Auvent acoustique d'entrée d'air

Les entrées d'air permettent l'amenée d'air neuf dans le cadre de ventilation naturelle ou de systèmes de ventilation simple flux.

Le bruit extérieur (route, centre-ville...) pénètre dans les habitations par toute son enveloppe. Lorsque les entrées d'air n'apportent pas un isolement suffisant, elles deviennent le point faible de l'isolement.

Pour améliorer l'isolement des entrées d'air, il est courant d'y intégrer des mousses acoustiques. Celles-ci ne peuvent pas être nettoyées des dépôts de pollution en profondeur.

L'objectif de ce projet est de développer et industrialiser un nouvel auvent (monté coté extérieur de la fenêtre) permettant d'améliorer l'isolement acoustique de l'entrée d'air, tout en étant facilement nettoyable.

Feuille de route innovation

Pour fixer un cadre de développer clair, nous avons défini un cahier des charges précis : dimensions, matériaux, coût de revient maximum, besoin d'une solution acoustique 100% nettoyable.

Ce cahier des charges est le fruit de l'étude des produits similaires existants sur le marché, des normes et DTU, et de discussions avec des BE en acoustique et des architectes.

Le produit doit donc insonoriser l'entrée d'air grâce à des résonateurs de Helmhotz nettoyables et ne réduisant pas le flux d'air.

Pré-étude

Pour cerner les phénomènes acoustiques qui gouvernent les performances d'isolement des entrées d'air, nous avons d'abord réalisé un modèle numérique éléments finis simplifié (incidence normal, modèle 2D) que nous avons comparé à un modèle analytique.

Cette pré-étude a démontré le potentiel du produit et la raison de l'importance du nombre et de la position des résonateurs dans le produit.

Modélisation

Nous avons ensuite modélisé numériquement via Comsol Multiphysics le problème acoustique complet : champ diffus, modèle 3D, accessoires intérieurs et extérieurs, matériaux poreux et films imperméables, coefficient de transmission par bande de tiers d'octave, indice unique de performance de la norme. Cette modélisation a confirmé les grandes tendances observées durant la pré-étude.

Conception et optimisation

Le produit a ensuite été conçu et optimisé, à la fois sur :

• ses aspects mécaniques pour qu'il puisse étre réalisé sous forme de prototype en impression 3D ;

• ses aspects acoustiques, en optimisant les paramètres géométriques et les matériaux impactant ses performances d'isolement, à l'aide du modèle numérique complet.

Prototypage et essais en laboratoire

Des prototypes du produit ont été réalisés par impression 3D.

Ils ont été caractérisés en centre d'essais, selon la norme NF EN 13141-1:2019, par le CETIAT, France. Ce laboratoire a été mis en concurrence avec d'autres laboratoires et sélectionné pour sa disponibilités, tarifs et accréditation COFRAC.

Industrialisation

Accompagné de notre partenaire, NGI, nous avons modifié la conception du produit pour qu'il soit ensuite fabriqué par injection plastique.

L'outillage pour l'injection plastique est réalisé en Chine, puis rapatrié en France pour y être produit.

Des petits éléments des résonateurs acoustiques sont produits par impression 3D pour limiter l'investissement dans l'outillage. Ils pourront par la suite être injectés.

Propriété industrielle

Accompagné du Cabinet Chaillot, nous avons réalisé - tôt dans le projet - une étude d'antériorité et effectué une requête de brevet d'invention déposée auprès de l'INPI afin de protéger le produit.

Résultats de modélisation en pré-étude

Résultats de modélisation complète et d'essais

Prototypes en impression 3D pour essais

Rapport d'essais sur prototypes

Produit en injection plastique

Détail de la conception pour injection plastique

Requêt de brevet d'invention

Dimensions

Taille M : 410 x 45 x 45 mm
Taille L : 410 x 45 x 65 mm

Taille M proche des produits similaires sur le marché

Montage sur mortaise standard - 2 x 160 x 12 mm

Matériaux

PEHD et PETG

Matériaux compatibles avec une installation du produit en extérieur (températures, UVs, chocs)

Pas de mousse acoustique type mélamine

Coût de revient

Faible grâce à l'injection plastique du corps du produit

Peut être réduit si un moule 4 empreintes est fabriqué

Nettoyage

Produit 100 % nettoyable à grande eau, composants acoustiques inclus

Isolement acoustique

Augmentation du Dn,e,w + Ctr de +3 à +5 dB par rapport à un auvent sans fonction acoustique.

L'auvent acoustique Sil&Add - taille L, associé avec une entrée d'air intérieure acoustique Aldes, EHL-L (débit nominal 45 m3/h) permet d'atteindre Dn,e,w + C = 44 dB et Dn,e,w + Ctr = 43 dB.

Pertes de charge

Réduction du débit d'air de l'entrée d'air très faible (<5%).

Indices uniques d'isolement acoustique

La Région Pays de la Loire via Solutions & Co et Bpifrance a financé les essais expérimentaux sur prototypes au travers de l'aide PL2I "personne physique".

Depuis juillet 2024, le développement de ce produit est financé par l’'État dans le cadre de France 2030. Bourse French Tech "Emergence" N° DOS0242368/00.

Aides et financements