L'étude approfondie d'EOLIOS a permis de déterminer les flux d'air dans la salle blanche afin de vérifier sa propreté, conformément aux normes ISO 14644.
Une salle blanche est un espace hautement contrôlé, conçu pour des applications telles que la recherche scientifique, la fabrication, l'électronique, la pharmacie et l'aérospatiale. Son objectif principal : maintenir un niveau extrêmement élevé de propreté en contrôlant rigoureusement la concentration de particules en suspension dans l'air. D'autres paramètres essentiels — température, humidité, pression — sont également étroitement surveillés et régulés.
L'essentiel. Pour Dalkia (site IPSEN), EOLIOS a modélisé en CFD l'aéraulique d'une salle blanche afin de vérifier sa conformité ISO 14644. L'étude cartographie les vitesses et les températures d'air autour des machines, contrôle le flux laminaire, le dimensionnement des déflecteurs et les débits des soufflages FFU et CTA, pour garantir un balayage sans zone de stagnation où la contamination s'accumulerait.
Pour garantir le respect des normes, les salles blanches sont équipées de systèmes avancés de filtrage de l'air et de contrôle des flux d'air, de surfaces lisses et faciles à nettoyer, et de procédures rigoureuses d'entrée et de sortie du personnel (combinaisons, gants, masques, couvre-chaussures).
Les normes de propreté garantissent un niveau précis de pureté en termes de concentration de particules en suspension. La norme la plus couramment utilisée est l'ISO 14644, qui établit des niveaux de propreté selon le nombre de particules par unité de volume d'air — de ISO 1 (la plus propre) à ISO 9 (la moins propre). Lorsqu'une salle blanche est conçue et utilisée, des procédures rigoureuses d'entretien, de nettoyage et de suivi sont instaurées pour maintenir constamment les niveaux exigés.
L'ISO 14644 classe la propreté particulaire d'une salle blanche d'après le nombre de particules par m³ d'air, de la classe ISO 1 (la plus propre) à ISO 9. La classe visée fixe les débits d'air filtré et la fréquence de renouvellement à tenir.
Plusieurs moyens permettent de limiter la contamination. La présence d'un flux laminaire assure un écoulement linéaire et sans turbulences de l'air, dans une seule direction. Il est aussi nécessaire de limiter les flux d'air remontant du sol vers les zones de respiration, qui peuvent contaminer produits, processus et utilisateurs.
L'usage de déflecteurs est fondamental : bien dimensionnés, ces déflecteurs d'air assurent une aéraulique plus précise tout en améliorant la qualité d'air. Leur objectif : maintenir un écoulement uniforme et directionnel pour minimiser la dispersion des particules et des contaminants dans l'air ambiant.
Un flux laminaire est un écoulement d'air régulier, unidirectionnel et sans turbulence, généralement dirigé du plafond vers le sol. Il entraîne les particules vers les reprises basses au lieu de les laisser recirculer vers les zones sensibles.
Avant la simulation, il faut repérer tous les systèmes de soufflage / reprise et relever leurs débits afin de les modéliser correctement.
Les unités de filtration d'air (FFU), installées en grilles ou en plafond, soufflent un flux d'air filtré à travers leur filtre intégré. Le ventilateur crée une pression positive qui pousse l'air filtré dans la pièce et empêche les contaminants extérieurs d'entrer.
Une FFU est un module ventilateur et filtre HEPA intégré au plafond. Elle souffle un air filtré en légère surpression, ce qui pousse les contaminants vers l'extérieur et empêche l'air non filtré d'entrer.
Le soufflage filtre CTA (Centrale de Traitement d'Air) est un système de ventilation et de conditionnement assurant distribution, filtrage, chauffage, climatisation et contrôle de l'humidité — pour améliorer la qualité d'air intérieur et maintenir des conditions de confort.
Les reprises CTA collectent et recyclent l'air contaminé (particules, polluants, odeurs) pour le ramener vers la CTA, où il est filtré et conditionné avant d'être redistribué par conduits et grilles, assurant une ventilation uniforme.
La reprise de flux laminaire maintient un haut niveau de propreté et un contrôle précis des particules, en créant un courant d'air unidirectionnel et régulier, généralement dirigé du plafond vers le sol.
La simulation CFD joue un rôle important dans la propreté des salles blanches : elle apporte une compréhension approfondie du déplacement de l'air, de la distribution des particules et de la dispersion des contaminants. Des études de vitesses et de températures d'air sont menées dans le hall pour déterminer si les débits sont adéquats et si les systèmes de ventilation permettent l'évacuation des polluants.
EOLIOS modélise l'écoulement de l'air dans une salle blanche en prenant en compte les systèmes de ventilation, les filtres et les équipements. Nous garantissons ainsi un débit d'air adéquat et une distribution homogène pour minimiser les zones de stagnation où la contamination pourrait s'accumuler. En étudiant les flux d'air, les points chauds et les zones de recirculation, nous déterminons les zones critiques ; l'efficacité des filtres est elle aussi évaluée en simulant la filtration des particules et en identifiant les fuites d'air contaminé.
Notre équipe est par conséquent capable de valider ou non la performance des systèmes de ventilation présents, et de s'assurer que les niveaux de propreté requis seront atteints et maintenus conformément aux normes spécifiées.
À retenir. Sur une salle blanche, ce n'est pas le débit total qui compte mais l'homogénéité du balayage : une zone de stagnation, même petite, suffit à faire chuter la classe ISO localement. La CFD sert à la débusquer avant la qualification.
Propreté ISO 14644, flux laminaire et systèmes de soufflage d'une salle blanche.
Elle visualise le déplacement de l'air, la distribution des particules et les zones de recirculation, et vérifie que les débits et les déflecteurs assurent un balayage homogène. On valide ainsi la propreté avant la qualification. Un enjeu voisin a été traité sur notre projet laboratoire pharmaceutique, poussières.
Elle fixe le nombre maximal de particules par m³ d'air, de ISO 1 (la plus propre) à ISO 9. La classe visée détermine les débits d'air filtré et la fréquence de renouvellement à maintenir en exploitation.
Un écoulement unidirectionnel du plafond vers le sol entraîne les particules vers les reprises basses sans les laisser recirculer vers les produits ou les opérateurs. Toute turbulence rompt cette évacuation régulière.
La FFU filtre l'air localement au plafond et crée une surpression ; la CTA (centrale de traitement d'air) traite, filtre et conditionne l'air à l'échelle du bâtiment avant de le distribuer par conduits. Les deux se combinent souvent.
En croisant vitesses d'air, points chauds et zones de recirculation : là où l'air stagne, les particules s'accumulent. La CFD localise ces zones critiques pour ajuster déflecteurs, débits et implantation des reprises.
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La simulation CFD permet de visualiser les effets thermiques d'une machine d'analyse et les flux d'air dans la salle blanche, afin de vérifier la propreté et la performance des systèmes de ventilation. En modélisant déplacement de l'air, distribution des particules et points chauds, EOLIOS valide l'atteinte et le maintien des niveaux de propreté requis.
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