Vitrage feuilleté acoustique ou non acoustique : la subtile différence

Dans sa forme la plus courante, un vitrage feuilleté est un assemblage de deux vitrages monolithiques assemblés soit par une résine (tend à disparaître), soit par un film, généralement de type PVB (Polyvinyle butyral). Les fonctions du vitrage feuilleté - sécurité des personnes, acoustique, retardateur d'effraction, protection contre les tirs d'arme à feu et les explosions, décoratif... - dépendent principalement de la nature du film. On considère aujourd'hui qu'un bon vitrage feuilleté acoustique permet de gagner jusqu'à 3 dB par rapport à un vitrage monolithique équivalent en masse surfacique (voir Figure 1). Or, un vitrage feuilleté non acoustique se comporte à peu de choses près comme un monolithique équivalent et il est visuellement impossible de le distinguer d'un feuilleté acoustique ?

Dispositif d'essai léger permettant de classer un vitrage feuilleté en fonction de sa performance acoustique.

Tous les acteurs du bâtiment (fabricants, verriers, assembleurs, menuisiers) ayant eu à fabriquer, utiliser, prescrire ou contrôler un vitrage feuilleté acoustique se sont tous posé la question : Comment être sûr que le produit que nous utilisons est bien un feuilleté acoustique ? Jusqu'à il y a encore peu de temps, aucune réponse simple ne pouvait être formulée. Sans moyens de contrôle adapté, un certain nombre "d'erreurs" se produisaient. Pour y remédier, les industriels du verre ont mis au point une méthode ingénieuse permettant, à partir d'un dispositif d'essai léger, de classer un vitrage feuilleté en fonction de sa performance acoustique.

Utilisable à la fois en contrôle de production en usine pour les fabricants de films PVB acoustique et en contrôle de réception pour les verriers ou les menuisiers, cette méthode s'avère aussi très intéressante en cas de doute sur la nature du feuilleté lors de contrôles in situ ou en laboratoire. Seul inconvénient pour cette dernière application : le contrôle est destructif.

Cette méthode de contrôle des vitrages feuilletés acoustiques a été baptisée MIM : "Mesurage de l'Impédance Mécanique". Elle est normalisée depuis 2004 (ISO-PAS 16940) et basée sur l'étude du comportement dynamique d'un échantillon de vitrage feuilleté, de dimension 25 mm x 300 mm, excité en son centre ; l'essai nécessite trois échantillons (voir figure 2). L'analyse des premiers modes propres de ce barreau permet de déterminer à la fois le facteur de perte et le module de rigidité en flexion équivalent. Et ce, pour classifier les feuilletés par rapport à leur performance acoustique. Cette méthode simple est très robuste ; elle a notamment une excellente répétabilité. Attention toutefois à la qualité de la découpe et aux conditions de température avant et pendant les essais, certains feuilletés étant très sensibles à ce dernier paramètre. La méthode "MIM" s'applique non seulement aux éléments verriers, mais aussi à tout autre produit en plaque comme les plaques de plâtres, les parements bois, métallique ?

Au CSTB, le LABE est le premier laboratoire accrédité COFRAC pour proposer aux industriels un "diagnostic feuilleté express". Les données issues de cet essai peuvent aussi être réinjectées dans des modèles de simulation numérique afin d'estimer l'affaiblissement au bruit aérien du système. Les ingénieurs du CSTB ont développé un logiciel multicouche (CASC) permettant de réaliser ces simulations.

Schéma de principe de la méthode
Mesure de l'indice d'affaiblissement acoustique d'une fenêtre - Courbe noire, fenêtre équipée d'un vitrage feuilleté acoustique 44.2acoustique/12/10 : RA,Tr = 36 dB - Courbe rouge, même fenêtre équipée d'un vitrage feuilleté non acoustique 44.2/12/10 : RA,Tr = 34 dB
Exemple de spectre pour un verre feuilleté : 3 modes peuvent être déterminés dans la gamme de fréquence 0 - 5000 Hz