Auvent acoustique et lavable d'entrée d'air

Isolement acoustique et nettoyage améliorés par rapport aux produits standards grâce à l'utilisation de résonateurs de Helmholtz pour traiter l'acoustique, à la place de mousse mélamine

Client : Sil vous plait, marque produit de Sil&Add

Partenaires du projet : CETIAT & CSTB (essais normalisés), NGI (industrialisation), cabinet Chaillot (protection industrielle)

Contexte

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.

Article de Blog sur les entrées d'air

Projet

Feuille de route innovation

Notre cahier des charges aborde les 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 Helmholtz 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 être 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 centre d'essais

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

Ils ont été caractérisés en centre d'essais par le CETIAT, France. Ce laboratoire a été mis en concurrence avec d'autres laboratoires et sélectionné pour sa disponibilité, 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 a été réalisé en Chine, puis rapatrié en France pour que le produit y soit fabriqué.

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

Essais finaux en centre d'essais

Le produit fini fabriqué par injection plastique a été caractérisé au CSTB, centre d'essais certifié COFRAC, selon les normes NF EN ISO 10140-2, NF EN 13141-1 et NF EN ISO 717-1.

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 la technologie sous-jacente au produit.