Réseaux d eau chaude sanitaire : risques liés aux Légionelles Formation organisée par l ARS DtD des Alpes-Maritimes 29 juin 2012 Philippe HARMANT, Laurent KIENE AQUAf luence Conseil, études et formations dans le domaine de la distribution des eaux www.aquafluence.fr contact@aquafluence.fr tel : 01 43 48 89 31 1/129 Légionelles et températures Installations de production ECS Traitement d eau Réseau de distribution et Maîtrise de la température Pause Défauts rencontrés Surveillance des températures et des légionelles Carnet sanitaire Questions / réponses 9h30-9h35 9h35-9h50 9h50-10h 10h-10h30 10h30-10h45 10h45-11h10 11h10-11h40 11h40-12h 12h-12h30 2/129 Problématiques légionelles et température 3/139 1
Légionelle Sensibilité à la température 70 C Destruction Eau chaude sanitaire TAR humides Eau froide sanitaire 60 C 50 C 40 C 30 C 20 C 10 C Pas de développement Développement (optimum 37-38 C) Survie 4/139 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Visent à limiter les risques liés aux brûlures et à la prolifération des légionelles par la fixation de limites hautes et basses de température : Température de l eau Brûlure profonde de la peau 70 C 1 seconde Temps d exposition destruction des légionelles 1 minute 60 C 7 secondes 50 C 8 minutes 32 minutes croissance stoppée 5/139 Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 PRODUCTION DISTRIBUTION PUISAGE Dans les stockages de plus de 400 litres (sauf ballon de pré chauffage), 55 C minimum ou élévation quotidienne de température : 2 min si T 70 C 4 min si T 65 C 60 min si T 60 C 50 C minimum en tout point des réseaux «collectifs» à l exception des antennes terminales (qui doivent être de volume le plus faible possible) Une température maximale de 50 C aux points d usage des pièces destinées à la toilette, de 60 C dans les autres lieux (exception de 90 C dans les cuisines et buanderies des ERP) LUTTE CONTRE LES LEGIONELLES LUTTE CONTRE LES BRULURES 6/139 2
Eau destinée à la consommation humaine : arrêté du 30 novembre 2005 Pièce NON destinée à la toilette Pièce destinée à la toilette Point de mise en distribution T C 60 C T C 60 C T C 50 C Légende Point de puisage SANS RISQUE PARTICULIER vis à vis de légionelles Eau Froide T C 50 C Point de puisage A RISQUE vis à vis de légionelles Production d eau chaude sanitaire Volume <= 3l Volume > 3l Volume <= 3l Volume > 3l Zone faisant l objet de prescriptions dans l exemple Point de mise en distribution Volume <= 3l Eau Froide T C min = 50 C Volume > 3l Production d eau chaude sanitaire Volume <= 3l 7/139 Installations de production ECS 8/129 Production : Production ECS / les grands principes à respecter Éviter les productions à moins de 55 C : Pas de pré chauffage dans les établissements de santé En cas de récupération d énergie (solaire, condensats de fumée ), privilégier des solutions stockant l énergie dans un eau non sanitaire et transférant l énergie à l ECS par échange instantané Privilégier la recirculation (dit aussi homogénéisation) des ballons Pas de mitigeage en tête à moins de 50 C La production d eau chaude sanitaire Prévoir la possibilité de vidanger, nettoyer complètement l installation (vanne, mise à l égout) Équiper la production d outils de contrôle (manomètres, thermomètres) en départ et retour de collecteur 9/129 3
Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production instantané : Aucune réserve d eau chaude sanitaire Puissance suffisante pour absorber les débits de pointe sur 10 minutes Toute l eau froide est réchauffée au moment où elle est soutirée 10/129 La production d eau chaude sanitaire Instantané Primaire = fluide à haute température (85-95 C) Secondaire = fluide ECS Départ ECS Retour Eau froide sanitaire Échangeur à plaque Échangeur tubulaire 11/129 La production d eau chaude sanitaire Échangeur à plaques ECS chaud Primaire chaud Primaire froid ECS froid 12/129 4
La production d eau chaude sanitaire Instantané Vanne de régulation primaire Primaire = fluide à haute température (85-95 C) Secondaire = fluide ECS Départ ECS Groupe de sécurité Retour Eau froide sanitaire Dégazeur 13/129 La production d eau chaude sanitaire Les différents modes de production ECS Mode de production semi-instantané : La puissance d échange est élevée mais ne permet de garantir une température suffisante en période de pointe le volume stocké permet de maintenir une température de production stable pendant les pointes de consommation Le volume stocké est relativement faible 14/129 La production d eau chaude sanitaire Mode de production semi-instantané : 15/129 5
La production d eau chaude sanitaire Semi-instantané Pompes de brassage (dite aussi d'homogénéisation) : Sert à la circulation entre l'échangeur et le ballon de stockage 16/129 Les différents modes de production ECS La production d eau chaude sanitaire Mode de production par accumulation : la réserve d eau chaude sanitaire couvre la totalité des consommations journalières Puissance permet de reconstituer la réserve d eau en 6 à 8 heures (ne présente un intérêt que pour les accumulateurs fonctionnant en heures creuses) 17/129 La production d eau chaude sanitaire Accumulation 18/129 6
La production d eau chaude sanitaire Accumulation 19/129 Production ECS / la récupération d énergie En cas de récupération d énergie (solaire, condensats de fumée ), privilégier des solutions stockant l énergie dans une eau non sanitaire et transférant l énergie à l ECS par échange instantané La production d eau chaude sanitaire 20/129 La production d eau chaude sanitaire Équipement sur l'aller Manchette témoin Dégazeur thermomètre Trou d homme Isolation thermique Purge Groupe de sécurité 21/129 7
Mitigeur thermostatique centralisé La production d eau chaude sanitaire équipement qui permet d'abaisser la température en sortie de production par mélange avec de l'eau froide Intérêt: - protection anti-brûlure, - production ECS à forte température quand le volume de stockage est limité, précautions : - Ne pas mitiger à température trop basse (<50 C) - Respecter les consignes d installation (risque de blocage de la recirculation /réseaux bouclés) 22/129 Quelques modèles de mitigeurs thermostatiques centralisés La production d eau chaude sanitaire 23/129 La production d eau chaude sanitaire Mitigeage de l'eau en sortie de production Deux types d'équipement : avec limiteur de température (normalement fermé) ou sans limiteur de température (normalement ouvert) Eau mitigée réglé à 55 C Mesuré à 50 C 70 C Eau chaude 70 C Eau froide 15 C Équipement sans limiteur de température (dit aussi normalement ouvert) 24/129 8
La production d eau chaude sanitaire Mitigeage de l'eau en sortie de production Deux types d'équipement : Eau mitigée avec limiteur de température (normalement fermé) ou sans limiteur de température (normalement ouvert) réglé à 55 C Plus Mesuré d'eau à 50 C délivrée Eau chaude 70 C Eau froide 15 C Équipement avec limiteur de température (dit aussi normalement fermé) 25/129 Mitigeage de l'eau en sortie de production Risque potentiel d'arrêt de la boucle dans le cas de mitigeur équipé de limiteur de température (normalement fermé) Consigne sortie : 65 C La production d eau chaude sanitaire T réseau = ambiant Mitigeur normalement Mitigeur bloqué fermé Réglé à 55 C Eau froide : 15 C Connecter obligatoirement le retour et le côté froid du mitigeur Retour :: T ambiant 55 C 26/129 Traitement d eau 27/129 9
Traitement d eau - généralités Installer si possible dans des locaux à température ambiante Installer des manchettes témoins de corrosion (départ et retour de collecteur) Prévoir la possibilité de traiter (cas d urgence) Utiliser des produits agréés Veiller à la date de péremption des produits Veiller à l'approvisionnement en produit et aux conditions de stockage (par exemple l'eau de javel perd 1% de son titre par jour pour une température supérieure à 25 C) Protéger l'approvisionnement en eau des différents postes de traitement et les protéger de retour d'eau Vérifier et nettoyer régulièrement les équipements (au moins une fois / an) Pas de traitement sur la totalité de l eau froide d un établissement 28/129 Filtration plusieurs technologies : plissés, tissés, mécaniques rencontrée à plusieurs niveaux : entrée de bâtiment, appoint d'eau froide ou parfois sur le collecteur retour (peut engendrer des pertes de charge non négligeables) nécessite une vérification régulière (a minima état du filtre, idéalement relevé de pertes de charge) et un entretien régulier (purge, nettoyage ou remplacement de la cartouche) 29/129 Adoucissement par échange d'ions Remplacement du calcium de l eau par du sodium présent initialement sur la résine Régénération régulière (horodatée ou volumétrique, à préférer) par de la saumure (solution concentrée de chlorure de sodium) Ne pas adoucir à TH = 0 mais mettre en place un by-pass de façon à mélanger l eau sortant de l adoucisseur et l eau sans traitement afin d'atteindre des TH comprise entre 8 et 15 f Source CSTB 30/129 10
Adoucissement 31/129 Adoucissement Le sel est un consommable suivre la consommation et compléter le bac réguliérement Suivi régulier de la dureté en sortie d'équipement Désinfection au moins annuelle de la résine Pas d'application sur l'eau chaude sanitaire ou sur des eaux qui contiennent du fer soluble (éclatement des résines) Source CSTB 32/129 Anti-tartre physique Des équipements dont l'efficacité n'est pas toujours démontrée (en raison de la qualité d'eau ou de débits d'eau trop fluctuants) Et qui peuvent conduire à la production de boues (dans certains cas, colmatage des organes de réglage, voire du retour général) Nécessite une filtration et un entretien 33/129 11
Anti-corrosion des métaux ferreux production distribution Soit protection passive : Anodes consommables en magnésium ou aluminium (souvent sur les ballons) Soit protection active : Par protection cathodique (utilisation d'une électrode mise à un potentiel bas) Soit une protection filmogène Injection d'un produit filmogène à base de silicates, ou d'orthophosphates ou mélange des 2 : création d'une couche protectrice. Les polyphosphates ne sont pas utilisés en eau chaude sanitaire (dépolymérisation à chaud) 34/129 Traitement par désinfectant Seuls certains produits sont autorisés (voir notamment circulaire du 28 mars 2000 et circulaire du 22 avril 2002 pour les établissements de santé) : - composés à base d'hypochlorite (1 mg/l) : javel, chlore, hypochlorite de calcium, electrochloration - dioxyde de chlore (1 mg/l) produit à base de mélange d'acide (produit commercial ou produit électrolytiquement) et de chlorite ou d'un mélange chlore et chlorite Attention aux conditions de stockage des produits (l'eau de javel perd 1% de son titre par jour à plus de 25 C) ; attention à l'entartrage des cannes d'injection avec les produits basiques (javel) ou le désamorçage des pompes d'injection. Les autres produits ne sont pas autorisés (cuivre/argent, peroxyde d'hydrogène, etc..) 35/129 Traitement par désinfectant Nécessité d'une régulation (de préférence basée sur le résiduel de désinfectant) Attention au risque d accumulation de sous-produits et d impureté Entretien des postes de dosage : - nécessité de vérifier l'approvisionnement - nécessité de vérifier le bon fonctionnement des pompes (amorçage correct, dosage) - éventuellement détartrage des points d'injection - contrôle des vannes et by-pass 36/129 12
Le traitement de l eau en continu est-il une solution? Production 0,8 mg/l boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 1 mg/l 127 L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h 240 L/h Pompe 10 C 0,75 mg/l 0,001 à 0,03 mg/l 0,70 mg/l Exemple : 3 l/h dans un DN15 équivaut à une vitesse de circulation dans la colonne de 0,005 m/s En supposant une hauteur de 6 étages soit 20 mètres environ, le temps de séjour est 2,5 heures en période nocturne Avec les cinétiques de disparition habituelles du chlore ou du ClO 2, le résiduel de désinfection serait très faible sur la colonne la plus éloignée 37/129 Traitement par désinfectant Attention aux conditions de stockage des produits (l'eau de javel perd 1% de son titre par jour à plus de 25 C) ; attention à l'entartrage des cannes d'injection avec les produits basiques (javel) ou le désamorçage des pompes d'injection. AQUAfluence 38/114 Désinfection permanente ou pas? Le bilan d'application de la circulaire du 22 avril 2002 indique que : La probabilité d'observation de résultats d'analyse dépassant 1000 à 10000 UFC/l (fortes concentrations) n'est pas influencée par la présence d'un traitement de désinfection en continu La probabilité de résultats d'analyse positifs mais inférieurs à 1000 UFC/l (contaminations moyennes) est diminuée par la présence d'un traitement de désinfection en continu Attention aux sous produits de traitement et impuretés de réactifs qui peuvent se concentrer dans les boucles d'eau chaude sanitaire! En d'autre termes, la mise en place d'une désinfection en continu ne semble pas être la seule réponse à une contamination massive 39/129 13
Filtre anti-légionelles En cas d'urgence ou sur certains secteurs spécifiques (patients à haut risque dans certains secteurs hospitaliers). Ne résout pas le problème de contamination du réseau, mais apporte une solution provisoire, Durée de vie limitée des filtres : jusqu'à un mois Les filtres stérilisables semblent trop compliqués à gérer. Les filtres jetables sont plus fréquemment utilisés. Coût élevé 40/129 Désinfection "chlorée" (circulaire du 22 avril 2002) Seuls certains produits de désinfection de canalisation sont autorisés (leur emploi est conditionné par une mise en œuvre alors que le réseau est non accessible aux usagers) : - composés à base d'hypochlorite (100 ppm chlore libre / 1heure ou 50 ppm / 12 heures) - dichloroisocyanurates (même conditions d'emploi que le chlore) - mélange acide péracétique / eau oxygénée (1000 ppm H 2 O 2 / 2 heures) Attention à la procédure (ouverture des points d'usage, contrôle des désinfectants, traitement des bras-morts ou des boucles ne circulant pas) Source CSTB Cursus 4044 - Légionelles 41 41/129 Désinfection thermique (circulaire du 24 avril 1997) Faire circuler l'eau à 70 C pendant 30 minutes Sur l'ensemble du réseau y compris au niveau des points de puisage Attention à certains matériaux (revêtement zinc de l'acier galvanisé qui ne résiste pas au-dessus de 60 C, PVC non surchloré, réseau ne présentant pas de lyre de dilatation) Compte tenu des températures atteintes, l'information des résidents et du personnel travaillant dans l'établissement est nécessaire ou l'opération doit être réalisée lorsque le bâtiment est vide Il n'est pas nécessaire d'ouvrir à plein débit chacun des points (sous peine d'écrouler très rapidement la production) ; mais nécessité de vérifier la température réellement obtenue aux points d usage Source CSTB Cursus 4044 - Légionelles 42 42/129 14
Traitement thermique régulier Sur certains équipements de production, des montées périodiques de température peuvent être programmées et se réalisent automatiquement. En général prévu pendant la nuit pour minimiser les risques de brûlure Pratiques peu efficaces : - antennes terminales non traitées - seules les boucles favorisées sont atteintes (cad on traite les boucles qui fonctionnement déjà correctement) - risque de brûlure non maîtrisé - mêmes contraintes que les chocs thermiques programmés sur le vieillissement des équipements et la dégradation des matériaux Cursus 4044 - Légionelles 43 43/129 Pertinence et conséquence des chocs thermiques et chlorés Opérations coups de poing à n'utiliser qu'en dernier recours et lorsque les défauts ont été corrigés. Ne devrait être employé qu'au moment d'une remise en fonctionnement normal. Historiquement, seule réponse à des contaminations mise en avant dans les circulaires (1997). Depuis, l'amélioration des connaissances et la capitalisation d expériences ont montrés : - que des méthodes plus douces étaient préférables et plus durables - que des actions chocs sans action de fond n'étaient pas pérennes (recolonisation des réseaux parfois en 3 à 4 semaines) - que les matériaux et objets constitutifs des réseaux vieillissent plus rapidement (clapets notamment) Cursus 4044 - Légionelles 44 44/129 Réseau de distribution Principe de fonctionnement Les différentes architectures des réseaux bouclés L équilibrage 45/129 15
La distribution d eau chaude sanitaire Bouclage ou antenne Arrêté du 30 novembre 2005 : maintien de température sur les réseaux bouclés à l'exception des antennes terminales de moins de 3 litres Pour un réseau galva 15/21 (D interne 16,6 mm) : Pour un réseau cuivre 14/16 : Pour un réseau cuivre 12/14 : 3 litres = 14 mètres 3 litres = 19 mètres 3 litres = 27 mètres Pour les réseaux en habitation individuelle ou habitation collective avec production ECS individuelle : possibilité de distribution en antenne 46/129 La distribution d eau chaude sanitaire Les réseaux ECS collectifs (volume > 3 litres) nécessitent un moyen de maintien des températures pendant les périodes de non-utilisation Bouclage Cordons chauffants le bouclage est la solution la plus souvent mise en œuvre Mais attention à l'organisation des boucles 47/129 Schéma de principe ECS La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 Aller Retour Collecteur Aller Production Pompe 10 C Collecteur Retour 48/129 16
Réseau ECS = 2 réseaux en 1 La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 Aller Retour Collecteur Aller Production Pompe 10 C Collecteur Retour Un réseau servant à délivrer l eau à l usager Un réseau servant à faire circuler l eau 49/129 Réseau bouclé ECS = 2 réseaux en 1 Un réseau servant à délivrer l eau à l usager : Dimensionné en fonction du nombre et du type de points d'usage raccordé En général de plus gros diamètre que le réseau retour Un réseau servant à faire circuler l eau : Conçu initialement pour une raison de confort (moins de temps d'attente) A pour deuxième but de permettre un maintien en température de l'ensemble du réseau (pour maîtriser le risque de développements microbiologiques) En général de diamètre plus faible que le réseau aller (traditionnellement dimensionné à deux DN en dessous du réseau aller : exemple si aller est en acier galva de 50/60, le réseau retour sera en 33/42) 50/129 La distribution d eau chaude sanitaire débits et vitesses de circulation boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 127 L/h 0,18 m/s 85 L/h 0,13 m/s 25 L/h 0,04 m/s 3 L/h 0,006 m/s Collecteur Aller Production 10 C Pompe 240 L/h Collecteur Retour Boucles favorisées Boucles défavorisées 51/129 17
La distribution d eau chaude sanitaire 55-60 C 50-55 C 40-50 C Températures observées sur un réseau déséquilibré sans puisage boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 30-40 C 20-30 C 127 L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h Collecteur Aller Production 240 L/h Pompe Collecteur Retour 52/129 La distribution d eau chaude sanitaire 55-60 C 50-55 C 40-50 C Températures observées sur un réseau déséquilibré en période de forte utilisation boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 30-40 C 20-30 C 127 L/h 85 L/h 25 L/h 3 L/h Collecteur Aller Production 240 L/h Pompe Collecteur Retour 53/129 Organes de réglage et équilibrage La distribution d eau chaude sanitaire boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 60 L/h 60 L/h 60 L/h 60 L/h Collecteur Aller Production Pompe 240 L/h 240 L/h 10 C Collecteur Retour Équilibrage : répartition des débits par bridage spécifique de chaque organe de réglage (premières colonnes plus bridées que les dernières) 54/129 18
Équipement sur le retour La distribution d eau chaude sanitaire Manchette témoin thermomètre Manomètre Mesure pression amont/aval de la pompe Pompe doublée clapet 55/129 Réseau de distribution Principe de fonctionnement Les différentes architectures des réseaux bouclés L équilibrage 56/129 terrasse Antenne Architecture des réseaux bouclés 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 57/129 19
terrasse Une boucle unique 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 58/129 terrasse Architecture des réseaux bouclés Colonnes bouclées classiques (bouclé à n-1) 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 59/129 terrasse Architecture des réseaux bouclés Colonnes bouclées classiques (bouclé au dernier étage) 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 60/129 20
terrasse En parapluie avec production au sous-sol Architecture des réseaux bouclés 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 61/129 Architecture des réseaux bouclés terrasse Nappes horizontales 5 ème 4 ème 3 ème 2 ème 1er RDC ss-sol 62/129 Réseau de distribution Principe de fonctionnement Les différentes architectures des réseaux bouclés L équilibrage 63/129 21
Rôle et réglage des organes de réglage Sert à compenser les différences de parcours entre boucles (notamment le diamètre et la longueur des canalisations) afin d'équilibrer les débits Doit être installée sur le réseau retour ; aucun point d'usage ne doit être raccordé entre les organes de réglage et la pompe de recirculation Peut être installé sur la canalisation retour d'une seule boucle ou d'un groupe de boucles (vanne de reprise) D'autres fonctions complémentaires sont disponibles sur certains modèle de vanne (mémoire de réglage, mesure de débit, etc.) Les équipements doivent être correctement sélectionnés : Les caractéristiques techniques (en terme de perte de charge) sont spécifiques de chaque équipement (marque, type, diamètre) 64/129 organes de réglage et équilibrage Organe de réglage / vanne d équilibrage boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 60 L/h 60 L/h 60 L/h 60 L/h Collecteur Aller Production Pompe 240 L/h 240 L/h 10 C Collecteur Retour Équilibrage : répartition des débits par bridage spécifique de chaque organe de réglage (premières colonnes plus bridées que les dernières) 65/129 Organe de réglage / vanne d équilibrage Modèle classique d'organe de réglage : Té droit de réglage Très difficile à régler, pas de mesure possible Cursus 4044 - Légionelles 66 66/129 22
Modèles d organe de réglage Organe de réglage / vanne d équilibrage Différents modèles d organe de réglage existent avec possibilité de mesure de température, de débit (souvent par mesure de perte de charge dans l équipement), affichage du nombre de tours, blocage du réglage. Et on trouve encore : Gammes Quitus, Danfoss, Oventrop Ces équipements ne fonctionnent durablement qu'avec une ouverture minimale de 25% (sinon risque de colmatage très rapide) 67/129 Exemples de modèles évolués d organe de réglage Organe de réglage / vanne d équilibrage 1,6 m3/h 0,1 bar Gammes Quitus, TA, Oventrop. Cursus 4044 - Légionelles 68 68/129 Organe de réglage / vanne d équilibrage Possibilité de mesurer les débits sur les modèles évolués 69/129 23
Vannes thermostatiques Organe de réglage / vanne d équilibrage Des vannes thermostatiques existent : ces équipements ne peuvent pallier des défauts de conception du réseau. Les débits obtenus ne respectent pas les préconisations du CSTB (risque de bouchage) Cursus 4044 - Légionelles 70 70/129 Nettoyage des organes par inversion des flux Fermeture de la colonne aller (si vanne d'isolement existante et en état) Ouverture de l'organe de réglage à son maximum Ouverture de un ou plusieurs points d'usage à fort débit (ECS) Poursuite de la purge jusqu'à obtention d'une eau claire (nécessite en général un ou plusieurs démontages et remontages des mousseurs qui se colmatent pendant la purge) En cas d'impossibilité d'obtenir de l'eau, changement de l'organe de réglage Réglage de la vanne à sa consigne et réouverture de l'aller Purge des points d'usage 71/129 Défauts recontrés 72/129 24
Principaux défauts rencontrés Problèmes de conception, de modification ou de réalisation d'installations (nombre de bouclage trop importants, sous dimensionnement du collecteur retour, pontage des réseaux aller et retour, changement de mode de production) ; la pompe de recirculation est rarement l'élément critique d'une installation La présence de mitigeur en tête de distribution lorsqu'il est mal installé ou lorsque la consigne de température est trop basse Des phénomènes d'embolie gazeuse des réseaux Interconnections entre les réseaux d'eau froide et d'eau chaude sanitaire Cursus 4044 - Légionelles 73 73/129 Pontage des réseaux aller et retour : attention à éviter les pontages entre collecteurs aller et retour boucle 1 boucle 2 boucle 3 boucle 4 Aller Retour Collecteur Aller Production Pompe 10 C Collecteur Retour Cursus 4044 - Légionelles 74 74/129 Quelques exemples de pontages dans des installations neuves Cursus 4044 - Légionelles 75 75/129 25
Élimination de l air dans les installations Rôle du dégazeur en haut de colonne montante Accumulation d air Blocage du bouclage comme sur un radiateur Plus de maintien des températures Stagnation dans canalisation retour (corrosion, etc.) 76/129 Problèmes d'air dans le réseau : défauts de conception ou de maintenance 77/129 Équipements de réseau pour limiter les problèmes d'air dans le réseau Élimination de l air dans les installations Pour éviter les problèmes d'air et embolie gazeuse des boucles : Piquage des derniers points d'usage en haut de colonne Mise en place de dégazeur en haut de colonne (entretien obligatoire) 78/129 26
EV Exemple de relevés de température sur le réseau Élimination de l air dans les installations 79/129 Absence d organe d équilibrage et tentative de compensation en surdimensionnant la pompe Le surdimensionnement de la pompe de recyclage ne permet pas de compenser un défaut de dimensionnement 80/129 Exemple : Attention à la "bouclite aiguë" douche lavabo lave mains mitigeurs thermost WC douche lavabo lave mains mitigeurs thermost WC Cursus 4044 - Légionelles 81 81/129 27
Exemple : établissement conçu en 2005 Bâtiment sur deux étages (RdC et étage) : 43 boucles ; 46 résidents Cursus 4044 - Légionelles 82 82/129 Bouclage sur 60 centimètres.. On aurait pu dans ce cas se limiter à quelques boucles 1 er étage boucle 1 RdC Production Pompe 10 C Cursus 4044 - Légionelles 83 83/129 Relevés des températures : toute l'extrémité du réseau est à température ambiante (18-20 C) + retour d'eau à 10 C 20-25 C 10 C! 18-20 C 84/129 28
Points d usage 85/129 Les points d usage Les équipements classiques : le mélangeur Les commandes d eau chaude et d eau froide sont séparées. Le réglage du débit et de la température nécessite de manipuler les deux commandes. Aucun risque de retour d'eau (sauf si un équipement terminal ponte l'eau froide et l'eau chaude) 86/129 Exemple d'équipement pontant les deux fluides ; les deux piquages sont ici protégés par un clapet EB Les points d usage 87/129 29
Les équipements classiques : le mélangeur monocommande Les points d usage La commande d eau chaude et d eau froide est la même. Le levier permet de régler la température (de gauche à droite) et le débit (de haut en bas). Certains équipements intègrent une bague dans la tête du robinet qui permet de fixer une ouverture minimale d'eau froide et d'empêcher l'ouverture complète en eau chaude sanitaire. Le risque de brûlure peut ainsi être maîtrisé. Peu de risque de retour d'eau sauf si la céramique est cassée 88/129 Les équipements classiques : le mitigeur thermostatique Les points d usage Les mitigeurs thermostatiques présentent deux manettes distinctes pour le réglage de la température et du débit. La température peut être pré réglée et les équipements disposent généralement d'une butée de température. Attention aux retours d'eau possibles avec ces équipements 89/129 Les points d usage Points d usage à risque vis-à-vis des légionelles PU susceptibles de générer des aérosol de petite taille (< 5µm) - douches individuelles - lits douches - douchettes - baignoires pour balnéothérapie - équipements d aérosolthérapie (très rarement connectés aux réseaux sanitaires) 90/129 30
Filtre anti-légionelles Les points d usage Seuil de coupure à 0,25µm En cas d'urgence ou sur certains secteurs spécifiques (patients à haut risque dans certains secteurs hospitaliers) Durée de vie limitée des filtres : jusqu'à un mois Les filtres stérilisables semblent trop compliqués à gérer. Les filtres jetables sont plus fréquemment utilisés. Coût important 91/129 Différent types de robinetterie Les points d usage Risque de retour d eau Mélangeur à commandes EF/EC séparées (joint caoutchouc ou tête céramique) Mitigeur monocommande Inexistant Faible (céramique fêlée) Mitigeur thermostatique Commande unique ratio EF/EC préréglé (ex. commande genou ou IR) Commande unique en aval d une mélangeur (ex. plonge de cuisine, stop douche) Important (chambres de mélange en pression 92/129 Chambres de mélange en pression Point de mélange où les deux fluides arrivent en pression : en absence de protection ad hoc, un fort tirage sur un des deux réseaux peut entraîner une chute de pression et une entrée d'eau de l'autre réseau Postes de désinfection alimentés en EFS et ECS Douchettes de lavage en cuisine Lavabos commande fémorale, optique ou à genoux Les points d usage Mitigeurs thermostatiques 93/129 31
Dispositifs fréquents : clapets Protection contre les retours d'eau : les équipements Clapet EB Clapet EA 94/129 Dispositifs fréquents : clapets Protection contre les retours d'eau : les équipements Dans certains cas, les clapets peuvent contribuer à la dégradation de la qualité de l'eau : ne pas installer de clapet sur le retour de boucle (limitent l'effet de purge, créent une résistance hydraulique, peuvent se bloquer) 95/129 Dispositifs fréquents : clapets Clapet EB intégré dans l'équipement Protection contre les retours d'eau : les équipements 96/129 32
Dispositifs fréquents : disconnecteurs Protection contre les retours d'eau : les équipements Disconnecteur BA Disconnecteur CA 97/129 Protection contre les retours d'eau : entretien et surveillance Entretien et surveillance des équipements Code de la santé publique : les dispositifs de protection doivent être vérifiés et entretenus. Un arrêté définit les fréquences et les modalités d'entretien et de vérification de cas dispositifs. (article R.1321-61) Modalités très précises décrivant la vérification des disconnecteurs de type BA dans le règlement sanitaire départemental type. Formation professionnelle pour le contrôle des équipements de protection. 98/129 Chambres de mélange en pression Les points d usage Un test facile des retours d'eau : - ouvrir le point d'usage jusqu'à obtention de températures correctes sur les deux arrivées - suivi de température de surface des deux canalisations - en cas de chute ou de montée très rapide, remplacer les équipements de protection 99/129 33
Surveillance de la qualité des eaux 100/129 Général Surveillance de la qualité des eaux : généralités Obligation définie dans le code de la santé publique (article R.1321-23) : examen régulier des installations programme de tests ou d analyse en fonction des risques identifiés tenue d un fichier sanitaire recueillant l ensemble des informations et tenu à la disposition du Préfet 101/129 Objectifs en matière de légionelles (arrêté du 1/2/2010) Analyse selon norme NF T90-431 (méthode par culture) Prélèvements et analyses réalisés par un laboratoire accrédité COFRAC pour le paramètre légionelle Prélèvement sous écoulement (2 à 3 minutes) Seuil général : 1000 UFC/l en Legionella Pneumophila Seuil pour les étab de santé dans les secteurs accueillant des patients particulièrement vulnérables (patients identifiés par le CLIN) : dénombrements inférieurs au seuil de détection En cas de dépassement : le responsable de l établissement prend sans délai toute mesure pour rétablir la qualité de l eau et protéger les usagers AQUAfluence 102 102/114 34
Objectifs en matière de légionelles Fréquence de surveillance des légionelles Etablissements de santé Autres ERP 1/an : 1/an : - Fond de ballon - Fond de ballon - Points d usage représentatifs et - Points d usage les plus éloignés représentatifs et les plus - Points d usage représentatifs et éloignés les plus éloignés dans secteurs - Retour de boucle accueillant de patients à risque vis-à-vis de la légionellose - Retour de boucle AQUAfluence 103 103/114 Objectifs en matière de légionelles Cas des réseaux non utilisés pendant plusieurs semaines : - Purge des réseaux - Prélèvements pour recherche de légionelles dans les 2 semaines précédant l accueil du public Les résultats doivent être connus du directeur d établissement avant accueil du public Compte tenu des délais d obtention des résultats (10 jours), le délai de 2 semaines est extrêmement court AQUAfluence 104 104/114 Interprétation des résultats d analyse Il n est pas contradictoire d observer simultanément une température supérieure à 50 C et la présence de légionelles en concentration élevée 50 C 2 10 4 légionelles / L Problème de légionelles 55 C 0 légionelle / L Débit 25 QL/h Problème de légionelles 30 C 10 5 légionelles /L Débit Q/4 En cas de soutirage important sur la dernière colonne, l eau proviendrait simultanément des colonnes aller et retour, ce qui induirait - des concentrations élevées de légionelles au point d usage - pas forcément des températures basses 105/129 35
Objectifs en matière de température (arrêté du 1/2/2010) Pas de technique ni de protocole indiqués Etablissements de santé Autres ERP 1/jour : 1/mois : - Sortie de production - Sortie de production - Retour général de boucle - Retour général de boucle 1/semaine : - Points d usage - Points d usage représentatifs et les plus éloignés représentatifs et les plus éloignés - Points d usage représentatifs et les plus éloignés dans secteurs accueillant de patients à risque vis-à-vis de la légionellose L arrêté encourage la mise en place d un suivi en continu AQUAfluence 106 106/114 Stratégie d échantillonnage Aucune indication sur le nombre de points de mesures de légionelles ou de prise de température Pas de technique ni de protocole indiqués pour la prise de température Une stratégie de prélèvement repose sur une connaissance des installations de production et de distribution un synoptique de l installation de distribution (avec position des bouclages) est indispensable AQUAfluence 107 107/114 Stratégie d échantillonnage Par prélèvement ou sous écoulement à l'aide du sonde (type PT100) - nécessité de réfléchir au temps et au débit d'écoulement Par mesure en surface de canalisation : - mesure impossible sur les matériaux plastiques - obligation de préparer les points de mesure (afin d'éviter les réflexions parasites) - écart de 1 ou 5 C entre la température extérieure et le celle du flux d'eau Par installation de sonde en des points représentatifs : - mêmes contraintes que par mesure en surface - nécessité de réfléchir à la gestion des données et à des seuils d'alerte AQUAfluence 108 108/114 36
Surveillance de la qualité de l eau Surveillance de la qualité des eaux : les paramètres clefs Pour les postes de traitement d'eau : - filtration : état du filtre, pertes de charge - adoucissement : consommation de sel, dureté (TH) avant adoucisseur, après adoucisseur, après remélange - traitement de désinfection : suivi des consommations, concentration après le point d'injection (attention au bon mélange), résiduels en quelques points, sous-produits de désinfection (THM, chlorite ) - Traitement filmogène : consommation de produit, concentration après le point d'injection (attention au bon mélange), résiduels en quelques points, 109/129 Carnet sanitaire 110/129 Général Surveillance de la qualité des eaux : généralités Obligation définie dans le code de la santé publique (article R.1321-23) : examen régulier des installations programme de tests ou d analyse en fonction des risques identifiés tenue d un fichier sanitaire recueillant l ensemble des informations et tenu à la disposition du Préfet Le carnet sanitaire peut prendre une forme papier ou informatique. Autres synonymes de fichier sanitaire : carnet sanitaire, carnet d installation Ne pas confondre fichier sanitaire et fiche de suivi (ou d exploitation d équipement) : la fiche de suivi est destinée à recueillir les éléments de maintenance et est destinée à rester à proximité de l équipement 111/129 37
Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Le carnet sanitaire est un outil de suivi (donc un outil vivant) qui doit contenir des informations sur : Les évolutions des installations Les opérations d'entretien et de maintenance Les paramètres de surveillance de la qualité de l'eau et des réseaux Les actions de suivi en cas de dysfonctionnement (qualité, fuite ) 112/129 Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Le carnet sanitaire est un outil permettant d'anticiper certains évènements au moyen de jeux de procédures : Une fiche d'interprétation des résultats analytiques des légionelles Une fiche décrivant les rôles des différents intervenants ainsi que leurs coordonnées Une fiche d'action en cas de résultats positifs ou de cas de légionellose Des fiches d'actions permettant de pallier l'absence de la personne sachante le jour J : fiche de remise en fonctionnement des réseaux fiche d'arrêt de réseau. 113/129 Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Le carnet sanitaire est un outil permettant de suivre les améliorations de qualité et de décrire les axes de progrès Un bilan annuel devrait décrire les résultats en matière de qualité Une note sur les évolutions prévisionnelles de structure, de procédures avec échéancier 114/129 38
Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Exemple de carnet sanitaire Élaboré par la DRASS Nord - Pas de Calais (disponible sur le site http://nord-pas-decalais.sante.gouv.fr/sante-publique/sanenv/) 115/129 Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Contenu type de carnet sanitaire (modèle Nord - Pas de Calais) Identification : Renseignements généraux sur l organisation et les intervenants internes et externes et leurs responsabilités Les documents de présentation des installations de production et de distribution de l eau Des fiches de travaux Un journal d'intervention : Les interventions sur les productions, réseaux et éléments périphériques Les traitements curatifs Les volumes consommés La surveillance du paramètre température La surveillance du paramètre légionelles Les autres analyses Le rapport de diagnostic du réseau : état des lieux, identification des axes de progrès Les contrats de maintenance Un calendrier des opérations récurrentes (descriptif action, intervenant prévu, date) Les protocoles Les plans ou les synoptiques des installations Des annexes : réglementation, glossaire, adresses utiles 116/129 Surveillance de la qualité des eaux : constitution et contenu du carnet sanitaire Utilisation du carnet sanitaire : quelques réflexions Si le personnel de l'établissement ne participe pas à l'élaboration du carnet sanitaire : risque que le carnet soit lacunaire car rien ne remplace l'expérience du personnel des établissements le carnet risque de ne pas être renseigné sera rapidement obsolète Nécessité que le carnet sanitaire soit adapté aux particularités de l'établissement et ne soit pas là juste pour répondre aux obligations règlementaires 117/129 39
Quelques règles à observer pour mettre en place une surveillance des températures efficace Retour d expérience EHPAD (maison de retraite), 117 résidents Contamination généralisée du réseau Production ECS totalement rénovée Filtres installés au niveau de chaque point à risque (changés mensuellement) 118/129 Contamination généralisée du réseau Contrôle analytique sur 3 ans, 6 campagnes de prélèvements ND NQ [250-1 000[ [1 000-10 000[ > 10 000 Total nombre d'analyses 22 6 14 5 4 51 % d'analyses 43% 12% 27% 10% 8% 100% 57% d échantillons positifs dont 18% supérieurs à 1000 UFC/l 119/129 Surveillance des températures - Fréquence hebdomadaire - 18 points de mesure répartis sur l ensemble de l établissement 100% des températures > 50 C 120/129 40
description détaillée du réseau sous- sol 121/129 description détaillée du réseau Mezzanine 122/129 Synoptique fonctionnel du réseau 123/129 41
Ch 108 Ch 101 Ch 208 Ch 201 Ch 308 Ch 301 Ch 408 Ch 401 25 C 25 C Ch 1 25 C 36 C Collecteur avant séparation C11/C12 19 mesures hebdomadaires correspondant à seulement 6 colonnes sur 14; Températures mesurées après purge pendant 2 minutes à une heure de forte consommation Températures mesurées en surface des canalisations à une période de faible consommation Ch 8 Douche commune mezzanine Douche commune 1er Douche commune 2 e Douche commune 3 e Douche commune 4 e Ch 117 Ch 217 Ch 317 Ch 417 124/129 Surveillance de la qualité des eaux : les paramètres clefs Pour un même effort (voir même un effort plus faible), une surveillance plus efficace serait possible à condition de : Répartir les points de prélèvement sur un seul étage (ex. toutes les chambres du dernier étage) Modifier le protocole de mesure; mesure de la température après mise en écoulement de 30 seconde (vidange du piquage) Réaliser les mesures à une heure de faible tirage (ex. milieu d AM) 125/129 Conclusion 126/129 42
Bonnes pratiques de réseau : Conclusion (1/2) Une température minimale de 50 C protège de la prolifération des légionelles. Cette consigne n est atteinte que par la bonne circulation des bouclages Des problèmes de dimensionnement ou l absence d organes de réglage sont souvent à l origine des problèmes de prolifération de légionelles en réseau de distribution Attention aux interconnexions entre les réseaux d eau froide et d eau chaude sanitaire qui peuvent être à l origine de proliférations de légionelles ou de pseudomonas. Un traitement de l eau par des produits oxydants ne pourra jamais remédier à de fortes contaminations en légionelles à long terme sans optimisation de l'hydraulique 127/129 Bonnes pratiques de réseau : Conclusion (2/2) Les établissements ont des obligations de surveillance et de maintenance. Elles doivent être réfléchies et adaptées à chaque installation. Elles doivent faire l objet d une traçabilité (Carnet sanitaire) Un audit du dysfonctionnement est faisable par le biais du contrôle des températures en retour de colonne (attention : la température en retour de collecteur général n est influencée que par les colonnes qui circulent) Les maîtres d ouvrage doivent exiger plus des bureaux d étude qu ils font intervenir tant au niveau de la conception que des audits : des notes de calculs et des propositions chiffrées et hiérarchisées doivent être remises en fin de prestation En fin de travaux, il revient au maître d ouvrage de vérifier l atteinte des objectifs de débits et de température 128/129 Documentation de référence Dimensionnement de la production : rapport "Eau chaude sanitaire : maîtriser énergie, confort et santé" de l'aicvf Pour le dimensionnement des réseaux EFS et ECS aller : DTU 60.11 L'arrêté température (30/11/2005) : exigences en matière de température L'arrêté surveillance (01/02/2010) : exigences en matière d équipement Le guide technique du CSTB relatif à la conception et à la mise en œuvre Les DTU relatifs aux matériaux La norme NF EN 1717 relative à la protection contre les retours d'eau 129/129 43