isolation acoustique, acoustique des locaux d'écoute
acouphile.fr : réduire des nuisances de bruit ou satisfaire une qualité d'écoute
Il existe sur ces sujets beaucoup de confusions,
de solutions erronées proposées ....
Seule une approche rigoureuse permet de les éviter

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Patrick Carré

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isolation acoustique des planchers et plafonds, isolation  entre étages

La particularité des planchers et plafonds, est qu'ils sont soumis, plus que toute autre paroi, aux bruits d'impacts.
Ils doivent aussi isoler des bruits aériens. Les 2 fonctions ne se satisfont pas tout à fait de la même manière
En bas de page, un résumé propose des conclusions simples, dont on peut se contenter

bruits d'impacts

Les bruits d'impacts sont engendrés dans les locaux par la mise en vibration d'éléments de la structure du batiment. Ces vibrations sont le résultat de l'application en un point de la structure de forces rapidement variables en fonction du temps, par exemple instantanées, c'est à dire des chocs.
Les activités humaines (chutes d'objets, pas), les déplacements (meubles) sont le type de création des bruits d'impacts le plus courant.
Les équipements collectifs et individuels, les machines diverses (perçeuse,appareils électro-ménagers), sièges de mouvements alternatifs ou tournants, représentent une autre famille de causes.

Le plus couramment les bruits d'impacts se transmettent de l'étage supérieur vers le local en dessous

Les matériaux rigides les plus répandus dans la construction transmettent bien les vibrations, parce que les liaisons internes dans ces matériaux sont très fortes.

Dans le principe, le traitement est simple : il s'agit d'éviter la continuité des éléments rigides entre le point d'application de la force et les parois environnant le point de réception du bruit. Il est en général plus facile et plus efficace de réaliser cette désolidarisation au niveau du point d'application, par exemple avec un revêtement de sol élastique.

Mais il est fréquent, à cause des continuités des matériaux de la structure du bâtiment (planchers et parois verticales), que les impacts se transmettent très bien vers des locaux non adjacents, à l'étage inférieur, ou au même étage, ou au-dessus, voire vers des niveaux beaucoup plus lointains

Il peut être difficile dans ces cas de s'assurer du lieu de création exact de la nuisance

réduction des bruits d'impacts
Pour éviter la propagation des impacts, on peut :
  • réaliser entre les divers constituants de la structure des coupures élastiques, désolidariser les éléments entre eux, ce qui n'est pas simple à réaliser en pratique, et seulement à la construction ;
  • empêcher ou atténuer l'application des forces sur la structure, par interposition de matériaux dits résilients, c'est à dire élastiques, souples, amortissants, dont l'efficacité dépend :
    • de l'épaisseur
    • du coefficient d'élasticité (appellé aussi de raideur K), correspondant au pouvoir d'écrasement sous une charge,
    • mais aussi du support, du plancher, qui doit être massique ;
    • le matériau élastique ne doit jamais être entièrement comprimé sous la charge permanente ou la force d'l'impact ;
  • doubler avec un doublage désolidarisé dans le local recevant les bruits les parois, sièges des vibrations dues aux impacts, afin qu'elles n'émettent plus vers l'intérieur du local ;
    • souvent le plancher ou plafond n'est pas seul en cause, mais aussi certaines parois verticales,
    • la principale difficulté est de déterminer quelles sont précisément les parois concernées.
    • lorsque la totalité des parois sont ainsi doublées, on réalise le principe célèbre de "la boite dans la boite" ; qui fonctionne aussi pour le local créateur d'impacts ; transformer une pièce d'habitation pour satisfaire ce principe n'est pas simple, de nombreuses particularités de réalisation doivent être maîtrisées.

selon le type de bruits :

  • Les bruits de pas et chocs sur le sol sont les nuisances d'impacts les plus gênantes dans l'habitat. Leur traitement est réalisé par l'élasticité du revêtement de sol. Les revêtements de sol peuvent présenter une sous-couche élastique de par leur fabrication : moquettes, certains sols plastiques; ou bien de par leur mode de pose : chape flottante, parquet flottant. La semelle des chaussures si elle est souple peut assurer aussi la fonction d'amortissement élastique !
  • Les équipements, appareils électroménagers, enceintes acoustiques, instruments de musique percussifs, doivent reposer sur la structure par l'intermédiaire de plots antivibratiles ou amortisseurs, type silent-blocs, plaques de caoutchouc (plaques 60 X 60 cms en caoutchouc recyclé faciles à trouver en grande surface bricolage). Un soin particulier doit être apporté à la pose des radiateurs, baignoires, lavabos, surtout lorsqu'ils fixés à des parois légères ; colliers spéciaux avec cerclage coutchouc non écrasé pour les canalisations métalliques, .

selon le niveau d'intervention :

  • à l'étage supérieur : dans les immeubles anciens, la meilleure solution pour améliorer l'isolation aux bruits d'impacts consiste à refaire les sols, avec une sous-couche résiliente et une mise en oeuvre dans les règles . Une telle opération pose un problème de taille : c'est chez le créateur de la nuisance qu'il faut agir. Ce qui peut être considéré comme moralement normal ! Mais nécessite forcément qu'il n'y ait pas conflit majeur entre voisins, pour pouvoir aboutir à un accord. Il n'est pas évident d'investir chez le voisin pour améliorer son confort, mais ce serait souvent la meilleure solution... Voir le tableau ci-dessous
  • .à l'étage inférieur : les doublages de plafonds, même suspendus, sont souvent insuffisants, peu ou pas efficaces, quels que soient les matériaux utilisés ;
    la raison est que les parois latérales verticales liées rigidement aux planchers participent au rayonnement sonore engendré par les impacts voir schéma ci-dessus. Ces transmissions latérales dépendent beaucoup des matériaux et des liaisons entre parois, elles peuvent être diminuées par des doublages verticaux.
    Des solutions d'une certaine efficacité peuvent exister, elles sont en général complexes et lourdes en terme de transformation des locaux ; les déterminer nécessite une analyse pertinente de la construction et des transmissions, qui ne peut être effectuée que par un spécialiste , et les entreprises de second oeuvre ne sont pas toutes très performantes pour le faire.
selon le type de bâtiment :
  • dans les immeubles d'habitation récents, soumis à la réglementation (depuis 1970) les planchers sont toujours constitués de dalles béton pleines d'au moins 18 cms d'épaisseur, avec chape flottante sous carrelage en pièces humides ou séjours et parquet flottant ou sol souple dans les autres pièces. Cette solution constructive est la meilleure pour une qualité d'isolation aussi bien aux bruits dimpacts qu'aériens, si la mise en oeuvre est réalisée dans les règles
    dans le cas d'une mauvaise isolation, on peut faire l'hypothèse de malfaçons, on en rencontre même dans des immeubles actuels au prix élevé du m2 !.
  • dans les constructions des décennies 1950 et 1960 l'isolation des impacts est souvent mauvaise. La structure et les planchers sont fréquemment en béton ou entrevous, ce qui permet d'envisager une amélioration efficace à l'étage supérieur par modification des revêtements de sol. Par contre, l'existence de cloisons verticales en briques liées aux dalles et d'une hauteur sous plafond normale de 2,50 m rendent très difficile, voire impossible l'amélioration à l'étage inférieur, sauf à envisager une réfection importante des cloisons intérieures par doublage, suppression ou remplacement.
  • sur les planchers anciens légers, en ossature bois, l'efficacité des revêtements de sol est souvent faible par rapport aux valeurs du tableau ci-dessous. La solution pourrait être d'augmenter la masse, ce qui pose le problème de la résistance mécanique du plancher.
  • un bâtiment ancien avec planchers à ossature (poutres) en bois et cloisons intérieures en briques cumule les conditions rendant extrèmement difficile une amélioration notable par actions à l'étage inférieur;
    la hauteur sous plafond si elle est importante est le seul facteur favorable, à condition de pouvoir envisager une réfection importante, avec modifications de certains cloisonnements..

Il est interdit de modifier la partie amortissante du revêtement de sol, ou bien son changement doit se traduire par une qualité identique. Il est possible de poursuivre juridiquement un propriétaire qui aurait dégradé l'isolation aux impacts par une modification inadaptée : par exemple, coller directement un carrelage à la place d'une ancienne moquette ou d'un parquet..

efficacité des revêtements de sol

Dans le cadre de la réglementation acoustique de l'habitat, les revêtement de sol sont testés sur les planchers par une mesure normalisée (avec un matériel particulier, la "machine à chocs normalisée"), qui donne un résultat d'essai sous la forme du "bruit de choc normalisé" Ln en fonction de la fréquence (courbe) ou global Lnw en déciBels. Plus cette valeur est faible, car il s'agit du bruit engendré, meilleure est la solution plancher + revêtement de sol.
Les fabricants de matériaux de sol peuvent aussi donner "l'amélioration Delta Lw= " apportée. Sa mesure est effectuée avec la machine à chocs normalisée posée sur une dalle en béton de 14 cms. Plus cette valeur est forte, meilleur est le matériau.
Mais la performance du revêtement sera toujours plus faible s'il est posé sur un plancher de masse plus faible.

type de revêtement de sol
amélioration normalisée
Delta Lw ou   global en dB
efficacité , mise en oeuvre
revêtements vinyliques ordinaires en dalles ou rouleau avec sous-couche
8 à 16
moyenne et variable : préférer sous couche épaisse et résiliente
moquettes type aiguilletés
12 à 20
bonne et variable : préférer épaisse et souple
moquette avec sous-couche mousse
22 à 32
bonne à excellente, idem
parquets collés
faible ou très faible
faible, selon épaisseur et essence de bois
parquet type stratifié en pose flottante sur sous-couche continue posée indépendamment
10 à 18

très dépendante de la sous-couche résiliente
on trouve divers types de sous-couche : liège, polystirène élastifié dit acoustique, fibres de bois agglomérées; le polystirène a une qualité inférieure
l'atténuation des impacts et d'autant meilleure que la sous -couche est épaisse (5 ou 7 mms au moins)
les valeurs d'atténuation données par les fabricants correspondent à un usage sur dalle béton épaisse, on obtiendra toujours moins sur un autre type de plancher; les indications données sur les documentations des produits sont parfois difficilement comparables, il faut les interpréter

moyenne à bonne, très dépendante de la mise en oeuvre
préférer sous couche épaisse et résiliente
la pose n'est pas si évidente que l'on peut croire : la désolidarisation doit être absolue, c'est à dire que la sous-couche ou les bandes résilientes doivent remonter le long des cloisons verticales sur toute la périphérie, le parquet ne doit pas toucher ces cloisons, les plinthes ne doivent pas toucher le parquet; attention aux jonctions des seuils et montants de portes
l'efficacité aux fréquences basses (chocs ou machines) est peu élevée
parquet avec sous couche incorporée : les conditions de mise en oeuvre ne peuvent être satisfaites sans ajout de matériaux résilients supplémentaires

parquets en panneaux avec sous-couche incorporée
parquet massif traditionnel sur lambourdes, bandes résilientes sous lambourdes idem, dépend surtout des bandes résilientes, liège, caoutchouc, etc moyenne à bonne
mêmes conditions de principe de mise en oeuvre
dalles flottantes mortier de ciment épaisseur 4/5 cms sur panneaux polystirène ou polyéthylènes expansés dits "élastifiés"

15 à 22
selon épaisseur et sous-couche

bonne, mise en oeuvre complexe
pas de polystirène ordinaire
attention à la masse ajoutée sur le plancher
la sous couche doit avoir une élasticité adaptée à la charge
nécessite matériau de finition (carrelage)

idem sous-couche panneaux ou lés fibres végétales, minérales, liège, latex, caoutchouc, etc en majorité meilleurs que polystirènes spéciaux élastifiés
les sous-couches en laine de roche très dense spécifique pour sols sont performantes
excellente, mise en oeuvre complexe,, solution la plus efficace aux fréquences basses, donc pour les impacts violents (machines)
la sous-couche doit remonter le long des cloisons verticales sur toute la périphérie, aucun contact entre la dalle et ces cloisons
dalles sèches préfabriquées type Fermacell, Placosol, épaisseur au moins 25 mms, sur mêmes sous-couches : il existe des panneaux préfabriqués dalle sèche + sous-couche incorporée élevée, dépendant du matériau constituant la sous-couche, voir spécifications fabricants

excellente, la pose est complexe, et doit respecter à la lettre les préconisations du fabricant ou les DTU
nécessite matériau de finition

dalles bois à emboitements type OSB sur sous-couche fibres végétales, laine minérale idem ci-dessus, dépend des épaisseurs dalles et sous-couche excellente, mêmes remarques, pose plus facile que dalles maçonnerie ou sèches, assez économique
nécessite matériau de finition

Comme on le constate dans ce tableau, sauf pour les moquettes,
l'efficacité des solutions est très dépendante de la qualité de leur mise en oeuvre.

bruits aériens

L'affaiblissement des bruits aériens par les parois horizontales répond évidemment aux mêmes principes que les parois verticales, mais les possibilités pratiques d'amélioration de leur isolation sont particulières.

On peut consulter pour analyser ces principes les pages transmissions, isolement, parois simples, parois doubles.

  • immeubles d'habitation récents : comme expliqué ci-dessus,il n'y a en principe pas de problèmes majeurs d'isolation entre étages, sinon, il faut se poser la question de la conformité du bâtiment à la réglementation, ce qui nécessite des mesures d'isolement.
  • immeubles anciens : on y trouve des solutions constructives pour les planchers très diverses. Leur qualité est variable, ils sont souvent peu performants. L'amélioration de l'isolation phonique des planchers anciens n'est pas forcément facile à réaliser.
    Des solutions efficaces peuvent exister, elles ne sont pas simples à déterminer et à mettre en oeuvre, et ne consistent pas seulement à  ajouter quelque part un matériau "miracle", ni même "isolant".
    Les revêtements de sol ou de plafond minces et légers n'apportent quasiment aucune amélioration à l'isolation aux bruits aériens : il faut obligatoirement ajouter une certaine masse en continuité horizontale, ou réaliser des doublages continus..
    Les poutres apparentes ont du "cachet", mais sont peu compatibles avec l'isolation ...  Il vaut mieux ne pas démolir un faux-plafond pour faire apparaitre le bois.

2 types de solutions sont envisageables :

augmentation de la masse à l'étage supérieur :

  • surrélévation du sol nécessaire d'où problème de mise à niveau entre pièces
  • la résistance mécanique du plancher support limite la surcharge permanente possible, à vérifier par calcul

Une chape béton de quelques cms peut être une solution, sa masse ajoutée est de 120 kilogrammes au mètre carré pour 5 cms, ce qui parait le maximum éventuellement possible dans de nombreux cas.
Un remplissage de sable est une alternative intéressante, nécessite une bonne étanchéité avec liner PVC par exemple.

Ces solutions ne peuvent être sérieusement envisagées que si les 2 étages font partie d'une même propriété, ou si les copropriétaires sont en parfait accord, et en s'assurant impérativement des capacités de surcharge du plancher existant.. Elles ont des conséquences lourdes sur l'aménagement intérieur des locaux.

à l'étage inférieur : doublage en plafond :

  • ménager une lame d'air ou plénum la plus importante possible : diminue d'autant la hauteur sous plafond, 8-10 cms est un minimum
  • y placer un absorbant type laine minérale ou équivalent
  • le faux plafond doit présenter une certaine masse voir parois doubles et doublages, il ne faut pas confondre faux-plafond isolant et faux-plafond absorbant : plaques de plâtre par exemple, parfaitement jointées; double plaque à joints croisés
  • il doit être le plus parfaitement continu : pas de "spots" encastrés ni même de plafonnier !
  • et désolidarisé du plancher comme des cloisons verticales latérales
  • sa mise en oeuvre doit être parfaite pour obtenir une bonne amélioration
  • il n'aura une bonne efficacité que si les transmissions latérales sont faibles. il est indispensable de bien les analyser, et de les réduire si nécessaire et possible
conclusions

bruits d'impacts

  • la réduction des bruits d'impacts est réalisée par interposition d'un matériau souple, résilent entre le point d'application de l'impact et la structure du bâtiment
  • les revêtements de sol assurent cette fonction, plus exactement leur sous-couche élastique
  • la désolidarisation doit être parfaite entre la surface d'usage du sol d'une part, et le matériau du plancher, ainsi que les cloisons verticales d'autre part
  • c'est donc à la source, à l'étage supérieur, qu'il vaut mieux agir
  • l'efficacité d'une action à l'étage inférieur par doublage léger du plafond est incertaine; elle dépend du plancher, mais aussi des parois verticales et de leurs liaisons, et bien sûr du doublage ; doubler un plafond sans prendre en compte le traitement des transmissions latérales présente un risque important d'efficacité faible
  • améliorer l'isolation aux impacts à l'étage inférieur nécessite forcément des travaux importants, ,et n'est pas toujours possible ; des faux-plafonds sont en général insuffisants
bruits aériens
  • les planchers anciens ont souvent une qualité d'isolation médiocre
  • leur amélioration peut s'effectuer par augmentation de la masse, donc de l'épaisseur à l'étage supérieur
  • il faut alors s'assurer de la capacité de charge du plancher, cette solution modifie les niveaux du sol
  • un doublage par faux-plafond isolant peut être efficace si les transmissions latérales sont faibles (si les parois latérales sont porteuses par exemple) ou diminuées
  • le faux plafond doit respecter tous les principes du doublage voir les conclusions de parois doubles et doublages, donc réaliser un ajout de masse en continuité horizontale
  • il ne faut pas confondre faux-plafond isolant et faux-plafond absorbant

Pour une vision globale de l'isolation phonique entre étages, on peut consulter aussi les pages  : transmissions, isolement, paroi simple, parois doubles

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Site réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhanilitation Bâtiments, Université Lyon 1, conseil acoustique en Rhône Alpes
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