29 mars 2020

Type de Ventilation des salles blanches

Plusieurs types de salles blanches sont rencontrés en fonction des applications et donc plusieurs types de flux d’air à considérer.

Flux d’air conventionnel

Cette salle blanche est à ventilation turbulente et se distingue par la méthode d’alimentation en air. L’air est insufflé par des diffuseurs ou des filtres dans les cloisons. Les grilles sont à jet rotorique, on essaie d’obtenir de grandes inductions d’air car le taux de brassage est relativement faible, c’est typiquement des salles de deça de l’ISO 6

bouche de soufflage à jet rotorique

Flux d’air unidirectionnel

Nommée antérieurement « Flux Laminaire », cette salle blanche est alimentée en air propre via des filtres haute efficacité et traverse la salle blanche de manière unidirectionnelle (écoulement laminaire). Pour avoir une bonne distribution, il est nécessaire d’avoir beaucoup de bouches de soufflage et donc le débit est élevé, c’est typiquement des salles de bonne qualité

Plafond avec des bouches à jet laminaires

Flux d’air mixte

Ce type de salle blanche découle de la combinaison de ces deux premiers types « conventionnel » et « unidirectionnel ». Les caractéristiques de la salle blanche « Mixte » sont celles d’une salle blanche « Conventionnelle » dans laquelle une zone précise de la salle blanche, la zone de « travail » exposée à la contamination, est cantonnée dans une zone à « Flux unidirectionnel » (flux laminaire).

Isolateur ou micro-environnement

Ce type de salle blanche s’apparente au précédent avec un niveau d’isolement supérieur pour la zone de « travail ».

lsolateur pour le travail sur l’ADN humain

Lorsque l’on parle isolateur, on est souvent en milieu pharma, on doit donc être attentif au schéma aéraulique, c’est à dire que la diffusion de l’air doit venir nettoyer les parois tout autant que la salle. On peut obtenir cela en utilisant des grilles à jet hélicoïdes, c’est l’effet coanda.

La salle blanche conventionnelle ISO 6 à ISO 9

L’air est fourni par un système de conditionnement d’air et distribué par des diffuseurs dans les cloisons. Cependant, une salle blanche se démarque des salles ordinaires ventilées pour les raisons suivantes:

  • Le débit d’air est augmenté
    Le nombre de renouvellements d’air par heure varie entre 20 et 60 alors qu’il n’est que de 2 à 10 pour une salle ordinaire.
  • Filtres à air à Haute Efficacité
    Ces filtres utilisés pour les salles blanches sont beaucoup plus efficaces que ceux utilisés pour une salle ordinaire. Des filtres pour salles blanches devraient retenir plus de 99,97% des particules plus grandes que 0,3 µm. Des filtres à air de plus grande performance existent. Ce sont les filtres ULPA qui sont utilisés pour les salles blanches de classes les plus sévères.
  • Position des filtres à air
    Pour les salles ISO 6 et ISO 7, des filtres absolus sont placés dans les plénums de soufflage. De la sorte, des particules s’insinuant dans les gaines sont tout de même interdites dans la salle blanche. Pour des salles ordinaires (ISO 8 et 9), l’air est filtré juste après le groupe de pulsion.
  • Pressurisation de la salle
    Pour empêcher que l’air extérieur contaminé n’entre dans la salle blanche, on met la salle blanche en surpression par rapport à l’environnement extérieur. Cela se fait en extrayant moins d’air qu’on en insuffle dans la salle blanche. De la sorte, l’air propre sous pression repousse l’air sale et l’empêche de pénétrer naturellement dans la salle blanche.
  • Etats de surface des cloisons
    Toutes les parois (sol, plafond, murs, fenêtres,…) doivent être réalisées dans un matériau propre et lisse qui est facilement lavable et n’a pas tendance à être lui-même source de contamination en perdant de la matière (en s’érodant, se craquelant,…).
     

La salle blanche à flux unidirectionnel

Celle-ci est utilisée quand il est nécessaire d’obtenir des concentrations faibles de particules ou bactéries en suspension dans l’air. Dans ce type de salle blanche, on ne parle plus de nombre de renouvellements d’air par heure mais plutôt de vitesses d’écoulement laminaire d’air. Cette vitesse d’air est maintenue entre 0,3 et 0,45 m/s.

Cette vitesse d’air est suffisante pour emporter des particules relativement grandes avant qu’elles ne se fixent aux surfaces. Alors que dans une salle blanche conventionnelle, la contamination est mélangée et diluée, dans une salle à flux unidirectionnel, la contamination est transportée et emportée à l’extérieur de la salle blanche. Néanmoins, en pratique, des obstacles apparaissent dans le flux (personnel, mobilier,…) et rendent localement l’écoulement turbulent.

Les vitesses d’air de 0,3 à 0,45 m/s permettent de revenir à un écoulement laminaire rapidement après l’enlèvement de l’obstacle. Pour un volume équivalent, le nombre de renouvellements de volume d’air est 10 à 100 fois plus important dans une salle blanche à flux unidirectionnel que dans une salle blanche conventionnelle.

  • Flux vertical
    Solution la plus commune. L’air propre est diffusé au travers du plafond, traverse la pièce et est repris par le sol. Cet air est mélangé d’une part d’air frais avant d’être retraité et filtré et introduit à nouveau dans la salle blanche
  • Flux horizontal
    Cette solution est beaucoup moins commune puisque dans cette configuration, une contamination emportée par l’air peut se déposer plus loin, en aval du flux et contaminer une autre zone. Par contre, la solution du flux horizontal est beaucoup moins onéreuse par rapport au flux vertical en terme de coûts d’installation et de coûts de maintenance. Aussi, cette solution est à envisager dans le cas où la zone sensible de « travail » peut être approchée au plus près des diffuseurs d’air. Par exemple, dans un hôpital, disposer le lit du patient contre la cloison avec les diffuseurs d’air. De la sorte, le personnel soignant se retrouve dans le flux d’air à l’aval du patient et ce dernier se retrouve donc à l’abri de la contamination.
     
flux d’air horizontal

La salle blanche mixte

Cette salle blanche est une salle blanche conventionnelle dans laquelle les opérations de fabrications critiques sont effectuées dans une zone de plus grande qualité avec un flux unidirectionnel d’air. Ce type est le plus utilisé puisqu’il offre les meilleures conditions seulement où elles sont nécessaires. Cela permet d’optimiser les coûts de construction et de maintenance de cette salle blanche.
 

L’isolateur ou mini-environnement

L’isolateur est installé dans une salle blanche. L’isolateur ou mini-environnement est réalisé comme une salle blanche et permet de contenir une contamination ou l’empêcher d’entrer. Les manipulations se font de l’extérieur à l’aide, par exemple, des boîtes à gants. Ces isolateurs sont couramment utilisés dans les industries pharmaceutiques et dans l’industrie micro-électronique où ils sont alors plutôt appelés « mini-environnement ».

Pour se renseigner par secteur d’activités des salles blanches

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