La pollution sonore est un problème majeur de santé publique. Dans une maison, les bruits extérieurs, comme le trafic, les travaux ou les voisins, peuvent être particulièrement gênants. Comment réduire ces bruits avec des matériaux sains tout en gardant un minimum d’espace et sans perdre au niveau esthétique de ma pièce ? Réponse dans cet article…

• Pour rappel : les différents types de bruits
• Quels sont les critères d’évaluation acoustiques d’un isolant ?
• Les performances acoustiques ou phoniques d’un matériau isolant
• Comment calculer l’épaisseur d’un isolant phonique ?
  • Quelle épaisseur pour mon isolant acoustique ?
• Relations entre isolation phonique et thermique

Nous avons vu précédemment quelles sont les réglementations en matière d’isolation acoustique. Elles sont nombreuses et complexes, mais au final, c’est le ressenti que vous allez obtenir qui va compter. Vous y gagnerez ainsi en qualité sanitaire en limitant les bruits aériens et les bruits d’impact.

Pour rappel : les différents types de bruits

Les bruits peuvent être classés en deux catégories :

• Les bruits aériens sont les bruits qui se propagent par l’air. Ils proviennent notamment de la circulation, des travaux, des voisins, de la musique ou de la télévision.
• Les bruits d’impact sont les bruits qui se propagent par les vibrations. Ils proviennent notamment des pas, des chutes d’objets ou des équipements électroménagers.

Il convient de porter une attention particulière à l’isolation phonique de son bâtiment pour limiter ces sources de bruit, problématiques pour la santé.

Quels sont les critères d’évaluation acoustiques d’un isolant ?

Les qualités acoustiques d’un isolant peuvent être évaluées à l’aide de trois critères principaux selon les Normes NF EN ISO 10140-1, 2 et 3 de mai 2021 :

• L’indice d’affaiblissement acoustique (Rw) : il mesure la capacité d’un matériau ou d’une structure à bloquer le passage du son (bruit aérien) d’un côté à l’autre. Il est généralement utilisé pour caractériser l’efficacité des cloisons, des murs, des planchers, et des plafonds à isoler un espace du bruit provenant d’un autre espace. Il est exprimé en décibels (dB). Plus la valeur Rw est élevée, meilleure est l’isolation phonique.

• L’indice d’efficacité aux bruits de chocs (Ln) : il mesure la capacité d’un matériau à atténuer le bruit de choc, comme le bruit des pas ou celui d’un objet qui tombe. Il est exprimé en décibels (dB). Plus la valeur Ln est élevée, meilleure est l’isolation aux bruits de chocs.

Le Saviez-vous : le niveau sonore d’un son est exprimé en décibels, écrit dB (un dixième de bel). Plus le chiffre est élevé, plus le niveau sonore est important. ll faut noter une donnée essentielle: la progression des décibels est logarithmique, et non pas linéaire. Un doublement de la puissance physique du son apporte une augmentation de 3 dB (45 dB est un son deux fois plus puissant que 42 dB). (1)

• Le coefficient d’absorption acoustique (α). Il mesure la capacité d’un matériau à absorber le son au lieu de le réfléchir, lorsqu’une onde sonore le frappe. Il varie de 0 (aucune absorption) à 1 (absorption totale). Cependant, il est important de bien connaître les fréquences auxquelles l’isolant offre une bonne absorption. Certains isolants peuvent être plus efficaces pour atténuer certaines fréquences, tandis que d’autres peuvent fonctionner mieux sur d’autres plages de fréquences. En général, les matériaux isolants ont tendance à absorber mieux les basses fréquences que les hautes fréquences.

A savoir : Ce que l’on appelle «fréquence» est la hauteur d’un son, du grave à l’aigu. La fréquence est exprimée en Hertz (Hz), il s’agit du nombre de vibrations par seconde. 1000 Hz signifient donc 1000 vibrations par seconde. Plus le chiffre est grand, plus le son est aigu. Un être humain entend en moyenne des fréquences situées entre 20 Hz – ce sont des sons extrêmement graves, a la limite de la simple vibration – et 16000 Hz ~ des sons suraigus, aux limites de l’audible, des ultrasons. Ces valeurs sont d’ailleurs très variables selon les personnes, leur âge, leur métier, leur état de santé

Par ailleurs, vous pourrez retrouver la classe d’absorption acoustique sur les caractéristiques de certains isolants. Elle permet d’évaluer la capacité d’un isolant à absorber le son sur différentes fréquences. Les classes vont généralement de A à E, avec la classe A, représentant une absorption élevée sur un large spectre de fréquences.

De manière générale, la densité du matériau peut influencer les propriétés acoustiques du matériau. Les plus denses ont tendance à mieux bloquer le son, mais cela dépend également de leur structure interne. C’est le cas notamment des isolants d’origine végétale.

Pour évaluer les qualités acoustiques d’un isolant, il est conseillé de se référer aux caractéristiques techniques indiquées (comme la classe d’absorption phonique) sur l’emballage du produit. Ces caractéristiques sont généralement fournies par le fabricant sur sa fiche technique.

Peut-on alors se référer aux performances acoustiques des isolants ?

Les performances acoustiques ou phoniques d’un matériau isolant

Il est difficile de fournir un comparatif précis des indices d’affaiblissement acoustique pour les différents matériaux isolants du bâtiment sans se référer à des données spécifiques de fabricants ou de sources techniques. Les performances acoustiques des matériaux dépendent de plusieurs facteurs, y compris la composition du matériau, sa densité, sa structure, son épaisseur et ses propriétés acoustiques spécifiques.

Voici un comparatif, à titre indicatif, des qualités acoustiques d’un matériau isolant en fonction de son épaisseur

* la qualité phonique d’un matériau isolant en vrac dépend énormément du réglage de sa densité à la pose. Plus elle sera dense, plus l’indice d’affaiblissement acoustique sera meilleur.

Ces valeurs sont données à titre indicatif, uniquement sur l’indice d’affaiblissement acoustique, et peuvent varier en fonction des caractéristiques spécifiques des produits (épaisseur, densité, format), des conditions d’installation et des configurations du bâtiment.

Toutefois, il apparaît clairement que les matériaux biosourcés, notamment d’origine végétale, sont très efficaces sur l’indice d’affaiblissement acoustique.

A noter : découvrez plus d’infos dans cette expérimentation en construction ossature bois, comparant des matériaux conventionnels à des matériaux biosourcés, selon le type de bruit

Un test sonore peut aussi vous convaincre de la performance acoustique d’un isolant. Ecoutez bien cette vidéo réalisée avec le responsable du magasin Futur EcoMatériaux de Poitiers, Didier Duthoit. On y compare les qualités acoustiques du polystyrène, d’une laine de roche et d’une fibre de bois (Gutex).

Comment calculer l’épaisseur d’un isolant phonique ?

Toute la difficulté dans la réalisation d’une isolation acoustique, est d’évaluer les performances acoustiques en fonction de votre type de mur.

En général, une plus grande épaisseur d’isolant va améliorer les performances acoustiques en offrant une barrière physique plus importante au passage du son. Cependant, tous les isolants n’offrent pas les mêmes qualités phoniques en fonction de leur épaisseur.

Dit-on isolation phonique ou acoustique ?

Si nous parlons indifféremment d’isolation phonique ou d’isolation acoustique, les experts ne sont pas tous d’accord sur cet usage mais le langage courant a rendu les deux termes synonymes. Cependant le terme «acoustique ›› a un sens spécifique quand on parle de «correction acoustique ››. Il s’agit alors non pas de l’isolation à des bruits extérieurs, mais du traitement interne d’un bâtiment, en général pour atténuer les résonances trop importantes. (1)

Quelle épaisseur pour mon isolant acoustique ?

Le calcul de l’épaisseur d’un isolant en fonction de ses performances acoustiques est un processus compliqué qui dépend de plusieurs facteurs, tels que la fréquence du bruit à absorber, la qualité acoustique souhaitée et les contraintes de conception, comme la qualité du complexe de mur.

Cependant, il est possible d’utiliser des méthodes simplifiées pour estimer l’épaisseur nécessaire de l’isolant. L’une de ces méthodes est la règle des 3 decibels, qui stipule que pour réduire le niveau sonore d’une source de 3 decibels, il faut ajouter une couche d’isolant d’une épaisseur égale à 1/4 de la longueur d’onde du son à l’intérieur de l’isolant.

Cette règle est basée sur le principe que la partie réflexion d’une onde sonore est de l’ordre de 99% pour une surface plane, donc en augmentant l’épaisseur de l’isolant, on réduit la partie réflexion de l’onde sonore.

Par exemple, si la fréquence du bruit à absorber est de 100 Hz, la longueur d’onde correspondante dans l’air est de 3,44 mètres (344 cm). En appliquant la règle des 3 decibels, il faut donc ajouter une couche d’isolant d’une épaisseur de 86 mm (1/4 de 344 cm) pour réduire le niveau sonore de 3 decibels.

Il est important de noter que cette méthode est simplifiée et ne tient pas compte de tous les facteurs qui peuvent influencer les performances phoniques. Pour toute situation complexe, il est préférable de consulter un spécialiste en acoustique ou d’avoir recours à des logiciels dédiés à l’acoustique pour des calculs plus précis.

Quelques logiciels de calculs acoustiques gratuits:

• Acoustic Design – édité par Svegon : logiciel en ligne qui permet de calculer et estimer les niveaux de bruit/le bruit, et de configurer et sélectionner les équipements acoustiques. Gratuit.
• DBKAisla – édité par ICR : logiciel complet pour la prédiction de l’isolement acoustique. La puissance de ce logiciel permet le calcul de l’isolement de différents types d’éléments (parois, cloisons, panneaux, plafonds, plancher, vitres, etc.). Gratuit
• Paroi-composée par Acouphile : programme d’applications acoustiques sur Excel et Libre Office qui permet le calcul de l’affaiblissement équivalent global ou unitaire d’une paroi composée de 2 matériaux différents sur sa surface, en fonction des caractéristiques des 2 matériaux ; basique et pédagogique . Gratuit.

Ces logiciels sont à manier avec précaution car ils demandent quelques compétences techniques et l’intégration d’informations importantes pour un résultat pertinent.

Relations entre isolation phonique et thermique

En isolation thermique, l’efficacité croît avec l’épaisseur et la densité du matériau isolant.

En isolation acoustique, c’est la masse qui procure le plus de gains, même si l’épaisseur de l’isolant joue aussi un rôle.

Par ailleurs, lorsque l’on parle d’isolation thermique, la notion de temps est importante. Elle est présente dans les concepts de déphasage, d’inertie des matériaux. En isolation acoustique, le comportement des matériaux en eux-mêmes n’intègre aucun facteur de temps.

Enfin, pour le confort thermique, il est souvent préférable de placer les matériaux lourds (matériaux de masse) à l’intérieur, afin de disposer d’un stockage de calories. Pour le confort acoustique, la masse sera plutôt placée à l’extérieur, pour un meilleur isolement aux sons graves.

Le principe masse – ressort- masse (1)

ll existe deux façons d’empêcher le son de traverser une paroi. Elles recourent soit à l’effet de masse, soit à l’effet de ressort. Dans le premier cas, c’est l’inertie du matériau – la masse – qui empêchera le son de le traverser. Les ondes sonores sont alors réfléchies. Le meilleur exemple en est le mur de béton.

Dans l’effet ressort, les ondes sonores sont absorbées à l’intérieur du matériau. Ce sera le cas, par exemple, dans une épaisseur de laine de bois.

De manière générale, les isolants à fibres naturelles offrent de meilleures performances acoustiques que les isolants d’origine synthétique ou pétrochimique. Cela s’explique notamment par la densité du matériau (de 35 à kg/m3) qui permet de mieux étouffer les bruits environnants.

Le saviez-vous ? parmi les matériaux à prendre en compte dans l’isolation phonique d’un complexe de mur, les plaques de plâtres Fermacell sont des éléments de finition très complémentaires et efficaces. Ainsi, selon l’épaisseur de la plaque, le Fermacell offre une atténuation des bruits aériens de 25 à 40 dB et des bruits d’impact de 15 à 25 dB. A prendre en compte dans votre calcul de performance !

Si les qualités sanitaires d’un matériau, sa durée de vie et ses capacités de recyclage sont des caractéristiques importantes pour vous dans le choix du matériau, n’hésitez plus, faites le choix d’un matériau biosourcé pour votre isolation phonique. En outre, vous bénéficierez d’un confort thermique sans égal, grâce à leurs capacités de régulation hydriques.

Travailler sur l’isolation phonique d’une maison permet de réduire les bruits entrants et sortants. Cela contribue ainsi à améliorer le confort et la santé des occupants. Toutefois, la pollution sonore est un problème complexe qui nécessite une approche holistique et un traitement spécifique qui demande de l’expérience et de grandes connaissances.

Vous pouvez faire appel à un membre du réseau Nature et Développement pour plus de conseils sur le choix de votre matériau isolant phonique. Il connaît les caractéristiques et qualité des ses matériaux et pourra vous guider pour réaliser la meilleure isolation acoustique, en fonction de votre complexe de mur.

Pour aller plus loin et retrouver de nombreux exemples de complexes de murs, sols, toitures, nous vous invitons à investir (35€) dans le livre ci-dessous qui nous a servi en partie de référence pour cet article.

(1) Explications issues du livre “L’isolation thermique-acoustique” de Jean-Louis Beaumier, édité chez Terre Vivante.

Crédits images : Mark Paton, Sander Sammy,  Nastya Dulhiier