Conception des systèmes CVCA
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- Alphonse Papineau
- il y a 8 ans
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1 Conception des systèmes CVCA Conférencier : Monsieur Gérald Boily, ingénieur Agence de la santé et des services sociaux de Montréal Le 14 novembre 2008
2 Normes et règlements applicables Le Code de construction du Québec (modifié) en vigueur depuis le 17 mai 2008 exige que la construction et la mise en place des installations de CVCA soient conformes aux règles énoncées dans : les normes et manuels de l ASHRAE le HRAI Digest les manuels de l Hydronics Institute les normes NFPA les manuels de la SMACNA l Industrial l Ventilation Manual (publié par l ACGIH) la normes CAN/CSA-Z317.2-M (CVCA), établissements de soins de santé: exigences particulières
3 Un extrait de l addenda en ventilation
4 Extrait des normes en ventilation du Guide de la qualité de l air Principales exigences de ventilation
5 Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer. Documents de référence
6 Sources des contaminants les personnes les procédés les bâtiments l air extérieur
7 Rôles du système CVCA Contrôle des infections Maintien de conditions ambiantes favorables à la guérison Contrôle de substances dangereuses Confort des occupants
8 Procédés Filtration Dilution / évacuation Pressurisation / mouvement d air contrôlé Contrôle de la température Contrôle de l humidité Irradiation ultraviolette germicide Normes, secteur hospitalier Locaux Pression Air neuf Air total Évacuation Filtration Humidité Température
9 Unité centrale de ventilation Localisée en salle mécanique Dégagement suffisant Caissons munis de hublots d observation et d éclairage intégré Accès aux conduits et appareils en contact t avec le flux d air Unités de toiture, prévoir Unités de toiture, prévoir accès adéquat
10 Système simple conduit
11 Prises d air extérieur Éviter l entrée de pluie et de neige dans le système Munir d un grillage g pare-oiseaux Localiser à l écart de sources de contaminants Hauteur minimale au-dessus du niveau du toit En partie haute du bâtiment
12 Conduits d alimentation d air extérieur et Plenum de mélange
13 Filtration primaire En amont des serpentins et du ventilateur pour les protéger de l empoussièrement Efficacité minimum de MERV 8 Munir d un indicateur de perte de pression pour mesurer le niveau d empoussièrement
14 Serpentin de refroidissement (déshumidification) et de chauffage Récupération de l eau de condensation Vitesse de passage de l air éit évitant t l entraînement t d eau Vitesse de l air uniforme Vitesse de l air uniforme sur le serpentin
15 Humidificateur Qualité de la vapeur, ex. exempte de contaminants Diffuseur de vapeur permettant d éviter la stratification et la condensation Haute limite d humidité en aval pour éviter tous les problèmes de condensation Bac de condensation
16 Ventilateur d alimentation et de retour Sélectionner pour obtenir une réserve de 10% Lubrification à distance
17 Filtration secondaire
18 Réseaux de distribution d air Surfaces intérieures lisses et non poreuses Isolement acoustique minimum Conduits d air froid calorifugés Portes d accès Accès pour ajustement et nettoyage Diffuseur d air
19 Ventilateurs d évacuation
20 Ventilateurs d évacuation Sorties d air évacué Localiser près de la sortie du bâtiment Munir d un volet motorisé ou à gravité (refoulement) Éviter l entrée de pluie et de neige Grillage pare-oiseaux Localisation à l écart des prises d air extérieur Cheminée et cône d accélération pour sortie d air d une hotte
21 Récupération d énergie Roue thermique Échangeur à plaques Boucle de glycol Tuyaux thermiques Échangeur à cassette Mur solaire Refroidisseur double condenseur
22 Roue thermique Efficacité élevée 75%
23 Roue thermique
24 Roue thermique
25 Échangeur à plaques
26 Échangeur à plaques
27 Boucle de glycol et Tuyaux thermiques AIR PC P.C. S N.F. VE EVACUÉ 0 C C Efficacité moyenne 50% AIR EXTÉRIEUR N.F. VA P.C. 0 C S C CALODUC S
28 Échangeur à cassette cycle 1 Efficacité ité élevée é - 90%
29 Échangeur à cassette cycle 2
30 Échangeur à cassette
31 Mur solaire
32 Mur solaire
33 Refroidisseur double condenseur
34 Refroidisseur double condenseur
35 Principales catégories de systèmes CVCA Tout air Volume constant ou variable simple conduit Air/eau réchauffe terminale Volume constant ou variable double conduit Multizone Unité à induction Ventilo-convecteur Thermopompe à l eau Tout eau Panneau radiant Monobloc Unité de toiture expansion directe Unité bi-bloc bloc expansion directe
36 Avantages et inconvénients Système volume constant t simple conduit réchauffe terminale Avantages Facilité d entretien Refroidissement gratuit Flexibilité Contrôle de l humidité et de la pressurisation Contrôle des débits d air Filtration élevée Inconvénients Efficacité énergétique faible Coûts d installation élevés Espace salle mécanique et puits techniques Tuyauterie dans l entreplafond
37 Avantages et inconvénients Système volume constant ou variable double conduit Aantages Avantages Mêmes avantages Pas de tuyauterie d eau dans les entreplafonds Inconvénients Coûts d installation élevés Espace d entreplafond pour les conduits Attention au niveau acoustique
38 Multizone
39 Avantages et inconvénients Multizone Avantages Facilité d entretien Dimensionnement avantagé par la diversité Refroidissement gratuit Contrôle de l humidité Contrôle de la pressurisation Contrôle des débits d air Filtration élevée Inconvénients Coûts d installation élevés Espace salle mécanique et puits techniques Espace d entreplafond pour les conduits
40 Avantages et inconvénients Unité à induction Avantages Aucune pièce rotative, moins d entretien Silencieux Contrôle local Inconvénients Air de retour près du plancher Filtration faible Contrôle d humidité non local Entretien ti local l
41 Ventilo-convecteur
42 Avantages et inconvénients Ventilo-convecteur ou thermopompe Avantages Économique d opération Minimise l espace Chauffage basse température t Inconvénients Multiplication de ventilateur et moteur Contrôle d humidité Entretien important et local Bruyant Coûts d installation élevés Filtration faible
43 Merci pour votre attention!
44 Les salles d isolement L unité d urgence Aménager une antichambre (le sas n est pas recommandé) Prévoir des portes doubles coulissantes Assurer un lien visuel
45 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA La chambre d isolement respiratoire Pression négative: 2,5 Pa Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 12 changements d air par heure Filtration: filtration MERV 8 et MERV 15 Reprise d air: 100% évacué Différentiel de débit: au moins 60L/s Humidité relative: 30 à 60% Température: 24 C
46 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA Critère de conception, lorsqu un un sas est prévu Pression négative, valeur mitoyenne entre le corridor et la chambre Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 10 changements d air par heure Filtration: filtration MERV 8 et MERV 15 Reprise d air: 100% évacué
47 Les salles d isolement Chambre d isolement respiratoire
48 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA La chambre d isolement protecteur (type A) Pression positive: 2,5Pa à 8,0Pa, idéalement 8,0Pa Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 12 changements d air par heure Filtration: filtration MERV 17 (HEPA) Reprise d air: l air peut être recirculé ou évacué Différentiel de débit: au moins 60L/s Humidité relative: 30 à 60% Température: 24 C
49 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA La chambre d isolement protecteur (type A) Critère de conception pour le sas (si requis) Pression: positive, valeur mitoyenne entre le corridor et la chambre Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 10 changements d air par heure Filtration: filtration MERV 17 (HEPA) Reprise d air: l ait peut être recirculé ou évacué
50 Les salles d isolement Chambre d isolement protecteur (type A)
51 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA La chambre d isolement protecteur (type B) Pression positive: 2,5Pa à 8,0Pa, idéalement 8,0Pa Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 12 changements d air par heure Filtration: filtration MERV 17 (HEPA) Reprise d air: 100% évacué Différentiel de débit: au moins 60L/s Humidité relative: 30 à 60 % Température: 24 C
52 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA La chambre d isolement protecteur (type B) Critères de conception du sas obligatoire Pression positive et négative, selon l option choisie Air neuf: 2 changements d air par heure Air total: 10 changements d air par heure Filtration: filtration HEPA Retour d air: 100% évacué
53 Les salles d isolement Chambre d isolement protecteur (type B) Option #1
54 Les salles d isolement Chambre d isolement protecteur (type B) Option #2
55 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA Note #1 Une filtration HEPA est requise sur l évacuation des chambres d isolement de l urgence ainsi i que celles destinées à recevoir des cas tels que la variole. Le système de filtration doit permettre le remplacement des filtres sans risque de contamination pour les installations et pour le personnel d entretien (Bag-in/Bag-out) et sans interruption de l évacuation.
56 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA Note #2 Lorsqu il est impossible d évacuer tout l air vers l extérieur, la recirculation dans la pièce seulement est acceptable à condition d utiliser des filtres HEPA.
57 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA Chauffage Appareils de chauffage de type panneaux radiants
58 Les salles d isolement Les règles de conception des systèmes CVCA Régulation et instrumentation Contrôler précisément les débits d air d alimentation et d évacuation Le système de contrôle tôl doit compenser pour l encrassement graduel des filtres Indiquer l état de fonctionnement du système de ventilation (marche/arrêt) en permanence Surveiller la pression relative entre la chambre et le corridor
59 Les salles propres Propreté de l air et confinement L air de la salle blanche doit être certifié classe ISO 7 La salle blanche doit être maintenue en pression négative L entrée et la sortie des personnes doit se faire via un sas L entrée Lentrée et la sortie du matériel doit se faire via un ou des sas matériel Le sas personnel doit être maintenu en pression positive L air Lairdu sas: certifié classe ISO 7
60 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Installation CVCA Fiabilité très élevée de l ensemble Pleine redondance des systèmes d évacuation et d alimentation ti d air Le système d évacuation d air devrait comporter deux ventilateurs assurant au moins 50% de la charge chacun Concevoir des systèmes pour que leurs performances puissent être contrôlées facilement Effectuer la maintenance à partir de l extérieur de la salle blanche
61 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Distribution de CVCA Assurer dans la salle blanche un niveau de propreté de l air classe ISO 7 Assurer un niveau de propreté classe ISO 7 pour l air du sas personnel Taux d au moins 30 changements d air pas heure Assurer une pressurisation négative La pression dans la salle blanche doit être d au moins 2,5Pa inférieure à celle des espaces contigus
62 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Distribution de CVCA (suite) La pression dans le sas personnel doit être d au moins 2,5Pa supérieure à celle des espaces contigus La salle blanche doit être construite aussi étanche que possible Maintenir une température ambiante entre 20 C et 23 C Maintenir un taux d humidité relative ambiant entre 30 et 60%
63 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Grilles et diffuseurs: caractéristiques Type à haut volume et basse vitesse Alimentation de l air par le plafond Assurer un mélange adéquat Vitesse inférieure à 0,25 ms à proximité des hottes Modélisation du flux d air
64 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Filtration Assurer une filtration HEPA Localiser les filtres HEPA directement dans les diffuseurs d alimentation ti Pouvoir enlever et replacer à partir de la salle blanche, les diffuseurs, les filtres logés dans les diffuseurs Permettre aisément la vérification périodique des filtres Assurer un niveau de filtration MERV 13 ou meilleur en amont des filtres HEPA
65 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Conservation de l énergie lénergie Récupérateur de chaleur interdisant toute contamination Permettre l arrêt complet des systèmes de ventilation en période éi d inoccupation
66 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Chauffage Via un système de ventilation ou via des surfaces radiantes lisses Aucun convecteur ou plinthes électriques
67 Les salles propres Les règles de conception des systèmes CVCA Régulation et instrumentation Doter le système de contrôle de fonction d alarme pour déceler les conditions anormales de fonctionnement, dont: - Le débit d évacuation des hottes - Le débit d alimentation - La pression différentielle - La température - L humidité relative
68 Les salles propres La norme ISO 14644
69 Les salles propres La norme US FED STD 209E
70 Les salles propres Comparaison de la norme ISO et de la norme FED STD 209E
71 Merci pour votre attention!
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