Par Bo Petersson, PE, ingénieur mécanicien, EFI Global
Il existe une grande incertitude quant à la manière dont les bâtiments peuvent contribuer à la propagation du COVID-19 ou l'empêcher.
Les professionnels de l'ingénierie et d'autres experts ont indiqué que la transmission de COVID-19 peut être réduite par des changements dans l'exploitation des bâtiments. De même, les agences fédérales ont indiqué que la meilleure façon de réduire le potentiel de recirculation ou de circulation de COVID-19 dans les environnements intérieurs est d'augmenter la ventilation de l'air frais et d'accroître la filtration de l'air de retour chaque fois que cela est possible, mais sans compromettre le système CVC existant.
Les entreprises d'aujourd'hui doivent connaître les problèmes et les pièges qui peuvent être rencontrés lors de la modification des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Les exploitants et les gestionnaires de toute installation devraient examiner attentivement les options qui s'offrent à eux avant de modifier un système de CVC, compte tenu des complexités associées à de tels ajustements opérationnels.
Considérations relatives à la qualité de l'air
Renouvellement d'air et ventilation - Lorsque l'on parle de "renouvellement d'air", on fait généralement référence au nombre de renouvellements d'air par heure assurés par le système de ventilation. Pour la plupart des systèmes de ventilation, l'air fourni par une unité de traitement de l'air (UTA) est un mélange d'air de retour (AR) et d'air extérieur (AE). Les systèmes plus récents comprennent souvent des dispositifs de recirculation dans les pièces, tels que des poutres froides (CB) ou des ventilo-convecteurs (FCU), combinés à des systèmes d'air extérieur dédiés (DOAS). Par conséquent, le taux d'ACH est basé sur un mélange d'OA et de RA, ou seulement d'OA selon la configuration du système de traitement de l'air.
Filtration - Une CTA typique pour les écoles et les bureaux est conçue pour utiliser des filtres avec un indice MERV 8. Plus l'indice MERV est élevé, plus l'efficacité du filtre est grande. Certaines organisations professionnelles ont recommandé d'augmenter la filtration à des filtres MERV 13 afin d'améliorer l'état de préparation des bâtiments. Toute modification de la filtration doit s'accompagner d'une évaluation des ventilateurs associés, car l'augmentation de l'efficacité de la filtration nécessite généralement une augmentation de la puissance des ventilateurs et de l'espace pour les filtres.
Unités de filtration HEPA locales - Une autre option consiste à utiliser des unités de filtration HEPA (High Efficiency Particulate Air) autonomes qui peuvent être branchées sur une prise murale. Ces unités sont équipées de filtres HEPA remplaçables qui recirculent l'air ambiant. Même si les systèmes CVC fonctionnent correctement, de nombreux bâtiments peuvent présenter un mauvais mélange, un isolement en bout de branche ou des zones mal ventilées qui peuvent nécessiter une filtration locale. Il est également important de prendre en compte les zones qui abritent des occupants ou des visiteurs à risque. Ces endroits peuvent nécessiter une filtration locale supplémentaire pour plus de sécurité.
Augmenter la ventilation - Les systèmes CVC sont conçus pour un certain mélange d'air extérieur et d'air de retour, avec des tolérances variables par rapport à ces concentrations. Cela signifie que si l'opérateur augmente la quantité d'air extérieur, il risque de surcharger le serpentin de chauffage existant et d'augmenter le risque de gel du serpentin et de causer des dommages étendus. Pour éviter des dommages importants, une défaillance de l'équipement ou une réduction de sa durée de vie, il est recommandé de procéder à une évaluation technique avant de modifier le fonctionnement d'un système.
Programmation et maintenance - Si un système de CVC fonctionne selon un calendrier, les opérateurs peuvent choisir d'augmenter les heures de fonctionnement afin d'obtenir une "vidange" du bâtiment avant et après l'occupation. Les opérateurs doivent également examiner l'état de l'équipement de ventilation. Les débris sur les grilles d'entrée, les serpentins et les composants de récupération de chaleur peuvent réduire considérablement le débit d'air. L'augmentation de la durée de fonctionnement de l'équipement rendra plus nécessaires et plus fréquents les changements de filtres ainsi que l'entretien et le nettoyage du système.
Unités locales - De nombreux espaces sont équipés d'unités locales plus petites qui fonctionnent seules ou avec d'autres systèmes CVC du bâtiment tels que des ventilo-convecteurs ou des poutres froides. Ces unités n'introduisent pas d'air extérieur et se contentent de recirculer l'air de la pièce. Les unités locales dotées de filtres peu performants ne sont pas conçues pour être utilisées avec des filtres très performants. Bien que certaines unités locales fassent entrer de l'air extérieur, elles sont très similaires aux unités de climatisation et sont relativement courantes dans les salles de classe. Les UV sont conçues pour faire entrer de petits volumes d'air extérieur qui seront mélangés à l'air de retour de la pièce. Ces unités sont généralement équipées d'une batterie de chauffage, de filtres et parfois d'une batterie de refroidissement. Comme les CTA de plus grande taille, ces unités ne sont pas conçues pour introduire 100 % d'air extérieur lorsque les températures sont plus froides. Leur modification peut entraîner le gel des serpentins et les dégâts des eaux qui en résultent.
Évaluation des systèmes
Évaluation du système CVC - Au fil des ans, le fonctionnement et les performances d'un système CVC commercial peuvent s'écarter considérablement des caractéristiques prévues à l'origine. Si un propriétaire s'inquiète du fonctionnement de ses systèmes CVC ou envisage des modifications, il doit contacter une entreprise spécialisée dans l'évaluation des systèmes et des environnements existants avant de procéder à des modifications. La société de conseil doit étudier l'état et le fonctionnement des systèmes existants et évaluer leur conception d'origine afin de déterminer les améliorations qui pourraient être apportées pour augmenter le débit d'air extérieur ou les capacités de filtration. Ses professionnels doivent être capables d'identifier les déficiences des systèmes CVC existants qui peuvent être corrigées et les ajustements qui peuvent être effectués pour améliorer les performances du système.
Évaluation environnementale - Dans le cadre d'une évaluation complète d'un environnement visant à approfondir la qualité de l'air intérieur, il convient de faire appel à une société de conseil en hygiène industrielle réputée. Outre les risques viraux, une équipe qualifiée de scientifiques spécialisés dans la qualité de l'air peut évaluer les moisissures, la poussière et d'autres agents pathogènes et contaminants présents dans l'air.
Des solutions pour aller de l'avant
EFI Global emploie des experts en qualité de l'air qui travaillent en étroite collaboration avec nos experts en ingénierie et les équipes des bâtiments de nos clients pour fournir des données en temps réel avec des instruments à lecture directe et des rapports rapides. L'équipe pluridisciplinaire d'experts d'EFI possède une vaste expérience et a fait ses preuves dans la réalisation de ces évaluations critiques de la ventilation. Ils sont équipés pour fournir la documentation nécessaire au bon fonctionnement des systèmes CVC et au respect des directives de qualité de l'air pour la santé et la sécurité des occupants des bâtiments.
Pour en savoir plus, visitez le site https://www.efiglobal.com/ ou contactez-nous pour obtenir de l'aide.
Autres contributeurs :
- Jay Kramarczyk, MS, PE AVP et ingénieur principal, EFI Global
- Keith Pokorny, ingénieur mécanicien, vice-président, EFI Global
- Jennifer Archacki, directrice des services environnementaux, EFI Global
- Peter von Au, hygiéniste industriel principal, EFI Global
- Joseph Whitlock, PhD, CIH Hygiéniste industriel, EFI Global