II. Les Matériaux
"La sensibilité au bruit, bien que croissante dans nos sociétés, est un sujet subjectif et chacun doit pouvoir adapter son isolation acoustique à son niveau d'exigence." www.toutsurlisolation.com
Un Isolant phonique est un matériau qui va permettre une réduction de la propagation du son quand ce dernier va le traverser.
a. Les isolants Classiques
L'isolant phonique, pour réduire la transmission des bruits aériens, doit avoir une structure poreuse,
pour pouvoir "piéger le son". C'est le cas d'une grande famille
d'isolants dite "laines minérales", qui sont des isolants avec un prix
très compétitif. En effet, aujourd'hui en France les laines minérales
sont utilisées les
2/3 du temps pour l'isolement phonique et thermique principalement dans
le bâtiment mais peuvent être utilisées dans d'autres secteurs comme la
construction navale. Cet isolant est incombustible c'est-à-dire qu'il ne
peut pas alimenter un feu qui pourrait se déclencher à l'intérieur du
bâtiment. La laine de verre est un très bon isolant contre les bruits aériens. Pour les bruits solidiens il faut se diriger vers la laine de Roche qui permet de réduire les bruits d'impacts. La laine de roche est un mélange de roches volcaniques : du basalte, de l'argile et du calcaire. Ce type d'isolant peut tenir une dizaine d'années sans être changé.
Cependant les laines minérales ont des inconvénients :
Tout d'abord lors de la pose de l'isolant des fibres peuvent se détacher et causer des irritations de la peau, des voies respiratoires ainsi que les yeux. Il est donc conseillé de manipuler les laines avec des lunettes et des gants. De plus, même si les laines minérales sont dites dans la vie de tous les jours écologiques car elles sont recyclables, elles ne possèdent pas une bonne empreinte écologique.
En effet le processus de fabrication produit énormément de gaz dans l'atmosphère contrairement aux isolants phoniques écologiques. Mais les laines sont recyclables et durent dans le temps ce qui rentabilise en partie l'empreinte écologique.
L'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (Afsset) a réalisé une expérience en 2008 sur plusieurs laines minérales isolantes. Cette expérience montre que ces isolants ont une émission de composés organiques volatils ( substances chimiques qui peuvent être dangereuses et qui se diffusent dans l'air ) avec notamment une émission de Méthanal ( CH2O ) qui peut causer des allergies et dans les cas extrêmes des cancers. C'est un gaz qui ne respecte pas les seuils fixés par l'Afsset et qui est par ailleurs inflammable à température ambiante. Les laines minérales peuvent avoir un effet néfaste sur la santé de l'habitant ainsi que pour la planète.
La mousse est un isolant très rependu en isolation phonique. La
mousse de polyuréthane aussi appelée PUR, existe sous plusieurs formes :
en mousse, idéal pour les endroits étroits difficiles à isoler, ou en
panneaux isolants, pour les cloisons des murs. Cet isolant est
souvent utilisé dans l'isolation phonique des maisons neuves. Cet
isolant phonique a de nombreuses qualités comme le fait qu'il soit
peu épais ou qu'il soit très léger. Il existe une multitude de reliefs pour les mousses comme des pyramides ou des zigzags. Cet isolant est idéal pour les studios de musique et est d'ailleurs très couramment utilisé.
Cet isolant reste peu abordable de part son prix aux alentours de 20€/m² et de part le fait que lors d'un incendie cet isolant dégage des vapeurs très toxiques pour les habitants. Cet isolant n'est pas du tout respectueux de l'environnement.
Cependant il existe des alternatives récente comme l'aérogel. L'aérogel est en effet le matériau isolant le plus léger du monde car il est composé à 98,8% d'air. Ce matériau dit nanostructuré est en effet composé d'une solution gazeuse qui remplace le liquide du gel et est un isolant phonique et thermique. C'est un matériau microporeux constitué de cellules de quelques nanomètres chacune. Il se trouve que ce produit a été conçu en 1931, mais c'est depuis que les aérogels ont été synthétisés que l'industrie a pu s'y intéresser véritablement. Il possède de nombreuses qualités comme le fait qu'il soit perméable à la vapeur d'eau, laissant respirer la pièce, il peut aussi supporter 2000 fois son poids et il serait sans danger pour la santé de l'habitant. De plus, il serait 3 fois plus performant que de la laine de verre avec donc un gain de place grâce à sa forme et surtout sans les problèmes sanitaires. Malheureusement ce produit issus des nouvelles technologies n'est pas encore commercialisé, de plus d'après les laboratoires développant le produit, le prix de production serait aux alentours de 30€/gramme ce qui montre que cet isolant est encore au stade de expérimental. La Nasa a utilisé les aérogels pour capturer de la poussière de comète avec leur sonde Stardust car il se trouve que ce produit à une capacité hors norme pour capturer des particules à forte vélocité. Ce matériau pourrait être l'isolant phonique parfait de demain, car il serait respectueux de l'environnement et totalement recyclable... Il faudra attendre encore un peu la commercialisation de ce produit pour pouvoir être certain de ses capacités révolutionnaires !
Afin d'y voir un peu plus clair, nous nous sommes rendu dans un magasin de bricolage pour nous guider dans le choix d'un isolant phonique. Nous avons remarqué qu'il existait une multitude d'isolants phoniques, qui répondaient à des besoins différents ainsi qu'à des budgets différents.
Nous avons pu poser nos questions à des professionnels :
Qu'est ce qui détermine un bon isolant phonique ?
"Il n'y a pas de bons ou de mauvais isolants phoniques, tout dépend du besoin, du budget ainsi que du type de bâtiment."
Nous avons en effet découvert plusieurs sortes d'isolants tels que la mousse acoustique, les dalles en liège et en caoutchouc ainsi que les plaques de plâtre.
Pourquoi pouvons nous noter une différence de prix entre deux isolants phoniques ?
"Chaque isolant a des propriétés caractéristiques, par exemple certains seront des isolants phoniques et thermiques d'autres seulement phonique. La différence de prix peut aussi varier selon la matière et la qualité acoustique."
Un vendeur nous a conseillé et renseigné sur plusieurs isolants phoniques. Nous avons opté pour l'achat d'un isolant phonique écologique créé à partir de vêtements du RELAIS.
Cet isolant thermique et acoustique pour le bâtiment est conçu à partir de vêtements en coton, lancé par Le Relais en 2007. Il est donc composé de vêtements non réutilisables, il réduit jusqu'à 95% des sons. Il a les mêmes caractéristiques qu'une laine minérale classique sans les micro-poussières.
Nous nous sommes dirigé vers cet isolant car il s'inscrivait dans notre problématique sur les isolants écologiques.
b. Les isolants écologiques
Ils répondent à plusieurs objectifs :
• respecter la santé des occupants, par l'absence de composés néfastes
• respecter la santé du bâtiment, par leur qualité hygroscopique ( c'est-à-dire par leur capacité à absorber l'humidité de l'air )
• adhérer aux concepts du développement durable
Généralement un matériau écologique doit respecter les caractéristiques suivantes, ce matériau, idéalisé, est difficile à concevoir et on devra donc faire des compromis.
Cependant, leur utilisation en isolation phonique est encore limitée car on dispose souvent de peu de documents techniques. De plus, nous n'avons pas vraiment de certitudes sur le comportement de certains de ces matériaux dans le temps puisque leur utilisation est plutôt récente. La demande croissante pour ces matériaux devrait rapidement permettre un développement de leur usage.
Les matériaux d'origine végétale peuvent se présenter sous forme de laines en panneaux, en vrac ou bien en rouleaux.
Laine de chanvre en panneaux
On peut constater que les laines végétale comme la laine de chanvre, la laine de lin mais aussi la laine de coton sont des matériaux respirant, régulateur de l'humidité, et totalement recyclables. Le coût de ces matériaux est modéré mais ils devront parfois être complétés par d'autres isolants pour une bonne isolation phonique.
Laine de lin en vrac
La cellulose est l'isolant en vrac le plus utilisé en construction écologique. Aussi communément appelée ouate de cellulose, elle est issue de matériaux d'origine végétale. Non toxique et non irritante, elle est constituée de bois, de carton et de papier recyclé.
Ce matériau résiste pourtant aux moisissures, à la corrosion et au feu ! En effet, la cellulose est généralement en partie constituée d'additifs naturels ( produits fongicides ) qui permettent de protéger la fibre de ce matériau. Par exemple, le sel de bore est souvent utilisé afin de traiter la ouate de cellulose. C'est un produit naturellement présent dans le sous sol des lacs asséchés qui se présente sous forme de poudre et qui est beaucoup utilisé dans le traitement du bois ainsi que dans celui de la ouate de cellulose.
La cellulose est transformée en flocons de manière à pouvoir par la suite lui donner plusieurs formes différentes. Les flocons peuvent être directement utilisés comme remplissage. Il existe ensuite deux formes de cellulose distinctes :
- la cellulose giclée est obtenue par l'ajout d'eau à la matière
- au contraire, la cellulose soufflée est sèche
La cellulose peut également être mélangée à d'autres matières comme le lin ce qui pourra engendrer une meilleure tenue pour des panneaux par exemple.
Cellulose en vrac
En isolation phonique écologique, il y a beaucoup d'autres types d'isolants issus de matériaux végétaux comme la fibre de coco par exemple qui provient des pays tropicaux, on a donc peu d'information sur ce matériaux même s'il commence à être commercialisé.
Par ailleurs, des matériaux d'origine animale sont utilisé en isolation phonique écologique, nous en avons étudié un exemple : La laine de mouton.
Le marché de la laine de mouton est en constante progression malgré son aspect marginale. C'est un matériau alternatif aux laines minérales.
2000 tonnes de laine brute de qualités différentes sont produites en France chaque année. Cependant, c'est en Australie que ce type d'isolation est très utilisé en isolation phonique (et thermique). En effet, dans ce pays, la laine de mouton représente le troisième isolant le plus utilisé.
Les avantages de cet isolant sont multiples car il est difficilement inflammable, il n'est pas consommé par les rongeurs, il absorbe très bien les excès d'humidité, il est totalement recyclable et n'engendre pas d'émissions de vapeurs toxiques et de polluants. De plus, la pose de ce matériau est relativement simple.
L'unique désavantage est le coût de ce matériau encore assez élevé.
Pour l'isolation phonique , la laine de mouton peut se présenter sous forme de rouleaux, en panneaux, en vrac ou bien en feutre de laine.
Enfin, certains matériaux en vrac sont utilisés en isolation phonique. Cet usage est récent, on dispose de peu de données concernant ses matériaux. Ce sont des matériaux issus des roches.
Par exemple, la perlite provient des roches volcaniques et se présente sous forme de petites billes de couleur claire. Lors de sa fabrication, elle est concassée et chauffée à une température de 1200°C .
La caractéristique principale de ce matériau est qu'il est très absorbant, il retient l'eau. Il est également incombustible, insensible aux parasites et non consommé par les rongeurs. Le coût de ce matériaux est généralement assez élevé.
Remarque : Certains matériaux classiques n'ont pas d'équivalent écologiques malgré le fait qu'ils se développent de plus en plus. En effet, l'industrie conventionnelle est plus avancé sur certains points surtout au niveau de la technicité.
Par exemple, les mousses synthétique n'ont pas vraiment d'équivalent écologique même si elles peuvent parfois être remplacées par des matériaux en vrac.
c. Les isolants testés
Afin de mener à bien nos expériences nous avons du récupérer des isolants. Comme premier isolant nous avions choisi l'isolant en coton recyclé cité ci-dessus.
Ensuite nous avons acquis une laine minérale ( de la laine de roche ) car nous savions que ce genre d'isolant avait de bonnes capacités dans l'isolation phonique. Nous avons aussi fait le choix de récupérer du liège et du polystyrène afin de pouvoir faire des comparaisons avec des matériaux aux propriétés isolantes et de véritables isolants phoniques.
Le liège a en effet de très bonnes capacités isolantes. C'est un matériau écologique qui fait partie des matériaux végétaux (évoqués précédemment) car il provient de l'écorce de chêne-liège. Par ailleurs, il peut aussi provenir de bouchons de liège recyclés. En France, il est principalement exploité dans le bassin méditerranéen. Tout d'abord, le liège est stocké durant environ 3 mois de manière à retirer une grande partie de son humidité. Il est ensuite chauffé dans l'eau bouillante parfois avec des additifs plus ou moins naturels. La matière première sera alors réduite en granulés et séparée de la poussière. Des blocs de liège se formeront quand ces granulé seront par la suite soumis à une vapeur surchauffée. Le liège pourra alors être commercialisé sous plusieurs formes.
Liège en granulés
Panneau de liège
Les performances isolantes du liège sont surtout dans la réduction des bruits d'impact. Pour l'isolation des murs, il sera efficace en panneau épais ( voir photo ). Pour l'isolation des appareils bruyants ou bien pour la réalisation de bandes résilientes, le liège en faible épaisseur est très utilisé.
L'épaisseur de liège que nous avons utilisé dans notre expérience était assez réduite, ce qui pourrait expliquer nos résultats.
Le polystyrène que nous avons testé est un échantillon d'une plaque de polystyrène expansé.
