Doublure de conduit en fibre de verre pour des systèmes CVC efficaces et silencieux
18-04-2023
L’introduction des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation a rendu nécessaire l’isolation des conduits. Un système de conduits d’air forcé est conçu comme un conduit d’alimentation et de retour d’air frais et conditionné vers/depuis les espaces occupés d’un bâtiment. L’isolant permet de contrôler les bruits transmis par les conduits, réduire la perte ou le gain de chaleur à travers les parois des conduits et limiter la condensation de la vapeur d’eau. Un système de conduits à revêtement interne transporte en toute sécurité et silencieusement de l’air frais et conditionné dans les espaces occupés, à la bonne température de conception.
Qu’est-ce qu’une doublure de conduit en fibre de verre?
Une doublure de conduit acoustique en fibre de verre est un isolant en verre fibreux utilisé comme revêtement insonorisant et isolant thermique pour les surfaces intérieures des conduits, plénums et autres équipements de traitement de l’air, dont la température peut atteindre 121 °C. Référence : ASTM C1071
Dans quels cas utilise-t-on une doublure de conduit?
On l’utilise dans de nombreux types de systèmes, de bâtiments et d’espaces dans les bâtiments commerciaux à forte occupation où le confort acoustique, le confort thermique et la sécurité sont essentiels :
- Salles de conférence
- Hôpitaux et établissements de santé
- Salles de spectacle/théâtres
- Églises/temples/lieux de culte
- Studios d’enregistrement
- Espaces de bureau
- Accueil/hébergement
- Établissements d’enseignement
- Systèmes de distribution d’air à grande vitesse
Les systèmes de conduits répondant aux besoins de climatisation de ces utilisations sont des bâtiments et des systèmes de choix pour la doublure de conduit acoustique et thermique en fibre de verre.
Les performances et les propriétés physiques requises pour les matériaux de revêtement des conduits en fibre de verre sont détaillées dans la norme ASTM C1071 (matériau absorbant thermique et acoustique). Il n’y a pas de vitesse standard minimale ou maximale requise pour les doublures de conduit en fibre de verre. La norme ASTM C1071 ne fait que détailler la méthode d’essai utilisée pour déterminer si un produit particulier peut être évalué quant à la vitesse maximale du courant d’air indiquée d’un produit donné. Tous les matériaux de revêtement de conduit n’offrent pas les mêmes indices de vitesse. Il n’y a pas de pressions d’air positives ou négatives pour les revêtements de conduits en fibre de verre. Les catégories de pression des produits pour parois de conduits ainsi que les méthodes de construction employées par le concepteur ou le fabricant de conduits déterminent les limites opérationnelles du système liées à la pression d’air.
Il existe des différences significatives entre les matériaux de revêtement acoustique et thermique des conduits et les autres isolants mécaniques flexibles. La doublure de conduit en fibre de verre est la méthode la plus rentable et la plus efficace techniquement pour atténuer le bruit dans les systèmes de conduits, par rapport à d’autres options comme l’augmentation du dimensionnement des conduits ou l’ajout d’atténuateurs acoustiques. Les exigences de la norme ASTM C1071 garantissent qu’une doublure de conduit acoustique et thermique en fibre de verre est conçue et testée pour fonctionner en toute sécurité et sans dégradation lorsqu’elle est exposée à un flux d’air en mouvement, à l’intérieur des systèmes de distribution d’air CVC des équipements de chauffage et de refroidissement. Les doublures de conduit en fibre de verre sont soumises à des tests plus rigoureux que les autres isolants flexibles en fibre de verre, quand il s’agit des propriétés essentielles à la performance des systèmes de distribution d’air.
La doublure de conduit en fibre de verre offre une performance éprouvée en termes de durabilité et de sécurité, comme le démontrent ces propriétés majeures :
Essai de matériel :
Qualité et sécurité
UL 181 - Vitesse de service/résistance à l’érosion
ASTM C665, C1617 - Corrosivité des composants de distribution d’air CVC
ASTM C1304 - Odeur
ASTM C1338/G21/G22/UL 2824 - Résistance microbiologique
ASTM C167 - Tolérances dimensionnelles/densité
Réaction/résistance au feu
ASTM E84/UL 723
CAN/ULC-S102
Performance acoustique
ASTM C423/E795 - Absorption acoustique, réduction du bruit
Résistance thermique
ASTM C177/C518/C1114 - Conductivité thermique/Limitation du débit thermique
ASTM C411 - Température de service supérieure, stabilité
Humidité et condensation
ASTM C1104 - Absorption de vapeur d’eau
Pourquoi choisir la fibre de verre pour une doublure de conduit?
La doublure de conduit acoustique et thermique en fibre de verre offre des performances élevées en matière d’absorption acoustique, est conçue pour être durable en service, inerte en réaction aux métaux généralement utilisés dans la construction de gaines de CVC, et offre un niveau élevé de sécurité en cas d’incendie. La doublure de conduit en fibre de verre offre ces caractéristiques tout en étant très rentable et très polyvalente.
UTILISATIONS/FONCTIONS APPROPRIÉES
Les doublures de conduit en fibre de verre sont souvent mal considérées par la communauté des constructeurs, qu’il s’agisse des propriétaires, des concepteurs ou des installateurs. Les produits constituant de bons matériaux de contrôle acoustique sont généralement aussi de bons matériaux de contrôle de l’énergie thermique. Cela est particulièrement vrai pour les produits en fibre de verre, y compris les doublures de conduit.
L’une des fonctions de la doublure de conduit est l’isolation acoustique, qui consiste à réduire le transfert d’énergie acoustique d’un endroit à l’autre. Cette fonction consiste à éliminer la transmission acoustique des systèmes de distribution d’air CVC, améliorant ainsi l’aspect acoustique de la qualité de l’environnement intérieur (QEI).
Une autre fonction de la doublure de conduit est l’isolation thermique, qui consiste à retarder les gains et pertes de chaleur dans le but de réaliser des économies d’énergie, contrôler la condensation et améliorer le confort thermique dans le cadre de la qualité de l’environnement intérieur (QEI). La doublure de conduit est une méthode généralement moins rentable de contrôle de l’énergie thermique. Si le contrôle acoustique d’un système de distribution d’air CVC n’est pas nécessaire, on peut envisager une autre forme d’isolation pour assurer la fonction de contrôle thermique.
Une pratique très courante dans les conduits de distribution d’air consiste à doubler et à isoler extérieurement les éléments de distribution d’air afin d’obtenir la combinaison la plus rentable des deux matériaux. Par exemple, si un système de conduits exigeait un contrôle acoustique et thermique à un niveau d’isolation thermique R-8, le concepteur pourrait choisir une doublure de conduit de 1 po d’épaisseur d’une valeur R de 4,2, puis ajouter une couche de revêtement en fibre de verre sur la surface externe du conduit d’une valeur R de 3,8 ou plus. La valeur thermique combinée répondra ou dépassera les besoins en matière d’isolation thermique, tout en assurant un confort acoustique de haute qualité et rentable. Cette combinaison permet un contrôle très efficace de l’énergie acoustique et thermique.
D’après les modèles actuellement disponibles sur le marché, la doublure de conduit en fibre de verre peut être utilisée dans les conduits et les équipements CVC, pour les systèmes de distribution d’air CVC dont la vitesse du courant d’air peut atteindre 6 000 pieds par minute. Comme indiqué précédemment, toutes les doublures de conduit ne sont pas conçues pour le même niveau de vitesse. Confirmez la performance des produits envisagés. Les doublures de conduit en fibre de verre sont conçues pour être utilisées dans les systèmes de distribution d’air CVC à une température de service maximale de 121 °C seulement. Elles ne sont pas destinées aux évacuations de cuisines, hottes, systèmes de transport de matières solides ou autres conduits similaires.
Les doublures de conduit en fibre de verre sont adaptées aux conduits à simple ou double paroi de forme rectangulaire/carrée, ronde en spirale, ovale plate en spirale. Parmi les autres éléments du système de distribution d’air pouvant être équipés d’une doublure de conduit, on peut citer les appareils de traitement d’air, les armoires d’équipements unitaires, les ventilo-convecteurs, les boîtiers de régulation du débit d’air, les atténuateurs acoustiques, les plénums et les conduits de transfert, ainsi que les appareils d’émission, comme les soufflets, les boîtiers et les diffuseurs.
Formes de matériau d’une doublure de conduit
Les doublures de conduit en fibre de verre sont proposées sous forme de rouleaux ou de panneaux rigides. Les produits en rouleaux offrent une large gamme d’épaisseurs et de largeurs pour répondre aux exigences de performance et d’utilisation. La forme rigide (panneaux) est quelque peu limitée pour répondre aux besoins des grands espaces du plénum.
Transmission acoustique des conduits et performance acoustique
Il existe différents types de bruits indésirables que les systèmes de conduits peuvent subir ou générer, et qui rendent un espace inconfortable sur le plan acoustique.
- Bruits diaphoniques : bruits d’origine aérienne qui utilisent les ondes pour passer d’une pièce à l’autre (p. ex., des voix ou de la musique voyageant à travers les diffuseurs dans des pièces adjacentes situées sur la même ligne de conduits).
- Bruits d’insertion : bruits d’origine aérienne et/ou structurelle transmis par les vibrations d’une pièce à l’autre (p. ex., le bruit généré par le ventilateur du système de chauffage, de ventilation et de climatisation).
- Bruits d’origine systémique : bruits de sifflement, de grondement, de claquement.
L’atténuation du son ou du bruit constitue la perte d’énergie issue des ondes sonores ou l’amortissement du son; une interruption qui réduit le volume et la qualité de l’onde sonore, traduisant l’épuisement de l’énergie acoustique.
L’atténuation du son ou du bruit relative à la distribution d’air des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation peut prendre la forme d’une diffusion du son, d’une absorption acoustique et d’une réduction des vibrations (gestion du bruit).
L’efficacité d’une doublure de conduit se mesure généralement de trois façons :
- Le coefficient d’absorption acoustique (SAC), qui est la quantité d’énergie sonore absorbée lorsqu’elle frappe une surface particulière. Le SAC représente un pourcentage d’énergie sonore absorbée à une fréquence spécifique.
- Le coefficient de réduction du bruit (CRB), qui est la moyenne des SAC, aux fréquences centrales de la bande d’octave de 250, 500, 1 000 et 2 000 Hz.
- La perte d’insertion acoustique, qui est la réduction du niveau de pression acoustique due à la mise en place d’une doublure de conduit sur le trajet du son, entre la source sonore et le récepteur. Cette valeur est mesurée en décibels.
Densité par rapport à l’épaisseur
Il est communément admis que l’augmentation de la densité est le meilleur moyen d’accroître les propriétés d’absorption acoustique des doublures de conduit en fibre de verre. Cependant, installer une doublure de conduit plus épaisse permet généralement de réduire davantage la transmission acoustique que d’en augmenter la densité. Il est important de comprendre les gammes de fréquences envisagées, car une densité accrue peut être plus efficace à des fréquences plus élevées.
Fabrication/Installation de doublure de conduit en fibre de verre
Les doublures de conduit en rouleaux peuvent être appliquées manuellement ou automatiquement. La doublure de conduit rigide s’applique quant à elle manuellement.
Entretien et nettoyage
La doublure de conduit en fibre de verre est conçue pour résister à un nettoyage adéquat, sachant que les surfaces du courant d’air sont résistantes aux dommages, conformément à la norme NAIMA AH112 (Nettoyage des conduits en fibre de verre ou en tôle doublée).
Il existe trois pratiques largement éprouvées pour le nettoyage des doublures de conduit :
- Aspiration par contact - Un aspirateur portatif est utilisé; le contact de la brosse avec la doublure du conduit déloge et élimine la saleté et les débris.
- Lavage à l’air - Envoi d’air comprimé via un flexible doté d’une buse « skipper ». L’air comprimé propulse la buse à l’intérieur du conduit, délogeant la saleté et les débris. La saleté délogée est aspirée hors du système par l’équipement d’aspiration.
- Brossage électrique - Les brosses rotatives délogent la saleté et les débris qui sont aspirés dans un aspirateur, comme dans la méthode de lavage à l’air.
La doublure de conduit en fibre de verre est reconnue comme très performante par de nombreux professionnels de l’industrie et a été installée avec succès dans de nombreux bâtiments à travers le monde. C’est un matériau hautement technique et soigneusement testé, qui constitue un choix sûr pour les occupants et en raison de ses performances d’atténuation acoustique. Utilisée comme indiqué, elle aura une longue durée de vie sans défaillance.
Sources
American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers (Société américaine des ingénieurs en chauffage, en réfrigération et en climatisation, ASHRAE)
- Manuel de l’ASHRAE 2021 – Bases
- Manuel de l’ASHRAE 2019 – Applications CVC
- Manuel de l’ASHRAE 2020 – Systèmes et équipement CVC
ASTM International
- Sous-comités du comité C16 (astm.org)
- Spécification standard pour isolant de doublure de conduit en verre fibreux (matériau absorbant thermique et acoustique) (astm.org)
National Fire Protection Association (NFPA)
- NFPA 90A : Norme d’installation des systèmes de climatisation et de ventilation
- NFPA 90B : Norme d’installation de systèmes de chauffage et de climatisation à air chaud
North American Insulation Manufacturers Association (NAIMA)
- AH112 Nettoyage des conduits en fibre de verre ou en tôle doublée - Isolation des conduits | Traitement de l’air | Information sur l’isolation (insulationinstitute.org)
- AH113 Faits sur la croissance de la moisissure - Isolation des conduits | Traitement de l’air | Information sur l’isolation (insulationinstitute.org)
- AH114 Faits sur les fibres en suspension dans l’air - Isolation des conduits | Traitement de l’air | Information sur l’isolation (insulationinstitute.org)
- AH124 Norme sur la doublure de conduit en verre fibreux -- Guide de conception, de fabrication et d’installation - Isolation des conduits | Traitement de l’air | Information sur l’isolation (insulationinstitute.org)
- AH138 Doublure de conduit en verre fibreux - Isolation des conduits | Traitement de l’air | Information sur l’isolation (insulationinstitute.org
Sheet Metal and Air Conditioning Contractors National Association (Association nationale des entrepreneurs en métal en feuilles et en climatisation, SMACNA)