Ventilation Blocs opératoires : traitement spécifique de l’air

La norme incontournable pour le traitement d’air dans les salles d’opérations est la NFS 90-351. Un concept important mis en avant par celle-ci est celui de zone à risque. Une zone à risque de biocontamination est définie par « un lieu défini et délimité dans lequel les sujets et/ou les produits sont particulièrement vulnérables à la contamination ». Les zones à traiter sont classées en zones de risque 4 (la plus critique), 3 ou 2. Pour chaque projet en conception, les responsables du Comité de lutte contre les infections nosocomiales (Clin) mènent à bien une analyse de risques afin de définir le niveau d’exigence requis pour chaque zone ou salle à traiter. Curieusement, cette définition est variable selon les établissements, mais tient aussi compte des évolutions possibles de l’attribution des locaux. Ainsi, une salle d’endoscopie classe 2 peut se situer techniquement (avec les conséquences sur sa conception et sur le matériel de génie climatique) en zone de niveau classe 3, plus « pointue ». En effet, elle peut être prévue ultérieurement pour des opérations d’obstétrique, plus exigeantes sur l’hygiène. Cette démarche doit être prise en compte en amont par le bureau d’études de génie climatique. La norme préconise en effet des moyens afin d’atteindre les objectifs fixés pour le régime d’écoulement de l’air de la zone à protéger : flux unidirectionnel (vitesse régulière et filets d’air à peu près parallèles), pour les zones de niveaux les plus critiques, classe 4 ou classe 3 ; flux non unidirectionnel (turbulent), à employer en classe 2 mais également en classe 3. Le taux de renouvellement de l’air de la salle (volume total d’air soufflé/­volume total de la salle) est défini précisément. Ce qui implique des vitesses de soufflage différentes, quelles que soient les surfaces de soufflage disponibles. « Plus la vitesse est élevée, plus l’asepsie obtenue est importante. La boucle est bouclée, il y a donc un croisement entre les besoins, les débits, les vitesses et les taux de brassage (nombre de volumes du local en soufflage/heure) », précise M. Guyot, de France-Air.

De petites centrales d’air individuelles

Avec le soufflage unidirectionnel (voir schéma), l’air propre soufflé de façon uniforme à travers le plan filtrant agit comme un “ piston ”, entraînant en permanence la contamination hors de la zone à protéger. Il est employé dans les zones à risque 4 (risque maximum). Ce type de soufflage est employé dans les plafonds équipés de scialytiques. L’air est soufflé à très grande vitesse. La température de l’air peut être réglée par le chirurgien, mais plus la vitesse est élevée, plus l’effet de froid est important. Le soufflage « total unidirectionnel », quant à lui, est employé en général en zones 2 et 3 (chambres stériles) et les couvertures aseptiques localisées (petites salles d’opérations, zones de conditionnement en stérilisation, oncologie, endoscopie, laboratoires). Il est aussi lorsque la lampe opératoire peut être implantée en dehors du plafond. L’air y est soufflé à vitesse moyenne de façon uniforme (voir schéma). Le soufflage peut également se faire en paroi verticale, comme un « mur soufflant ». Enfin, le soufflage turbulent est employé pour les salles de risque 3, où il est impossible d’installer un plafond unidirectionnel du fait de l’absence de faux plafond, ou de la faible hauteur de celui-ci, ou encore en zone 2 (le moins critique). Il est ainsi fréquent de l’utiliser en rénovation. L’air balaie la salle afin d’évacuer la contamination émise autour de la table d’opération. Il est repris sur les coins au moyen de bouches porte-filtres lisses et avec filtre affleurant sur tout le périmètre du cadre. La salle est balayée par un flux d’air à basse vitesse (voir schéma). Pour assurer le taux de brassage nécessaire important en zone de classe 3, (25 à 30 volumes/heure), il est possible d’employer des armoires de brassage murales (mais à flux turbulent) pour assurer le taux de recyclage nécessaire, ce qui est impossible en zone à risque 4, à flux obligatoirement unidirectionnel. D’où l’emploi en ce cas de plafonds à recyclage (voir encadré). Quel que soit le type de soufflage, le traitement de l’air proprement dit en amont se fait par des centrales (1), qui doivent être individuelles pour chaque salle d’opération. Elles sont donc de petites puissances (3 000 à 8 000 m³/h), et leur principale caractéristique est une conception permettant le lavage et la ­décontamination. Leur enveloppe doit présenter des caractéristiques spéciales suivant la norme EN 1886 de résistance mécanique, de performances thermiques (classe T2, pontage thermique : classe TB2), de fuite de dérivation de filtre : classe > F9 et d’étanchéité à l’air de l’enveloppe : classe L1. Les panneaux peuvent être autoportants pour une plus grande rigidité, l’intérieur lisse et avec absence de corps creux (sans profilés aluminium).

Aucun contact entre air soufflé et air repris

Suivant les conditions climatiques, il est nécessaire de veiller aux ponts thermiques afin de garantir l’absence de condensation sur l’extérieur de la centrale. Le but étant d’obtenir une température de rosée de 20 °C, et à l’intérieur, une température égale à la température de sortie batterie froide. Ainsi, elles sont plutôt prévues avec isolation : 50 mm de laine minérale densité mini 40 à 60 kg/m3. D’ailleurs, un fabricant (Promaclim), commence à construire des centrales dérivées des process pour l’agro-alimentaire, en polyester moulé, isolées et sans angles vifs, tout en courbes à l’intérieur. Le summum de l’hygiène et de l’iso-lation y sont réunis, mais ce principe a un coût supérieur.

Les panneaux seront lisses, parfois en pente, de formes différentes selon les fabricants, mais en général avec tôle de fond en inox 304L afin de permettre un nettoyage à sec spécifique de la centrale pour réduire les risques d’infections nosocomiales. L’évacuation des condensats des bacs de batteries peut se faire sur le côté ou par-dessous suivant les configurations. « Côté récupération de chaleur, il ne doit pas y avoir de contact entre air soufflé et air repris, le bipassage même minime sera proscrit. Les réseaux seront distincts et les échangeurs étanches, à plaques avec étanchéité renforcée ou à circulation de fluide », déclare M. Dupire, de Hydronic. Malgré ses performances, l’échangeur rotatif est proscrit en milieu hospitalier. Les centrales sont en général équipées de sections de filtration moyenne et haute efficacité débutant par un préfiltre G4 (95 % gravimétrique), monté sur glissières ou à montage sur le même cadre fixe que les filtres à poches. Ceux-ci sont des filtres F6/F7/F9 (65 % à 98 % opacimétrique) avec montage sur glissières autorisé uniquement : pour les préfiltres plans G4 (95 % gravimétrique), et pour les filtres F6 et F7 si le cadre ne comprend qu’une seule cellule et qu’un autre étage de filtration de classe supérieure est prévu en aval. Le montage en glissières est également autorisé si une porte d’au moins 600 mm permet d’accéder à l’intérieur de la centrale pour la nettoyer. En section terminale, la classe de filtres sera de classe H, il est à noter que certains plafonds diffusants intègrent également ces filtres H ou « absolus » au soufflage. Le montage doit être sur plate-forme en profilés soudés pour obtenir un ensemble parfaitement étanche. Les (ou la) batteries chaudes sont à eau ou à détente directe, en tubes cuivre, ailettes aluminium (au pas mini 2 mm), collecteurs acier, cadre galvanisé, avec tôles d’étanchéité entre le cadre de la batterie et la paroi de la centrale afin d’éviter les by-pass. L’écart entre les rangs sera prévu pour permettre le nettoyage. La vitesse d’air moyenne sera de 2,5 m/s et au mieux le passage des tuyauteries traité par des joints renforcés évitant les fuites d’air. L’accès pourra se faire en amont et en aval de la batterie pour le lavage.

Un entretien sans faille

Pour les batteries froides, les centrales lavables ne peuvent pas être équipées de séparateur sauf si celui-ci est facilement démontable pour le nettoyage de l’aval de la batterie froide. Il devra alors être monté sur glissières. Ces batteries seront des batteries tubes cuivre, ailettes aluminium collecteurs acier, cadre galvanisé, séparateur PVC ou inox démontable, bac de condensats inox 304 l, incliné pour éviter la stagnation de l’eau, tôles d’étanchéité entre le cadre de la batterie et la paroi de la centrale afin d’éviter les by-pass. Là aussi, passages des tuyauteries traités par des joints renforcés évitant les fuites d’air. Également, il y aura accès en amont et en aval de la batterie avec des sections d’accès de 600 mm. En cas de besoin d’humidification de l’air traité, « l’humidificateur sera impérativement de type à injection de vapeur afin d’éviter tout problème de légionnellose », précise M. Chevillard, de la société Fläktwoods-Airchal. Pour la section ventilateur, celui-ci est de type roue libre ou à réaction monté au mieux en bout d’arbre moteur. Ce montage évite les émissions de particules de courroies. Le ventilateur à roue libre dispense d’un caisson de décompression nécessaire avec les ventilateurs à réaction avant la filtration terminale de la centrale. Celle-ci peut alors se faire sur toute la surface de la gaine, réduisant ainsi la longueur de la centrale. La centrale étant en dépression en amont, il n’y a pas d’entrée d’air parasite non filtré si elle respecte les préconisations en matière d’étanchéité. Une section acoustique peut être prévue pour le confort de l’équipe opératoire. Il peut s’agir de baffles en laine de roche haute densité, surfacée, maintenue dans un cadre en tôle d’acier galvanisé. Il existe des protections supplémentaires de la laine de roche par tissu de verre évitant le défibrage. Les gaines de soufflage seront au plus court possible entre la centrale et le lieu de soufflage. Ces centrales doivent être conçues pour assurer un entretien sans faille, condition sine qua non pour une bonne protection contre les maladies nosocomiales.