Ventilation et qualité de l’air

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Germain Rivard, D.M.V., Ph. D.germain.rivard@mousecare.com

gfr6@cornell.edu

grivard@greenvivarium.org

Stresseurs• Bruit• Vibration• Densité de la population• Activité physique• Interaction sociale• Litière• Nidification• Enrichissement

Perturbations• Observations• Intrusions

•Examen de santé•Abreuvement•Alimentation•Changement des cages•Manipulation

• Attitudes• Manipulation• Activité physique

Conditions• Nourriture• Eau• Lumière• Qualité de l’air intérieur [local, cage]

• Air d’appoint• Température• Humidité• Composition de l’air

•Oxygène•Gaz perdus (waste gases)•Odeurs•Particules en suspension

• Vitesse d’écoulement de l’air• Efficacité de la ventilation ou du brassage (mélange) de l’air• Taux de renouvellement d’air• Pressurisation de l’air

Facteurs environnementaux comme sources de variables

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Air d’appoint [ventilation]– Air frais à 10-15 ra/h (AC/h), méthode de calcul de la charge calorifique totale ou de refroidissement (total cooling load)– Pressurisation de l’air (+, -)– Traitement de l’air (filtre capable de retenir 70-90%, HEPA ou ULPA )

Température, humidité, composition de l’air [O2, CO2, NH3, odeurs]

Facteur de brassage de l’air ou méthodes de diffusion

– Recirculation de l’air ou ventilation avec apport d’air neuf (dilution-removal ventilation) et élimination

– Ventilation par mécanisme de passage simple ou d’écoulement laminaire

Type, nombre et localisation de l’approvisionnement d’air et dispositifs d’évacuation d’air vicié

- pour réduire au minimum la différence de température et les espaces sans circulation d’air

- pour contrôler le CO2, le NH3, les allergènes, agents de contamination de l’air

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Comment déterminer un facteur de brassage?

• Dynamique numérique des fluides (CFD) : prédiction sans recourir à un prototypage coûteux

• Simulations par gaz de dépistage (traçage) : utilisation du taux de dégradation pour calculer le ra/h (AC/h)

• Simulations par bulle d’hélium : mise en évidence des modèles d’écoulement de l’air

• Ingénierie mécanique : dégagement de la fumée (calcul du temps nécessaire pour éliminer 99% de la fumée)

Reynolds: 7ppm Isosurfaces of ammonia

SageAction: Clean Room

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Facteur de brassage

• Ra/h (AC/h) recommandé =

Q [évacuation de l’air en pieds cubes par minute] X 60

V [volume en pieds cubes]Ventilation minimale pour répondre aux besoins de la charge calorifique prévue être produite par le plus grand nombre d’animaux qui seront hébergés, en plus de toute chaleur prévue être produite par des sources non-animales et du transfert de chaleur par les surfaces du local [calcul de la charge calorifique totale].

• Ra/h requis =

Ra/h recommandé X facteur de brassageRa/h adéquat afin de prévenir à la fois la stagnation et le court-circuitage de l’air, c.-à-d. le passage de l’air allant directement de l’apport d’air à l’évacuation d’air. Les facteurs de brassage vont de 1, ce qui correspond à un brassage parfait, à 10, ce qui correspond à un faible brassage.

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Apport120C

Evacuation300C

EmplacementCharge calorifique générée par les équipementsEntrée/sortie Conduits d’air/plenums – Horiz./Vert.Recirculation de l’air contaminé

15 ra/h144 min. pour éliminer 99 % de la fumée

Faible facteur de brassage [8]6

Apport180C

Evacuation220C

EmplacementCharge calorifique générée par les équipementsEntrée/sortie Conduits d’air/plenums – Horiz./Vert.Recirculation de l’air contaminé

15 ra/h7 min. pour éliminer 99 % de la fumée

Bon facteur de brassage [2]7

Plus longue est l’exposition; plus le nombre de variables potentielles est élevé!

+/- 0.15 m/s

IVC (air forcé, recirculation et ventilation par équilibrage de l’air)

EVC (système assisté HVAC, ventilation de tirage par écoulement d’air par passage simple)

60 ra/h20 min. pour éliminer 99 % de la fumée

20 ra/h4 min. pour éliminer 99 % de la fumée

- 0.02 m/s

• Vélocité de l’air• Efficacité de la ventilation ou du brassage de l’air

Facteur de brassage quasi-parfait

Faible facteur de brassage

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• Soupape (air valve) ou buse (nozzle) de petit diamètre = Bruit de haute fréquence• Turbulences, courants d’air et vides d’air non ventilé = Faible brassage d’air• 20oC [68oF] déplacement de l’air 0.3m/s[60 pi/min] = Effet de refroidissement par évaporation de 7oC [12.6oF]

+/- 0.5 m/s

• Haute vélocité : 0.3 – 0.5 m/s [40-100 pi/min], 60- 120 ra/h+/- 0.3 m/s

• Faible vélocité : 0.02 – 0.15 m/s [4-30 pi/min], 20- 100 ra/h

• Évent de grande taille = Aucun bruit• Aucun courant d’air = Brassage de l’air de passable à presque parfait• Faible vélocité = Aucun effet de refroidissement

+/- 0.1 m/s

+/- 0.15 m/s

- 0.02 m/s

- 0.02 m/s

• Vélocité de l’air• Efficacité de la ventilation ou du brassage de l’air

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• Vélocité de l’air• Efficacité de la ventilation ou du brassage de l’air

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Statique [ SMI ] Ventilé (air forcé) IVC Ventilé (air rejeté) EVC

Le système de cages EVC n’a pas exacerbé la symptomatologie du virus MHV comparativement aux systèmes SMI et IVC

• Les signes cliniques, la gravité des symptômes et la survie sont affectés par le système de cages

• Il faut faire attention lorsque l’on extrapole des données de différents systèmes de cages

Effect of Caging System on a MHV-model of Experimental Infection

2004, JC Gourdon, DVM, LE Guanzini, LATg, JD Baines, DVM, PhD, MM Bailey, DVM, DACLAM, Cornell University. CARE. Ithaca, NY 14853

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Points d’évacuation [3,200 X 0.6 pi3/min/17 L/m]Conduits d’évacuation [= 2,000 pi3/min/56,634 L/m]

Conduits de distribution d’air [3 = 2,300 pi3/min/65,129 L/m]

31’ x 34’ [12’] = 1,054 pc9.4 X 10.3 [3.6] = 98 m3

9 Ra/h

11’ x 17’ = 187 pc 3.3 X 5.1 = 17.3 m3

4 Ra/h

Aménagement du HVAC des installations – Phase 1

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2009 2010 2011 2012 2013

1. Coûts et économies en électricité selon les conditions de 2008 (kWh, kW, $) du HVAC et des prises normalisées à la production annuelle de rongeurs

2. Économies réalisées en gaz naturel (MMBTU, $)

3. Maintien de l’emploi (#ETP)

4. Santé et température de confort des employés (T, HR, CO2, NH3, LAA)

5. Production animale, y compris : Systèmes de gestion de l’information des laboratoires (SGIL)

Rendement de l’élevage pour l’index d’efficience de la production

Densité des populations de rongeurs pour le calcul de l’optimisation de l’espace

Programme de surveillance pour l’évaluation de la santé de la colonie (sentinelles)

Suivi RODAC (détection et numération des organismes) pour l’évaluation de l’état microbiologique du local

6. Transfert de technologie : article technique paru dans les revues spécialisées et autres installations qui reproduisent cette technologie

MESURES

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Rivard, GF (2004) CONTEMPORARY TOPICS 43(5):64-70.

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