Plancher surélevé et acoustique

Un plancher est constitué d'une structure porteuse à laquelle s'ajoutent un élément supplémentaire tel que, par exemple, une couche d'égalisation, une chape flottante (chape flottante coulée ou chape flottante légère/sèche, un plancher surélevé, et une finition.

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.

Le présent dispositif aborde le plancher surélevé.

Un plancher surélevé est une composante de la structure d'un plancher. Un matériau sous forme de plaques est posé sur une structure porteuse surmontant un plancher avant de poser un revêtement de finition. Un vide est ainsi créé entre le matériau en plaques et le plancher.

Un plancher surélevé peut être posée sur un plancher porteur léger ou massif.

Généralement, on évite les planchers surélevés pour des raisons d'acoustique. Pourtant, ils influencent également l'acoustique en améliorant fortement l'isolation directe aux bruits aériens et d'impact entre deux pièces superposées.

Quand choisir un plancher surélevé ?

• Cette structure n'occasionne pas de charge supplémentaire sur la structure, et convient donc particulièrement bien dans les cas de rénovation/transformation. Elle s'utilise aussi dans le cas de la construction neuve.
• Le vide entre plancher porteur et plancher surélevé peut accueillir des conduites et des canalisations. C'est une caractéristique très pratique dans les immeubles de bureaux.
• La conception légère et le vide technique offrent plus de flexibilité au niveau de l'agencement des pièces.

Quel est le principe d'un plancher surélevé au niveau acoustique ?

Un plancher surélevé influence principalement l'isolation aux bruits aériens et d'impact de trois manières :

• transmission directe vers les locaux de l'étage inférieur (1),
• transmission aérienne des bruits de pas vers le local adjacent via le vide en dessous du plancher surélevé (2),
• transmission structurelle vers le local adjacent via les dalles du plancher (3).

Les principales voies de transmission dans un plancher surélevé

(1) voie directe – (2) voie de circulation – (3) transmission structurelle par panneau

(Source : CSTC - NIT 230)

Isolation aux bruits aériens

Les possibilités de transmission des bruits aériens sont les suivantes :

• transmission directe vers les locaux de l'étage inférieur,
• transmission aérienne des bruits de pas vers le local adjacent via l'espace sous le plancher surélevé,
• transmission structurelle vers le local adjacent via les dalles du plancher.

1. La transmission acoustique directe vers les pièces situées en-dessous

Le plancher surélevé joue le rôle d'une contre-cloison pour le plancher porteur selon le principe masse-ressort-masse, améliorant ainsi l'isolation aux bruits aériens. Tout comme pour une contre-cloison, cette amélioration est définie par :

• le plancher porteur existant,
• la structure porteuse (qu'il y ait ou non un matériau antivibratile entre les deux),
• la nature et la quantité de contacts,
• la hauteur du vide,
• le type de remplissage du creux s'il y en a un...

L'isolation acoustique peut être limitée au niveau des basses fréquences et de la fréquence de résonance du système masse-ressort-masse. Plus le plancher surélevé est haut et plus les plaques sont lourdes, plus basse sera cette fréquence de résonance.

2. Transmission sonore par le vide sous le plancher surélevé vers la pièce voisine

Si la paroi s'élève du plancher du gros-œuvre au plafond du gros-œuvre, cette voie de transmission est inexistante.

Si la paroi est posée sur le plancher surélevé, le bruit pénètre dans une pièce par le plancher surélevé, se diffuse ensuite dans le vide sous le plancher surélevé et est à nouveau diffusé dans la pièce adjacente par les plaques du plancher. Pour obtenir une réduction acoustique suffisante par cette voie, il convient de prévoir une barrière acoustique.

La réduction obtenue par la combinaison panneaux - barrière acoustique - panneaux s'exprime par l'isolement normalisé d'un plancher surélevé D_nf,w (cf. norme ISO 140-12).

L'isolation acoustique aux bruits de pas est définie par :

• la composition des panneaux : plus ceux-ci sont lourds et flexibles, meilleure sera l'isolation acoustique.
• la hauteur du vide sous le plancher surélevé : plus celui-ci sera haut, plus la fréquence de résonance du système masse-ressort-masse sera basse, et donc meilleure sera l'isolation acoustique.
• la barrière acoustique : plus l'isolation acoustique R_w de cette barrière est élevée, plus l'isolation acoustique aux bruits de circulation sera bonne.
• la présence de canalisations ou conduites : si des canalisations parcourent le plancher surélevé entre deux locaux voisins, le bruit se transférera également par ce biais. Une conception intelligente du système de canalisations permet d'y échapper.

Bruits de pas passant par les conduites

Meilleure conception

(Source : CSTC)

Mauvaise exécution

(Source : CSTC)

Sous la fréquence critique du matériau en panneaux, définie par sa masse et sa rigidité (généralement environ 630 Hz à 1000 Hz), cette voie de transmission est déterminante.

3. Transmission acoustique structurelle via les plaques du plancher vers la pièce adjacente

Si le plancher surélevé est interrompu à l'endroit de la paroi de séparation entre les logements, cette voie n'existe pas.

Mais ce n'est pas toujours possible, et le revêtement passe parfois sous une paroi séparant deux locaux. Le découplage de la paroi et du plancher surélevé peut, dans ce cas, apporter une amélioration sachant qu'une voie latérale est ainsi éliminée (voir figure ci-dessous).

L'isolation acoustique sera alors aussi définie par :

• la composition des panneaux : plus ils seront lourds et souples, meilleure sera l'isolation acoustique;
• le type de plancher surélevé : un plancher creux sera moins efficace que des panneaux, car sa structure présente une plus grande cohésion. En effet, dans le cas des panneaux, ceux-ci n'étant pas solidarisés, les vibrations ne sont transmises aux panneaux voisins que par la structure.

Transmission latérale par le revêtement, le mur étant ou non désolidarisé du plancher surélevé (à droite: paroi désolidarisée du plancher)

(Source : CSTC)

Autour de la fréquence critique du matériau en panneaux, définie par sa masse et sa rigidité (généralement environ 630 Hz à 1000 Hz), cette voie de transmission est déterminante.

Isolation aux bruits d'impact

Les possibilités de transmission des bruits d'impact sont les suivantes :

• transmission directe vers les locaux de l'étage inférieur,
• transmission aérienne des bruits de pas vers le local adjacent via le plancher surélevé,
• transmission structurelle vers le local adjacent via les dalles du plancher.

1. La transmission acoustique directe vers les pièces situées en-dessous

Un plancher surélevé peut améliorer l'isolation aux bruits de contact vers la pièce située en-dessous d'environ 8 à 20 dB. Cette amélioration dépend également :

• du plancher porteur,
• de la structure porteuse (avec ou sans matériau antivibratile entre les deux),
• de la nature et de la quantité de contacts,
• de la largeur du creux,
• du matériau dont il est rempli...

2. Circulation sonore passant par le vide sous le plancher surélevé vers la pièce voisine

L'isolation aux bruits d'impact entre deux pièces adjacentes est influencée par les mêmes éléments que l'isolation aux bruits aériens (composition des panneaux, hauteur du vide sous le plancher surélevé, la barrière acoustique, la présence de canalisations ou conduites). Sous la fréquence critique du matériau en panneaux, définie par sa masse et sa rigidité (généralement env. 630 Hz à 1000 Hz), cette voie est déterminante.

3. Transmission acoustique structurelle via les plaques du plancher vers la pièce adjacente

L'isolation aux bruits d'impact entre deux pièces adjacentes est influencée par les mêmes éléments que l'isolation aux bruits aériens (composition des panneaux, type de plancher surélevé). Au-dessus de la fréquence critique du matériau en panneaux, définie par sa masse et sa rigidité (généralement env. 630 Hz à 1000 Hz), cette voie de transmission est déterminante.

Le type de revêtement de sol joue également un rôle dans l'isolation aux bruits d'impact.

Quels sont les différents types de planchers surélevés ?

Il existe deux types de planchers surélevés : les planchers en panneaux et les planchers creux.

Planchers en panneaux

Un plancher en panneau est composé de dalles soutenues par des vérins et/ou profilés réglables en hauteur ou non. Les dalles consistent généralement en panneaux de copeaux de bois haute densité ou de plaques de sulfate de calcium (généralement renforcées par des fibres) mais elles peuvent également être en béton, acier/ciment, verre, aluminium ou pierre.

Les dalles ont des dimensions modestes: environ 500 mm x 500 mm ou 600 mm x 600 mm.

Elles peuvent être dotées d'une finition collée, soit en usine, soit in situ.

Conception possible d'un plancher en panneaux

© Buildwise - NIT 230

1. Revêtement
2. Dalle
3. Sous-face de la dalle
4. Finition périphérique éventuelle
5. Vérin
6. Dispositif antivibratoire du vérin
7. Traverses éventuelles (profilés en U nervurés)
8. Dispositifs antivibratoires ou préformés d'étanchéité éventuels des traverses

Exemple de plancher en panneaux

(Source : VDD)

Planchers creux

Un plancher creux est composé de dalles soutenues par des vérins réglables en hauteur ou non. Elles sont de dimensions plus importantes, et le vide entre plancher surélevé et plancher porteur est donc moins facilement accessible qu'avec des planchers en panneaux. Mais il est possible de prévoir des trappes de visite. La sous-structure est identique à celle des planchers en panneaux.

Une distinction peut également être faite entre un plancher creux sec ou humide :

• Dans le premier cas, la surface supérieure est réalisée à sec, en une ou deux couches. Les panneaux sont joints à l'aide de systèmes de type rainures-languettes collées pour obtenir une structure unie (voir la première figure ci-dessous).
• Dans le second cas, une chape (généralement de gypse ou d'anhydrite) est coulée par-dessus les panneaux. On pose un film entre les panneaux et la chape pour éviter les infiltrations d'eau (voir la seconde figure ci-dessous).

Conception possible d'un plancher creux sec

© Buildwise - NIT 230

1. Panneaux
2. Vérin
3. Début du montage

Conception possible d'un plancher creux humide

© Buildwise - NIT 230

1. Vérin
2. Panneau
3. Cloison
4. Finition périphérique
5. Membrane d'étanchéité
6. Chape fluide

Quelle isolation viser en pratique pour un plancher surélevé ?

L'amélioration de l'isolation aux bruits aériens et d'impact dépend de la composition du plancher déjà présent et de la conception du plancher surélevé. Sachant qu'il n'existe souvent pas de solutions standard, l'isolation acoustique devra être calculée au cas par cas. Les tableaux ci-dessous donnent une indication de l'isolation acoustique probable.

Isolation latérale aux bruits aériens et d'impact entre deux locaux adjacents

La réduction due au plancher surélevé s'exprime par D_n,f,w (isolement normalisé d'un plancher surélevé pondéré) pour les bruits aériens et par L_n,f,w (niveau de pression pondéré du bruit d'impact normalisé du plancher surélevé) pour l'isolation aux bruits d'impact (cf. norme ISO 140).

La combinaison

• de la réduction acoustique (D_n,w,paroi) de la paroi proprement dite,
• de la réduction acoustique de la voie de circulation par le vide du plancher surélevé (D_n,f,w)
• et de la réduction acoustique par transmission latérale via les panneaux du plancher surélevé

doivent permettre d'obtenir la réduction acoustique requise (D_n,w). Chaque voie doit donc contribuer pour 5 dB au minimum (voir exemple ci-dessous, D_n,w = 50 dB) :

Ces paramètres D_n,f,w et L_n,f,w ne peuvent être utilisés de façon uniforme pour évaluer les performances in situ, mais ils fournissent une indication permettant de comparer plusieurs conceptions de planchers surélevés.

Évolution de l'isolation aux bruits aériens D_n,f,w et aux bruits d'impact L_n,f,w mesurée en laboratoire

Montage testé en laboratoire (1)	D n,f,W (dB)		L n,f,W (dB) (2)
	Panneaux de particules 9 kg/panneau (C; Ctr) ~ (-1;-6)	Panneaux en sulfate de calcium 16 kg/panneau (C; Ctr) ~ (-1;-6)	Panneaux de particules 9 kg/panneau (C; Ctr) ~ (-3;-4)	Panneaux en sulfate de calcium 16 kg/panneau (C; Ctr) ~ (-3;-3)
a. © Buildwise - NIT 230	Montage de référence	+6 dB	Montage de référence	-2 dB
b. © Buildwise - NIT 230	+3 dB	+6 dB	-13 dB	-12 dB
c. © Buildwise - NIT 230	+7 dB	+14 dB	-8 dB	-8 dB
d. © Buildwise - NIT 230	+9 dB	+14 dB (amélioration importante dans les hautes fréquence)	-22 dB	-
e. © Buildwise - NIT 230	-	Nette amélioration de l'isolation autour de la fréquence critique (entre 630Hz et 1000Hz)	-	-
f. © Buildwise - NIT 230	-	+16 dB	-	-
(1) Dimensions : 600 x 600 mm / 30 mm - 0,5 mm acier galvanisé - Hauteur du plénum: 13 cm - Tapis (b et d) : 730 g/m² - Cloison > 65 dB (variation de 2 à 3 dB) (2) Plus les valeurs Ln,f,W sont basses, plus l'isolation sera de bonne qualité

(Source : CSTC - NIT 230)

Isolation aux bruits aériens et d'impact latérale entre deux locaux superposés

Dans l'information produit, cette isolation acoustique est reprise sous les paramètres ΔR_w pour l'amélioration de l'isolation aux bruits aériens et ΔL_w pour l'amélioration de l'isolation aux bruits d'impact.

Quels sont les points d'attention lors de la mise en œuvre d'un plancher surélevé ?

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

Autrement dit :

• Les points de contact entre le plancher surélevé et les structures environnantes sont à éviter. Le revêtement doit rester séparé des murs environnants, notamment à l'aide de bandes latérales. Ces bandes ne sont découpées qu'après pose de la finition de sol.

Bande latérale

© Buildwise - NIT 230

• On veillera à limiter le nombre d'orifices pratiqués dans le plancher surélevé pour les arrivées de câbles qui affaiblissent l'isolation acoustique.
• L'isolation aux bruits aériens et d'impact entre deux locaux adjacents sera fortement réduite suite aux bruits de pas et à la transmission acoustique structurelle passant par les dalles du plancher.

Cahier des charges

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

• Critères pour la réalisation d'une isolation aux bruits de contact entre plusieurs pièces (niveau de pression pondéré du bruit d'impact standardisé L'_nT,w),
• Critères pour la réalisation d'une isolation aux bruits aériens entre plusieurs pièces (isolement acoustique standardisé pondéré D_nT,w)
• Type de plancher porteur + masse surfacique minimale (kg/m²)
• Amélioration de l'isolation aux bruits d'impact ΔL_w (cf. NBN EN ISO 140-8) que doit permettre d'obtenir le matériau antivibratile combiné au plancher et au sol porteur.
• Amélioration de l'isolation aux bruits aériens (ΔR_w) à obtenir
• Masse minimale du revêtement et type de système de fixation

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

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 coulée
• Dispositif | Chape flottante légère-sèche
• 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)

Bibliographie

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

• Van Ginderachter,C., Martin, Y. (2006), Les planchers surélevés, Note d'Information Technique 230, CSTC, Bruxelles

Normes

• Norme 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
• 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
• Norme NBN EN ISO 140-12 - Acoustique - Mesurage de l'isolation acoustique des immeubles et des éléments de construction - Partie 12 : mesurage de la transmission latérale entre deux pièces des bruits aériens et des bruits de choc par un plancher surélevé.