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Exigences générales en matière de filtration des particules
Pour des raisons de bien-être et de santé des personnes, le niveau minimum de filtration d’air neuf doit être F7, conformément à la norme UNI EN 779, avec une efficacité minimale égale à 50 % pour des particules dont les dimensions sont de 0,4 µm. Cela permet de limiter la contamination microbienne des canalisations et des UTA en aval du premier moyen de filtration. Des niveaux d’efficacité supérieurs doivent être pris en compte selon la qualité d’air traité et l’objectif établi dans l’air ambiant. Le schéma ci-dessous présente le diagramme de l’efficacité initiale pour deux filtres d’efficacité F7 et F9.
Diagramme de l’efficacité initiale de filtration en fonction du diamètre des particules pour les filtres d’efficacité F7 et F9.
On rappelle que l’utilisation des systèmes de filtration inefficaces pour le contrôle des agents contaminants constituent une charge en coûts énergétiques et d’entretien de l’installation. À titre indicatif, l’utilisation de filtres d’une efficacité inférieure à F7 est déconseillée car :
- ils n’offrent pas d’avantages substantiels pour garantir une durée de vie fonctionnelle supérieure aux différentes étapes de filtration ;
- ils ne garantissent pas la propreté et les performances dans le temps des composants dans les UTA ;
- ils constituent une dépense énergétique pour la ventilation de l’air.
En ce qui concerne la filtration de l’air neuf, on se réfère généralement à la norme UNI EN 13779, paragraphe A.3 Outdoor air quality considerations, and use of air filters (Considérations sur la qualité d’air extérieur et utilisation des filtres à air). Cette norme indique le niveau de filtration minimum à utiliser combiné au niveau de qualité d’air traité.
Dans les installations VCCC utilisés dans les locaux à contamination contrôlée, il est utile d’avoir au moins trois étages de filtration dont le dernier, selon sa destination, est de classe HEPA ou ULPA conformément à la norme EN 1822-1.
Pour les installations VCCC, il convient d’insérer en amont du filtre final un système de préfiltration. L’efficacité de ce système doit être évaluée en fonction des performances du filtre final et des entretiens programmés. Ce système de préfiltration doit maintenir les équipements de ventilation propres et garantir une durée de vie correcte du filtre final, et ce en optimisant les coûts énergétiques liés à l’encrassement progressif.
Les systèmes de filtration doivent être choisis et calibrés de manière à en évaluer également le coût du cycle de vie dans son ensemble (Life Cycle Cost et Life Cycle Assessment).
Tous les filtres doivent être installés conformément aux instructions du fabricant pour en garantir les performances prévues. Plus particulièrement, il faut faire attention à ne pas endommager les composants pendant les étapes de transport, d’entreposage et d’installation. Une vérification des systèmes filtrants doit toujours être effectuée pour constater leur état optimal à l’installation, en contrôlant l’intégrité des joints, la forme plane de la butée de joint, les dispositifs de blocage et l’étanchéité du système de confinement. La norme ISO 14644 indique que tous les filtres sur canal ou sur terminaux doivent être testés in situ pour vérifier l’intégrité et l’étanchéité du conteneur.
Les informations suivantes doivent être notées pour chaque filtre :
- Le modèle de filtre ;
- Le débit volumétrique nominal ;
- Le débit volumétrique de fonctionnement ;
- La perte de charge initiale pour un débit volumétrique nominal ;
- La perte de charge dans les conditions initiales de fonctionnement ;
- L’efficacité de la filtration et la norme de référence ;
- Le numéro de série de la pièce et éventuellement le lot de production ;
- Le nom du fabricant ;
- La perte de charge finale prévues en conditions de fonctionnement ;
- La perte de charge maximale.
Exigences générales pour la filtration des gaz
En présence d’agents contaminants en phase aériforme (gaz ou vapeur) qui ne peuvent pas être réduits directement par la dilution d’air neuf, il est nécessaire de prévoir l’utilisation de filtres pour les agents contaminants gazeux (par exemple, une prise d’air neuf à proximité d’un héliport, des morgues, des laboratoires d’anatomie pathologiques, etc.). Dans la majeure partie des cas, on parle des filtres absorbants constitués d’un médium à granulés de charbon actif.
L’utilisation de ce type de filtre est étroitement liée aux processus et/ou aux cas particuliers, notamment :
- air neuf contaminé par des gaz ;
- renouvellement d’air présentant des agents contaminants gazeux ;
- utilisation d’air sans agents contaminants moléculaires à utiliser pour des exigences de processus particulières ;
- expulsion d’air contaminé par des gaz toxiques ou radioactifs.
Une fois sa capacité d’absorption ou de réaction épuisée, le filtre doit être remplacé. Pour déterminer si un remplacement est nécessaire, il faut mesurer sur site la capacité de filtration ou effectuer des analyses chimiques sur le médium à granulés utilisé.
Les informations nécessaires pour l’identification du filtre sont celles spécifiées au point précédent. À celles-ci s’ajoutent les caractéristiques du médium filtrant.
En présence d’agents contaminants en phase aériforme (gaz ou vapeur) qui ne peuvent pas être réduits directement par la dilution d’air neuf, il est nécessaire de prévoir l’utilisation de filtres pour les agents contaminants gazeux (par exemple, une prise d’air neuf à proximité d’un héliport, des morgues, des laboratoires d’anatomie pathologiques, etc.). Dans la majeure partie des cas, on parle des filtres absorbants constitués d’un médium à granulés de charbon actif.
L’utilisation de ce type de filtre est étroitement liée aux processus et/ou aux cas particuliers, notamment :
- air neuf contaminé par des gaz ;
- renouvellement d’air présentant des agents contaminants gazeux ;
- utilisation d’air sans agents contaminants moléculaires à utiliser pour des exigences de processus particulières ;
- expulsion d’air contaminé par des gaz toxiques ou radioactifs.
Une fois sa capacité d’absorption ou de réaction épuisée, le filtre doit être remplacé. Pour déterminer si un remplacement est nécessaire, il faut mesurer sur site la capacité de filtration ou effectuer des analyses chimiques sur le médium à granulés utilisé.
Les informations nécessaires pour l’identification du filtre sont celles spécifiées au point précédent. À celles-ci s’ajoutent les caractéristiques du médium filtrant.
Systèmes de boîtier pour filtres
Les systèmes de boîtier pour filtres, qu’ils soient à l’intérieur de l’UTA, sur canal ou sur un terminal, doivent garantir l’étanchéité prévue pour éviter une dérivation ou des infiltrations de l’air contaminé. Les systèmes de boîtier doivent être équipés de :
- prises de pression pour mesurer la perte de charge ;
- prises d’échantillonnage de la concentration des aérosols pour effectuer les tests de fuite conformément aux normes ISO 14644-3 et EN 1886. Il est conseillé d’avoir des prises d’échantillonnage pour un filtre absolu.
En présence d’agents contaminants dangereux et afin de préserver la sécurité du personnel de santé et des environnements attenants lors du remplacement des filtres, l’utilisation de systèmes et de modules de sécurité avec des sacs hermétiques de type « Bag In et Bag Out » (entrée/sortie du sac) est obligatoire. Ils permettent de manipuler le filtre usagé et contaminé tout en évitant un contact direct.
Les informations suivantes doivent être notées pour chaque boîtier pour filtres :
- le modèle de boîtier ;
- le débit volumétrique nominal ;
- le nombre et le type de filtres dans un boîtier ;
Le manuel d’utilisation et d’entretien doit décrire les modalités de remplacement des éléments filtrants. Ces éléments doivent garantir la sécurité du personnel en charge du remplacement et des usagers de l’environnement dans lequel est admis l’air filtré.
Durée de vie des éléments filtrants pour particules
De manière générale, les lignes directrices du J.O. N.256 DU 03/11/2006¹ sont considérées valides. Dans tous les cas, il faut préciser que les éléments filtrants doivent être remplacés :
- lorsque la perte de charge finale prévue en conditions de fonctionnement est atteinte. Le choix de ces limites doit se baser sur l’analyse LCC et doit être reporté dans le manuel d’utilisation et d’entretien de l’installation.
- obligatoirement lorsque qu’un dommage a été constaté.
En l’absence d’indications spécifiques dans le manuel d’utilisation et d’entretien de l’installation, on peut se référer à la note 9 de la norme UNI EN 13053 reportée ci-après² :
- M5 – F7 200 Pa
- F8 – F9 300 Pa
pour les filtres d’efficacité plus élevée, ce qui suit est applicable :
- E10 et E11 à flux canalisé 300 Pa
- E12, H13 et H14 à flux canalisé 500 Pa
- E10, E11, E12, H13 et H14 à flux unidirectionnel 300 Pa
Si la perte de charge en fin d’utilisation n’est pas atteinte dans un délai raisonnable (12 mois F7-E12, 24 à 36 mois H13-H14), des évaluations d’hygiène seront nécessaires afin de ne pas compromettre la qualité de l’air ambiant. En tout état de cause, les délais suivants sont applicables :
Vérification des éléments filtrants
Les éléments filtrants pour les environnements à contamination contrôlée doivent être testés in situ, conformément à la norme ISO 14644-3.
Les systèmes filtrants d’efficacité égale ou inférieure à F9 peuvent être testés conformément à la norme ISO 29462.
¹ LIGNES DIRECTRICES POUR LA DÉFINITION DES PROTOCOLES TECHNIQUES D’ENTRETIEN PRÉVISIONNEL DES INSTALLATIONS DE CLIMATISATION (J.O. N.256 DU 03/11/2006)
² Les classes G sont exclues.
