Section 2 Classification des matériaux de plafond

Il existe de nombreux matériaux de plafond dans les travaux d’aménagement intérieur. Les matériaux principalement utilisés pour les plafonds des laboratoires cliniques sont les panneaux sandwich en acier prélaqué, les plaques de plâtre, les panneaux de plafond en aluminium à clipsage, les plaques de silicate de calcium et les panneaux pour salle blanche. Nous présentons ci-dessous ces matériaux de plafond un par un.

I. Panneaux sandwich en acier prélaqué

La structure de plafond des laboratoires BSL-2 renforcés (à pression négative) est entièrement constituée de panneaux sandwich composites en acier prélaqué double couche. Conformément aux exigences applicables aux bâtiments de laboratoire, il est préférable d’utiliser des plaques de verre-magnésium comme matériau de plafond ; des panneaux en acier prélaqué à base de verre-magnésium sont employés pour les plafonds de laboratoire afin de respecter les exigences de température relative et la configuration des installations. Ils se caractérisent par une installation rapide, l’absence de besoin de plâtrage, la lavabilité, une bonne isolation thermique et acoustique, et ne nécessitent pas de ciment, de sable de rivière ni d’autres matériaux de construction. Les époques évoluent rapidement et les techniques de construction se renouvellent jour après jour. Dans la construction de laboratoires, le matériau et la qualité des panneaux de plafond intérieurs influent directement sur la solidité et l’aspect esthétique du bâtiment. Dotés d’avantages tels qu’une résistance au feu durable, d’excellentes performances, une résistance aux hautes pressions et un aspect soigné, ces panneaux constituent le choix incontournable pour la construction de laboratoires à l’ère nouvelle, comme le montre la figure 8-22.

Fig. 8-22 Exemple de plafond en panneaux sandwich en acier prélaqué

II. Plaque de plâtre

La plaque de plâtre peut servir de matériau de plafond dans les zones publiques telles que les zones d’attente des laboratoires, les couloirs extérieurs et les passages. Les zones d’attente en particulier sont généralement soumises à des exigences de finition décorative, et les plafonds nécessitent souvent des formes décoratives : c’est pourquoi la plaque de plâtre reste le matériau de décoration de plafond le plus adapté.

Les plaques de plâtre se divisent en plaques de plâtre ordinaires à parement papier, plaques de plâtre fibrées et plaques de plâtre décoratives. Elles sont fabriquées à partir de plâtre, matière première à laquelle sont ajoutés des fibres, un liant et un modificateur, puis soumises à mélange, pressage et séchage. Elles présentent des caractéristiques de protection contre l’incendie, d’isolation acoustique, d’isolation thermique, de légèreté, de haute résistance, de faible retrait avec une bonne stabilité dimensionnelle, de résistance au vieillissement et de résistance aux attaques d’insectes. Leur mise en œuvre est pratique et leur rendu est remarquable, ce qui explique leur large utilisation dans les travaux de décoration modernes, comme le montre la figure 8-23.

Utilisations : largement employées dans les hôtels, les immeubles de bureaux, les centres commerciaux, ainsi que dans les zones de bureau et aux comptoirs d’accueil des laboratoires.

Avantages : aspect attrayant et distingué, ignifugation, isolation acoustique, isolation thermique, légèreté et grande stabilité.

Inconvénients : mauvaise étanchéité à l’humidité et prix élevé.

Recommandation : peuvent être utilisées dans les halls d’accueil des laboratoires, les salles de réunion, etc.

Fig. 8-23 Exemple de plafond en plaque de plâtre

III. Panneaux de plafond en aluminium à clipsage

Les structures de plafond des zones propres des laboratoires et de certaines zones de laboratoires BSL-2 peuvent toutes être réalisées avec des panneaux de plafond en aluminium à clipsage. Un panneau de plafond en aluminium à clipsage est un panneau composite à trois couches, dont la couche centrale est en plastique et l’extérieur est recouvert d’une feuille d’aluminium laminée ; des revêtements décoratifs ou protecteurs peuvent être appliqués sur sa surface. Après plus de dix ans de développement, la technologie des matériaux de panneaux de plafond en aluminium n’a cessé de se mettre à jour ; le panneau de plafond en aluminium à clipsage est un produit de troisième génération, appartenant à la famille des plafonds métalliques. Parmi les plafonds métalliques, les panneaux à clipsage en aluminium ont supplanté les modèles plus anciens et connu un essor considérable, comme le montrent les figures 8-24 et 8-25.

Fig. 8-24 Panneau de plafond en aluminium à clipsage

Fig. 8-25 Exemple de plafond en panneaux à clipsage en aluminium

Les panneaux de plafond en aluminium à clipsage disponibles sur le marché se répartissent également dans les catégories suivantes : La première catégorie est l’alliage aluminium-magnésium, qui contient également une certaine quantité de magnésium. Le plus grand avantage de ce matériau est sa bonne résistance à l’oxydation ; en même temps, grâce à l’ajout d’une quantité appropriée de magnésium, sa résistance mécanique et sa rigidité sont quelque peu améliorées, ce qui en fait le meilleur matériau pour plafonds.

La deuxième catégorie est l’alliage aluminium-manganèse ; la résistance mécanique et la rigidité de ce panneau sont légèrement supérieures à celles de l’alliage aluminium-magnésium, mais sa résistance à l’oxydation est légèrement inférieure.

La troisième catégorie est l’alliage d’aluminium ordinaire ; ce panneau contient moins de manganèse et de magnésium, sa résistance mécanique et sa rigidité sont donc toutes deux nettement inférieures à celles des alliages aluminium-magnésium et aluminium-manganèse, et sa résistance à l’oxydation est moyenne.

Spécifications techniques courantes en ingénierie : 600 × 600 mm, 800 × 800 mm, 300 × 1200 mm, 600 × 1200 mm.

Les nuances des panneaux d’aluminium à encliquetage se divisent en nuances conformes à la norme nationale et en nuances non standard. Selon la désignation internationale de l’aluminium, elles sont en outre réparties en des références telles que 1100, 3003 et 5005 ; selon la résistance de l’alliage, en H24, H18, etc. ; selon la ténacité, en aluminium ordinaire, alliage aluminium-magnésium et alliage aluminium-manganèse.

Utilisations : largement utilisés pour les plafonds de salles de bains dans les hôtels, les immeubles de bureaux, les centres commerciaux, les laboratoires, les stades et diverses usines.

Avantages : bonne résistance à l’humidité et aux taches d’huile, ainsi qu’une bonne propriété ignifuge ; aspect esthétique et distingué. Écologique, non toxique, inodore, antistatique, facile à dépoussiérer et à nettoyer. Longue durée de vie et résistant au vieillissement.

Inconvénients : plus cher que le panneau de laine minérale.

Recommandation : recommandé pour les plafonds de salles de bains de laboratoire ; ce type de plafond présente un aspect propre et ordonné, des joints serrés et une finition de haute gamme, et convient aux environnements humides.

IV. Panneau de silicate de calcium

Le panneau de silicate de calcium peut également servir de matériau de plafond dans les espaces publics tels que les couloirs extérieurs et les passages des laboratoires, ou dans les zones propres.

Le panneau de silicate de calcium est un nouveau type de matériau de construction inorganique fabriqué à partir de matériaux siliceux (composant principal SiO₂, tels que la poudre de quartz, les cendres volantes, la terre de diatomées, etc.), de matériaux calcaires (composant principal CaO, tels que la chaux, les boues de carbure de calcium, le ciment, etc.), de matériaux de fibres de renforcement et d’auxiliaires, dosés selon des rapports définis et traités par formation de pâte (procédé Hatschek) ou moulage par compression et durcissement en autoclave. En raison de sa haute résistance, de sa légèreté, de sa bonne maniabilité et de son ininflammabilité, il est largement utilisé pour les plafonds suspendus et les murs de construction non porteurs, ainsi que dans d’autres lieux soumis à des exigences de protection incendie. Les panneaux de silicate de calcium se divisent en panneaux de silicate de calcium d’isolation thermique et en panneaux de silicate de calcium de décoration, comme le montre la figure 8-26.

Le panneau de silicate de calcium isolant thermique est aussi appelé silicate de calcium microporeux ; c’est un nouveau matériau d’isolation thermique rigide de couleur blanche, qui présente les caractéristiques de faible masse volumique apparente, de haute résistance, de faible conductivité thermique, de résistance aux hautes températures et de résistance à la corrosion, et peut être coupé et scié. Il est largement utilisé pour l’isolation thermique ainsi que la protection incendie et acoustique des équipements, des canalisations, des murs et des toits dans le secteur de la construction et d’autres domaines. Son épaisseur est généralement supérieure à 30 mm, et sa densité est de 200–1000 kg/m³.

Fig. 8-26 Panneau de silicate de calcium

Le panneau de silicate de calcium est un nouveau panneau de construction reconnu mondialement pour ses performances complètes ; il est promu, utilisé et développé dans les pays développés depuis les années 1970. Son épaisseur est de 4–20 mm, et ses principales dimensions de longueur et de largeur sont de 1220 × 2440 mm. Il existe également des dalles de plafond décoratives en silicate de calcium transformées à partir de panneaux de silicate de calcium de grand format, qui, grâce à des avantages tels que la protection incendie, la résistance à l’affaissement et une grande variété de modèles, sont largement utilisées pour les plafonds suspendus.

V. Panneaux pour salles blanches

Le panneau de salle blanche, également appelé panneau de purification, est un panneau composite qui utilise des matériaux tels que la tôle prélaquée et l’acier inoxydable comme parements. Les panneaux de salle blanche possèdent des propriétés uniques antipoussière, antistatiques et antibactériennes. Ils sont largement utilisés dans les domaines de l’ingénierie des salles propres aux exigences élevées en matière d’environnement intérieur, tels que l’industrie pharmaceutique, l’agroalimentaire, la biologie, les blocs opératoires hospitaliers, la fabrication d’instruments de précision et la recherche scientifique. Les panneaux de salle blanche peuvent être des panneaux composites composés de sept types de matériaux d’âme — laine de roche, laine de verre, nid d’abeille en papier, panneau aluminium-céramique, panneau nid d’abeille en papier verre-magnésium, etc. — de plus de dix matériaux de parement, dont la tôle d’acier prélaquée, la tôle galvanisée, la tôle lisse en galvalume, l’acier inoxydable, la tôle d’acier imprimée, le papier aluminium, le PVC et le contreplaqué trois plis, et de plus de vingt formes de panneaux, comme illustré à la figure 8-27.

Fig. 8-27 Panneau de salle blanche

VI. Panneaux acoustiques

Le panneau acoustique est un matériau décoratif absorbant acoustique idéal. Il présente les avantages suivants : absorption acoustique, respect de l’environnement, ignifugation, isolation thermique, préservation de la chaleur, résistance à l’humidité, résistance aux moisissures, dépoussiérage facile, découpe aisée, assemblage de motifs, mise en œuvre simple, bonne stabilité, bonne résistance aux chocs, bonne indépendance et rapport qualité-prix élevé. Une grande variété de coloris est disponible pour répondre aux besoins d’absorption acoustique et de décoration de différents styles et niveaux. Il est utilisé pour les panneaux muraux et les panneaux de plafond absorbants acoustiques dans les usines à bruit excessif et les grands bâtiments publics, comme illustré à la figure 8-28. Il se divise par matériau en :

1. Bois

Les panneaux acoustiques en bois sont fabriqués avec précision selon les principes de l’acoustique et se composent d’un parement, d’un matériau d’âme et d’un feutre absorbant acoustique. Les panneaux acoustiques en bois se répartissent en deux types : les panneaux acoustiques en bois rainuré et les panneaux acoustiques en bois perforé.

2. Laine minérale

Les panneaux acoustiques en laine minérale disposent de nombreuses formes de traitement de surface, et les panneaux offrent un fort effet décoratif. Le panneau en laine minérale moleté traité en surface, communément appelé « chenille », possède une surface recouverte de trous de profondeurs, de formes et de diamètres variables.

Fig. 8-28 Panneau acoustique

VII. Panneaux à haute cristallinité

Le panneau à haute cristallinité, de nom complet panneau de plafond à haute cristallinité, est un nouveau produit amélioré développé en réponse aux panneaux de plafond traditionnels de type gypse présents sur le marché, tels que la « plaque de plâtre » et la « plaque de silicate de calcium ». En augmentant la densité de la structure du réseau cristallin de gypse et la force de liaison entre les grains, en réduisant l’absorption d’eau, etc., et en ajoutant les adjuvants composites TBS, TSV, TPF, TSG et l’adhésif modifié TAG au mélange de fabrication, il présente les avantages d’être écologique, naturel, léger, esthétique, isolant phonique, isolant thermique et résistant au feu, et offre l’avantage de diversité structurelle du moulage par coulée. Les panneaux à haute cristallinité standard utilisent une méthode d’installation par pose à plat qui ne nécessite pas d’ouverture d’accès séparée, et la méthode d’installation est simple. Lors de l’entretien, si un panneau doit être remplacé, il suffit de le déplacer directement sur le côté ; chaque panneau peut être déplacé et retiré, ce qui réduit les coûts d’entretien ultérieurs. Il peut être utilisé dans des espaces publics tels que les couloirs et passages extérieurs de laboratoire, ou dans des zones propres et certaines zones de laboratoire, comme illustré à la figure 8-29.

Fig. 8-29 Panneau à haute cristallinité

VIII. Panneaux en silicium-cristal à ions négatifs

Les panneaux en cristal de silicium écologiques à ions négatifs utilisent divers matériaux inorganiques d’excellente qualité. Ce matériau a pour fonctions de libérer des ions oxygène négatifs afin d’améliorer la qualité de l’air, d’adsorber et de dégrader le formaldéhyde et d’autres gaz nocifs, ainsi que de tuer certaines bactéries et virus nocifs présents dans l’air ; il s’agit d’un nouveau type de matériau de construction écologique. Ses principaux composants sont la terre de diatomées et des cristaux de sulfate de calcium dihydraté modifiés, et sa surface est recouverte d’un film transparent de dioxyde de titane nanométrique. Lorsque le panneau en cristal de silicium écologique à ions est irradié par la lumière visible, les radicaux hydroxyle hautement oxydants générés peuvent pénétrer les parois cellulaires des bactéries et coaguler les protéines des virus, ce qui permet d’obtenir un effet de destruction des bactéries et des virus quasiment sans sélectivité. Il permet de réprimer efficacement la transmission aéroportée des virus épidémiques. Il est largement utilisé pour les plafonds de grande surface dans les hôtels, les immeubles de bureaux, les centres commerciaux, les hôpitaux, les laboratoires, les stades et diverses usines, comme le montre la figure 8-30.

Fig. 8-30 Panneau en cristal de silicium à ions négatifs