La fréquence critique
N'importe quel matériau possède, en termes de diffusion des ondes sonores, une fréquence qualifiée de "fréquence critique".
Cette fréquence correspond à une certaine longueur d'onde qui, conformément à certaines lois physiques, va faire entrer le matériaux en résonance et amplifier ladite onde sonore..
Concrètement : le matériau va avoir tendance à vibrer à la même fréquence que le son auquel il est soumis, et donc favoriser la transmission de ce dernier de part et d'autre du matériau.
Le verre n'échappe pas à cette règle, et dans le cas d'un vitrage domestique, on comprend bien les désagréments qui accompagnent ce phénomène. Malheureusement, chaque vitre possède sa fréquence critique, qui dépendra à la fois de sa structure physique et de son épaisseur.
Concrètement : une vitre de 4 millimètres d'épaisseur aura une certaine fréquence critique vis à vis de laquelle elle sera complètement inefficace en termes d'isolation phonique, alors qu'une vitre de 8 millimètres aura une fréquence critique différente.
Le verre n'échappe pas à la règle et possède toujours sa fréquence critique. Le but du double vitrage asymétrique est de contourner ce problème.
Le double vitrage symétrique inefficace
Un double vitrage symétrique est assemblé à partir de deux vitres de même épaisseur et de même structure. De ce fait, les deux parois du vitrage possèdent exactement la même fréquence critique.
Si cette fréquence critique est incluse dans celle des nuisances sonores auxquelles vous êtes exposés, le double vitrage symétrique peut n'apporter qu'un gain d'isolation acoustique faible voire nul comparé à un simple vitrage.
A épaisseurs de verre égales, un simple vitrage peut même être plus performant qu'un double vitrage symétrique : la lame d'air agit comme un ressort sur les ondes sonores et amplifie le bruit.
Attention donc aux idées reçues à ce sujet !
Contourner le problème
En utilisant deux vitres d'épaisseurs différentes, on se retrouve certes avec une fréquence critique pour chacune d'entre elles, mais la faiblesse phonique de l'une et contrecarrée par l'autre vitre, dont la fréquence critique se situe ailleurs sur le spectre sonore..
De ce fait, il est très important de prendre en compte la différence d'épaisseur de ces deux vitres. Plus cette différence d'épaisseur est importante, plus les fréquences critiques des deux vitres seront éloignées sur le spectre sonore : la capacité d'une des vitres à absorber les faiblesses de l'autre n'en sera que meilleure.
Même si le problème des fréquences critiques n'est ici qu'atténué et non complètement résolu, il faut savoir que plus les vitres seront d'épaisseurs différentes, meilleure sera l'isolation phonique.
Pour briser définitivement toutes les fréquences critiques et obtenir une atténuation du bruit conséquente et homogène sur tout le spectre sonore, une seule solution : le double vitrage acoustique asymétrique avec PVB.
L’ajout de PVB
PVB signifie Polyvinyl de Butyral. Inutile de retenir ce nom barbare, il suffit d'en comprendre l'intérêt.
Les doubles vitrages phoniques avec PVB ont une des deux vitres en verre feuilleté. Cela signifie que le carreau de verre incorpore, au milieu de son épaisseur, une feuille de matière plastique spéciale destinée à amortir les sons.
Cette vitre feuilletée est toujours la plus épaisse des deux vitres du double vitrage phonique. La feuille de PVB ne connait pas de fréquences critiques et amortit tout le spectre sonore de manière homogène : le gain en termes de bruit est donc important.
Si l'environnement de votre logement est extrêmement bruyant et que la plage de nuisances est large, c'est assurément vers ce type de vitrage qu'il faut se tourner.
Exemples concrets
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Un simple vitrage de 4mm abaisse le bruit de 27Db, exactement comme un double vitrage en 4/6/4, soit 1Bd de gagné alors que l'épaisseur de verre totale est deux fois plus importante. De quoi mettre un coup aux idées reçues en matière d'insonorisation grâce au double vitrage classique.
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Un simple vitrage de 12mm permet de gagner 34Db, et un double vitrage asymétrique 4/10/10 37Db. Là, l'épaisseur totale de verre est supérieure de seulement 15%, et permet de gagner 3Db, soit deux fois moins de bruit. Le gain lié à l'asymétrie du double vitrage est flagrant et évident.
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Reprenons le double vitrage ci-dessus, et ajoutons un feuilletage en PVB acoustique sur la vitre la plus épaisse. Ce double vitrage feuilleté en 4/19/10 va permettre un gain de 39Db, et amoindrir considérablement les fréquences de faiblesse.
Avertissement :
Les données en décibel sont des moyennes : un vitrage ne bloque pas les sons de toutes les fréquences de la même manière.