Bien plus que de l'air chaud : comment les évaluations de la ventilation des systèmes CVC peuvent contribuer à réduire la transmission de la COVID-19

Par Bo Petersson, ingénieur mécanique, EFI Global

Il existe une grande incertitude quant à la manière dont les bâtiments peuvent contribuer ou empêcher la propagation du COVID-19.

Les ingénieurs et autres experts ont indiqué que la transmission du COVID-19 pouvait être réduite en modifiant le fonctionnement des bâtiments. De même, les agences fédérales ont recommandé que le meilleur moyen de réduire le risque de recirculation ou de propagation du COVID-19 dans les environnements intérieurs consistait à augmenter la ventilation en air frais et à améliorer la filtration de l'air de retour chaque fois que cela était possible, sans toutefois compromettre le système CVC existant.

Les entreprises d'aujourd'hui doivent être conscientes des problèmes et des pièges qui peuvent se présenter lors de la modification des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Les exploitants et les gestionnaires de toute installation doivent examiner attentivement les options qui s'offrent à eux avant de modifier un système CVC, compte tenu de la complexité de ces ajustements opérationnels.

Considérations relatives à la qualité de l'air

Renouvellement d'air vs ventilation – Lorsqueles gens parlent de « renouvellement d'air », ils font généralement référence au nombre de renouvellements d'air par heure fournis par le système de ventilation. Pour la plupart des systèmes de ventilation, l'air soufflé provenant d'une unité de traitement d'air (AHU) est un mélange d'air recyclé (RA) et d'air extérieur (OA). 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 de renouvellement d'air est basé sur un mélange d'air extérieur et d'air de retour, ou uniquement sur l'air extérieur, selon la configuration du système de traitement de l'air.

Filtration – Uneunité de traitement d'air (UTA) classique destinée aux écoles et aux bureaux est conçue pour utiliser des filtres classés MERV 8. Plus le classement MERV est élevé, plus le filtre est efficace. Certaines organisations professionnelles ont recommandé d'augmenter la filtration à des filtres classés MERV 13 afin d'améliorer la préparation des bâtiments. Toute modification de la filtration doit inclure une évaluation des ventilateurs associés, car l'augmentation de l'efficacité de la filtration nécessite généralement une puissance de ventilation supplémentaire et de l'espace pour les filtres.

Unités de filtration HEPA locales –Une autreoption consiste à utiliser des unités de filtration HEPA (High Efficiency Particulate Air) autonomes locales qui peuvent être branchées sur une prise murale. Ces unités sont équipées de filtres HEPA remplaçables qui font recirculer l'air ambiant. Même avec des systèmes CVC fonctionnant correctement, de nombreux bâtiments peuvent présenter un mauvais mélange, une isolation 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 emplacements peuvent envisager une filtration locale supplémentaire pour plus de sécurité.

Augmenter la ventilation –Les systèmes CVCsont 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 importants. Afin d'éviter des dommages importants, des pannes d'équipement ou une réduction de la durée de vie de l'équipement, il est recommandé de procéder à une évaluation technique avant de modifier le fonctionnement d'un système.

Planification et maintenance – Siun système CVC fonctionne selon un horaire, les opérateurs peuvent choisir d'augmenter les heures de fonctionnement afin de « purger » le bâtiment avant et après son occupation. Les opérateurs doivent également vérifier l'état des équipements de ventilation. Les débris présents sur les grilles d'admission, les serpentins et les composants de récupération de chaleur peuvent réduire considérablement le débit d'air. L'augmentation du temps de fonctionnement des équipements augmentera la nécessité et la fréquence requise des changements de filtres, de la maintenance et du nettoyage du système.

Unités locales – De nombreuxespaces sont équipés d'unités locales plus petites qui fonctionnent seules ou en association 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 recycler l'air ambiant. Les unités locales équipées de filtres à faible performance ne sont pas destinées à être utilisées avec des filtres à haute performance. Si certaines unités locales introduisent de l'air extérieur, elles sont très similaires aux ventilo-convecteurs et sont relativement courantes dans les salles de classe. Les UV sont conçues pour apporter de petits volumes d'air extérieur qui sont mélangés à l'air de retour de la pièce. Ces unités sont généralement équipées d'un serpentin de chauffage, de filtres et parfois d'un serpentin de refroidissement. Comme les AHU plus grandes, ces unités ne sont pas conçues pour apporter 100 % d'air extérieur lorsque les températures sont plus froides. Les modifier peut entraîner le gel des serpentins et des dégâts des eaux.

Évaluations du système

Évaluation du système CVC – Au fildes ans, le fonctionnement et les performances d'un système CVC commercial peuvent varier considérablement par rapport aux caractéristiques initialement prévues dans sa conception. Si un propriétaire a des inquiétudes concernant le fonctionnement de ses systèmes CVC ou envisage d'y apporter des modifications, il doit contacter une entreprise spécialisée dans l'évaluation des systèmes et des environnements existants avant de procéder à ces modifications. Le cabinet de conseil doit examiner 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 l'apport d'air extérieur ou les capacités de filtration. Ses professionnels doivent être capables d'identifier les défauts des systèmes CVC existants qui peuvent être corrigés et les ajustements qui peuvent être effectués pour améliorer les performances du système.

Évaluation environnementale – Dansle cadre d'une évaluation complète de l'environnement visant à évaluer plus en détail la qualité de l'air intérieur, il convient de faire appel à un cabinet de conseil en hygiène industrielle réputé. Outre les risques viraux, une équipe qualifiée de scientifiques spécialisés dans la qualité de l'air peut évaluer plus en détail la présence de moisissures, de poussières et d'autres agents pathogènes et contaminants dans l'air.

Solutions pour aller de l'avant

EFI Global emploie des experts en qualité de l'air qui travaillent en étroite collaboration avec nos ingénieurs et les équipes de nos clients afin de fournir des données en temps réel grâce à des instruments à lecture directe et à des rapports rapides. L'équipe multidisciplinaire d'experts d'EFI possède une vaste expérience et a fait ses preuves dans la réalisation de ces évaluations critiques de la ventilation. Elle est en mesure de fournir des documents attestant que les systèmes CVC fonctionnent correctement et que les directives en matière de qualité de l'air sont respectées pour la santé et la sécurité des occupants des bâtiments.

Pour en savoir plus, rendez-vous surhttps://www.efiglobal.com/ou n'hésitez pas à nous contacter pour obtenir de l'aide.

Contributeurs supplémentaires :

– Jay Kramarczyk, MS, PE AVP et ingénieur principal senior, EFI Global

– Keith Pokorny, vice-président ingénieur en mécanique, EFI Global

– Jennifer Archacki, responsable des services environnementaux, EFI Global

– Peter von Au, hygiéniste industriel senior, EFI Global

– Joseph Whitlock, PhD, CIH Hygiéniste industriel, EFI Global