réelle d'une paroi.
La qualité acoustique globale dépend de ses éléments les plus faibles. C'est pourquoi on veillera à exclure tout élément affaiblissant dans la paroi. Autrement dit :
- Les prises électriques sont autorisées dans les parois de séparation légères, mais il faut éviter de les placer dos à dos de chaque côté de la paroi. Il est préférable de laisser une distance d'environ 60 cm en fonction du niveau d'isolation souhaitée. 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.
-
Le raccordement des parois au sol ou aux éléments de façade légers, ou aux parois intérieures demande une certaine attention. Si les parois sont continues d'un local à l'autre, tant les bruits d'impact qu'aériens seront transmis vers les locaux voisins. Plus la structure est légère, plus la voie secondaire est importante. On évitera par conséquent que les plaques de plâtre de la paroi d'un couloir, par exemple, aillent d'un local adjacent à un autre de manière continue au niveau de la paroi de séparation entre les locaux. Ces parois en plaques de plâtre ou amovibles peuvent être interrompues.
Raccord en T avec cadre supplémentaire
- On évitera de percer (conduites, éléments de construction) les parois en plaques de plâtre et, si c'est tout de même indispensable, on prévoira une finition aussi étanche à l'air que possible. Il faudra toujours garantir que la conception choisie soit prolongée 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 ayant une masse minimale de 700 kg/m². Si une seule plaque est remplacée d'un seul côté, la perte de qualité acoustique sera négligeable pour peu que ces plaques soient raccordées entre elles ainsi qu'aux structures adjacentes. En remplaçant les deux côtés d'une plaque, il faut prévoir une perte d'environ 2 dB.
- La chape flottante sera toujours interrompue au niveau des parois légères , en prolongeant la paroi en plaques de plâtre entre le sol et le plafond du gros-œuvre. Il est aussi possible de placer la paroi en plaques de plâtre sur la chape flottante en interrompant cette dernière au niveau du raccordement.
- Si une paroi en plaques de plâtre est placée sur un plancher surélevé ou sous un faux plafond , il faudra aussi veiller à les utiliser pour obtenir une réduction sonore suffisante. La barrière acoustique doit être au minimum de la même qualité que la paroi proprement dite. Dans le cas contraire, il faudra tenir compte de l'affaiblissement lors du choix d'un type donné de paroi en plaques de plâtre.
- 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 en plaques de plâtre 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 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
- Dispositif | Double mur massif
- Dispositif | Paroi légère en plaques de plâtre
- Dispositif | Contre-cloison
- Dispositif | Chape flottante coulée
- Dispositif | Chape flottante légère sèche
- Dispositif | Plancher surélevé
- Dossier | Améliorer l'étanchéité à l'air
- Dossier | Choix durable des murs non porteurs et cloisons
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
Bibliographie
-
Blasco, M. (2012), Bouwakoestiek: Een handleiding voor de architect , NAV vzw, Bruxelles
-
CSTB France (2015), Guide de suivi de la mise en œuvre en acoustique dans le logement collectif neuf , France
-
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
- 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
