Stratégies de conception acoustique pour les bâtiments en bois massif

Harmonisation du bois et de l’acoustique

Ces dernières années, le bois de construction a connu un essor considérable en tant qu’alternative durable et esthétique aux matériaux de construction traditionnels tels que l’acier et le béton. Alors que ses avantages environnementaux et son attrait visuel sont largement discutés, il y a un autre aspect de la construction en bois massif qui est souvent négligé, ou pire, qui inquiète les architectes et les promoteurs : son acoustique. En tant qu’ingénieurs acousticiens, nous aimerions répondre à quelques-unes des questions les plus courantes que nous entendons sur l’acoustique du bois de construction et son impact sur l’environnement bâti.

Qu’est-ce que le bois massif et pourquoi est-il si populaire ?

Le bois massif est un terme générique désignant les grands panneaux structuraux en bois massif utilisés dans la construction. Les types de bois massif les plus courants sont le bois lamellé-croisé (CLT), le bois lamellé à clous (DLT), le bois lamellé à chevilles (NLT) et le bois lamellé-collé (glulam). L’augmentation de sa popularité peut être attribuée à plusieurs facteurs :

Durabilité : Le bois massif provient de forêts gérées durablement et son empreinte carbone est plus faible que celle des matériaux de construction traditionnels. On estime que 1 m3 de bois massif séquestre environ 1 tonne de CO2.

Esthétique : La beauté naturelle du bois confère chaleur et caractère aux espaces, ce qui en fait un choix attrayant pour les architectes et les concepteurs. Des recherches ont montré que le bois exposé est associé à des avantages psychologiques et physiques pour la santé.

Rapidité de construction : Le bois massif est préfabriqué et peut être assemblé rapidement, ce qui réduit le temps de construction. Un de nos récents projets de 5 étages en bois massif a été érigé en seulement 2 à 3 mois !

Quel est l’impact du bois massif sur l’acoustique ?

Les propriétés acoustiques du bois massif sont différentes de celles des matériaux de construction traditionnels tels que l’acier et le béton. Il est essentiel de comprendre ces différences pour concevoir des environnements intérieurs confortables et fonctionnels.

Transmission du son directe :

Le bois massif peut nécessiter une isolation supplémentaire ou des traitements acoustiques pour bloquer efficacement les sons directs. Souvent, cela peut se faire du côté des planchers des panneaux de bois massif avec des matériaux humides (béton, gypcrete, etc.) ou secs (panneaux CLT secondaires minces, contreplaqué, matériaux exclusifs, etc.) généralement isolés avec du caoutchouc et séparés au niveau des limites des murs du logement. La transmission directe du son à travers le mur peut être traitée soit en protégeant les panneaux muraux en bois massif par des cloisons insonorisées, soit en installant des panneaux de bois lamellé-croisé exposés, séparés par une lame d’air.

Transmission indirecte du son :

Le découplage des panneaux de bois massif permet d’introduire des contrôles acoustiques aux jonctions des panneaux, avec moins de pression pour isoler le son et les vibrations directement à la source ; cela peut être particulièrement utile dans les environnements difficiles, comme la transmission du son à travers les panneaux de plafond en bois lamellé-croisé entre un local technique (où la tuyauterie et les conduits peuvent rendre la construction d’un plafond difficile) et un logement adjacent. Alors qu’un bâtiment en béton nécessiterait la protection de la dalle de plafond en béton dans l’un ou les deux espaces, les panneaux de plafond en bois isolés à la jonction désolidarisée permettent de garder le bois exposé dans les deux pièces, d’augmenter la hauteur du plafond et d’éviter les conflits avec la tuyauterie, les gaines et les autres services.

Absorption acoustique :

Nous recevons souvent des appels concernant une réverbération excessive entraînant des niveaux sonores très élevés dans les salles de réunion, les écoles (en particulier les gymnases) et les espaces événementiels, souvent en raison de finitions en béton apparent. Le bois massif peut modifier l’acoustique d’un espace différemment du béton et peut permettre, d’un point de vue esthétique, l’ajout de traitements acoustiques (bois perforé, lattes, etc.).

Comment le bois massif se compare-t-il aux autres matériaux de construction au niveau de l’acoustique ?

Les propriétés acoustiques du bois massif, brièvement présentées ci-dessus, peuvent être très différentes de celles de l’acier et du béton. Voici une brève comparaison :

Transmission du son par voie aérienne :

Le bois massif offre généralement des performances d’isolation aux bruits aériens similaires à celles d’autres structures à poutrelles en bois ou à tablier métallique composite (qui nécessitent souvent des plafonds isolés en dessous). Le béton peut être plus performant que les structures en bois massif en ce qui concerne la transmission directe des bruits aériens, à moins qu’un plafond suspendu ne soit prévu sous les panneaux de bois.

Bruit d’impact :

Bois massif, comme les solives de bois, les tabliers métalliques et les structures en béton, peut être sujets à des bruits d’impact, comme des bruits de pas ou des chutes d’objets. Les structures en acier et en béton nécessitent généralement des sous-couches acoustiques pour traiter les bruits d’impact à haute fréquence (par exemple, des chaussures à semelles dures), et sans ces sous-couches, les bruits d’impact à haute fréquence peuvent être très importants. Les structures en bois massif et à solives en bois avec des revêtements de sol isolés répondent généralement mieux aux bruits d’impact à haute fréquence, mais sont sujettes à des problèmes d’impact à basse fréquence (par exemple, le bruit sourd de la marche lourde) ; des revêtements de plancher secondaires lourds (par exemple, en béton) ou une meilleure isolation des revêtements de plancher peuvent améliorer la transmission de ces bruits d’impact sur l’ensemble du spectre des fréquences

Résonance :

Les caractéristiques de résonance du bois massif peuvent nécessiter une attention particulière lors de la conception et de la construction afin d’éviter l’amplification du son, en particulier lors d’activités aérobiques synchronisées (comme les cours de danse).

Quelles sont les stratégies de conception permettant d’optimiser l’acoustique de bois massif ?

Conception acoustique :

Une collaboration précoce avec des ingénieurs acousticiens est essentielle pour concevoir des espaces qui se conforment aux objectifs acoustiques. Une bonne coordination de la disposition des panneaux de bois massif, l’isolation des connexions structurelles et les contrôles architecturaux secondaires peuvent améliorer l’expérience acoustique.

Isolation acoustique :

Une attention particulière portée non seulement à la construction des murs et des planchers, mais aussi aux détails des jonctions et à la disposition des pièces peut améliorer l’isolation acoustique. Une attention particulière à ces éléments peut permettre d’obtenir la finition recherchée d’un plafond en bois apparent, particulièrement difficile (mais certainement possible) à réaliser dans les projets résidentiels.

Traitements de surface :

L’application de finitions qui réduisent la transmission et l’absorption du son, comme la protection en plâtre des éléments structurels et l’installation de panneaux de bois perforés, peut encore améliorer l’environnement acoustique.

Considérations structurelles :

L’ajustement de l’épaisseur du bois ou l’utilisation de matériaux amortissants peuvent atténuer les problèmes de résonance dans les structures en bois massif.