Bienvenue dans ce nouvel épisode de notre série consacrée à l’analyse des normes ASHRAE et à leur impact sur la conception moderne des systèmes CVC commerciaux, l’efficacité énergétique et la qualité de l’environnement intérieur (QEI).
Des normes telles que les normes ASHRAE 62.1 et 90.1 régissent la qualité de l’air intérieur (QAI) au quotidien ainsi que la performance énergétique. Pourtant, la pandémie de COVID-19 a démontré que les critères de référence habituels en matière de ventilation s’avèrent insuffisants en cas de crise sanitaire.
Dans cet épisode de notre série consacrée aux normes ASHRAE, nous examinons en détail en quoi consiste la norme 241 et comment les systèmes ERV peuvent contribuer à son respect.
En 2023, l’ASHRAE a répondu au besoin d’exigences plus strictes en matière de ventilation lors d’événements de santé publique en publiant la norme ASHRAE 241, intitulée « Contrôle des aérosols infectieux ». D’une portée sans précédent, la norme 241 a été spécialement conçue pour réduire le risque de transmission de maladies par des virus et des agents pathogènes en suspension dans l’air au sein des établissements commerciaux et institutionnels.
Pourquoi la norme ASHRAE 241 a-t-elle été élaborée ?
Au début de la pandémie, les autorités se sont tournées vers des protocoles de ventilation éprouvés. Ces stratégies s’inspiraient des mesures prises lors de la pandémie de grippe espagnole de 1918. Les exploitants ouvraient les registres d’air extérieur à 100 % et aéraient en continu les locaux avec de l’air extérieur non traité.
Si cette aération des bâtiments a permis de réduire efficacement les contaminants en suspension dans l’air, elle a toutefois engendré un problème secondaire : une flambée de la consommation d’énergie. Consciente de la nécessité de trouver un équilibre entre la lutte contre les agents pathogènes et la performance des bâtiments, l’ASHRAE a approuvé la norme 241 en 2023. Ce cadre a établi des lignes directrices concrètes pour la maîtrise des aérosols infectieux lors de crises de santé publique, sans pour autant surcharger les équipements mécaniques ni grever les budgets des services publics.
Les gestionnaires d’établissements ou les autorités compétentes (AHJ) peuvent activer cette norme lors d’événements spécifiques, tels qu’une épidémie localisée de rougeole, une forte recrudescence de la grippe saisonnière ou une urgence sanitaire déclarée liée à la transmission aérienne.
En conditions normales d’exploitation, les établissements commerciaux fonctionneraient conformément aux codes ou normes de ventilation de référence traditionnels, tels que la norme ASHRAE 62.1. Toutefois, en cas d’épidémie de transmission aérienne, le bâtiment pourrait passer en mode IRMM afin d’assurer une protection renforcée contre les agents pathogènes uniquement lorsque cela est le plus nécessaire.
Cas d’application de la norme 241 : Mode de gestion des risques d’infection (IRMM)
Conçue dans une optique d’avant-garde, la norme 241 n’était pas destinée à couvrir toutes les situations d’urgence sanitaire. Elle visait en effet spécifiquement les aérosols infectieux et les contaminants en suspension dans l’air— des agents pathogènes tels que la grippe, la rougeole ou le SARS-CoV-2 qui restent en suspension dans l’air et se propagent par les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Les événements de santé publique résultant exclusivement d’une transmission par l’eau, par les aliments (tels que les récentes épidémies de Cyclospora ou d’E. coli ) ou par contact avec des surfaces ne relèvent pas de son champ d’application.
De plus, contrairement aux codes de ventilation traditionnels qui imposent un fonctionnement quotidien continu, les exigences de la norme 241 ne s’appliquent que lorsqu’un établissement passe en mode de gestion des risques d’infection (IRMM).
L’IRMM est un état opérationnel activé pendant des périodes identifiées comme présentant un risque élevé de transmission aérienne. Les gestionnaires d’installations ou les autorités compétentes (AHJ) peuvent activer un IRMM lorsqu’un événement de santé publique spécifique se produit, tel qu’une épidémie localisée de rougeole, une forte recrudescence de la grippe saisonnière ou une urgence sanitaire déclarée.
Dans des conditions d’exploitation normales, les établissements commerciaux fonctionnent selon des normes de ventilation de référence traditionnelles, telles que la norme ASHRAE 62.1. Toutefois, lorsqu’une épidémie de transmission aérienne survient, le bâtiment passe en mode IRMM afin d’offrir une protection renforcée contre les agents pathogènes au moment où les occupants en ont le plus besoin.
Comment se préparer à la norme 241 : le plan de préparation du bâtiment (BRP)
Avant qu’un établissement ne puisse passer en mode de gestion des risques d’infection, la norme 241 exige des propriétaires de bâtiments qu’ils posent les bases nécessaires. Cela commence par l’élaboration d’un plan de préparation des bâtiments (BRP) spécifique au site.
Le BRP sert de plan d’action opérationnel. Il décrit précisément comment un établissement va adapter ses systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ainsi que ses équipements de purification de l’air afin d’offrir une protection renforcée en cas d’événement présentant un risque de transmission aérienne.
Les éléments clés d’un plan de préparation des bâtiments complet comprennent :
- Évaluations des systèmes : évaluation des débits de ventilation de référence, des capacités de filtration et de la capacité de production d’air pur disponible dans toutes les zones occupées.
- Procédures opérationnelles : définition d’instructions claires pour déclencher un événement IRMM, ajuster les séquences de commande et mettre en service des équipements supplémentaires.
- Protocoles de maintenance : mise en place de calendriers d’inspection de routine afin de garantir le fonctionnement fiable des équipements de ventilation en cas d’urgence.
En mettant en place ces protocoles à l’avance, les équipes de l’établissement peuvent mettre en œuvre leur stratégie d’atténuation des risques immédiatement en cas d’épidémie.
Comment la norme 241 évalue le niveau de protection : le débit d’air pur équivalent (ECAi)
Lorsqu’un établissement passe en mode IRMM, les exploitants du bâtiment ont recours à un calcul, le débit d’air pur équivalent (ECAi), afin de protéger les occupants du bâtiment contre les agents pathogènes en suspension dans l’air.
En temps normal, les normes de ventilation ne prennent en compte que le renouvellement d’air extérieur brut. Dans le cadre de l’IRMM, cependant, la norme 241 définitl’ECAi comme le débit total d’air exempt d’agents pathogènes acheminé vers les espaces occupés. Cela permet aux gestionnaires d’établissements d’adopter une stratégie bien plus solide, combinant plusieurs méthodes de purification de l’air plutôt que de se fier uniquement à l’air extérieur.
Afin d’atteindre des objectifs ambitieux de manière rentable, la norme 241 s’appuie sur une stratégie de défense à plusieurs niveaux. Les gestionnaires d’installations peuvent choisir parmi une combinaison flexible d’options de purification de l’air pour atteindre leur objectif global de conformité :
- Ventilation équilibrée avec apport d’air extérieur : diluer la concentration en agents pathogènes à l’intérieur en remplaçant en continu l’air vicié par de l’air extérieur frais et filtré.
- Filtration avancée de l’air : capturer les particules et les agents pathogènes en suspension dans l’air à l’aide de filtres mécaniques à haute efficacité, tels que les filtres MERV 13 ou HEPA.
- Désinfection de l’air : inactivation des agents pathogènes actifs à l’aide de technologies validées, telles que les systèmes germicides à ultraviolets (UV-C).
Concilier les objectifsECAi et l’efficacité énergétique
Les équipes chargées des bâtiments ne sont pas tenues de mettre en œuvre toutes les options. Cependant, la filtration et la purification de l’air ne peuvent à elles seules remplacer le besoin fondamental d’un apport d’air frais extérieur. Lors d’un événement IRMM, les systèmes de CVC doivent fournir de grandes quantités d’air extérieur.
Pour les responsables d’installations, cela peut poser un autre problème. Si le système CVC de leur bâtiment n’est pas économe en énergie, cela peut entraîner une surcharge des équipements mécaniques ou faire grimper les coûts énergétiques.
Le défi : augmenter les débits d’air extérieur lors des événements IRMM
L’augmentation de la ventilation en air extérieur est au cœur de la stratégie de défense à plusieurs niveaux de la norme 241. L’air extérieur frais constitue le principal mécanisme de dilution des virus présents dans l’air intérieur. Idéalement, les systèmes devraient équilibrer cette ventilation de manière à ce qu’une part égale d’air intérieur contaminé soit évacuée du bâtiment tandis qu’un volume équivalent d’air extérieur frais et filtré vient le remplacer.
Cependant, l’augmentation du débit d’air extérieur lors d’un événement IRMM pose un défi opérationnel majeur. Le traitement de volumes considérables d’air extérieur non conditionné entraîne une hausse des coûts énergétiques et sollicite fortement les équipements mécaniques.
Comment les ERV contribuent au respect de la norme 241
La technologie de récupération d’énergie RenewAire joue un rôle essentiel dans la résolution de ce défi opérationnel.
Les ventilateurs à récupération d’énergie (ERV) RenewAire assurent une ventilation équilibrée. Nos systèmes récupèrent l’énergie contenue dans le flux d’air évacué. Lors de leur fonctionnement, nos unités à plaques statiques transfèrent l’énergie totale— à la fois la chaleur et l’humidité — entre l’air évacué et l’air extérieur entrant.
Ce processus réduit les coûts énergétiques liés à la ventilation et la charge des équipements jusqu’à 70 %. En pré-conditionnant l’air frais entrant, les ERV RenewAire permettent aux exploitants de bâtiments d’atteindre des objectifsECAi plus élevés lors d’événements IRMM sans surcharger les systèmes CVC ni faire grimper les factures d’énergie.
La voie à suivre pour la mise en conformité avec la norme 241
La norme ASHRAE 241 établit une nouvelle référence en matière de santé et de sécurité intérieures sans obliger les équipes de gestion des installations à choisir entre la réduction des risques et l’efficacité énergétique. En consignant les protocoles d’activation dans un plan de préparation des bâtiments et en combinant des couches d’air pur flexibles pour atteindre les objectifs ECAi, les propriétaires de bâtiments peuvent se préparer de manière responsable aux crises de santé publique. L’intégration des ventilateurs à récupération d’énergie RenewAire dans cette stratégie par couches garantit à votre établissement une ventilation équilibrée en air frais, assurant ainsi la protection des occupants tout en maîtrisant les dépenses d’exploitation.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la différence entre les normes ASHRAE 62.1 et ASHRAE 241 ?
La norme ASHRAE 62.1 fixe des débits de ventilation de référence obligatoires pour l’exploitation normale et quotidienne des bâtiments, afin de contrôler les contaminants atmosphériques intérieurs courants .
La norme ASHRAE 241 est une norme de lutte contre les infections conçue pour réduire le risque de transmission de maladies par des agents pathogènes en suspension dans l’air pendant les périodes à risque élevé (mode de gestion des risques d’infection). La norme 241 exige des débits d’air purifiés nettement plus élevés que la norme 62.1.
La conformité à la norme ASHRAE 241 est-elle obligatoire ?
En elles-mêmes, les normes ASHRAE ne sont jamais obligatoires. Toutefois, ces normes volontaires servent souvent de cadre aux codes de construction locaux. La norme 241 pourrait devenir juridiquement contraignante si elle était intégrée au code par une autorité compétente (AHJ) ou imposée par des organismes publics.
La norme 241 impose-t-elle un apport d'air extérieur à 100 % ?
Non. La norme 241 repose sur le concept de « débit d’air pur équivalent » (ECAi). Cela permet aux gestionnaires de bâtiments d’atteindre leurs objectifs grâce à une combinaison d’air extérieur, de filtration à haute efficacité et de désinfection de l’air.
Toutefois, la ventilation par air extérieur reste une stratégie largement étudiée et éprouvée pour diluer les agents pathogènes en suspension dans l’air. La norme 241 offre aux établissements la flexibilité nécessaire pour combiner ces couches d’air pur en fonction des capacités spécifiques de leurs équipements.
En quoi les ERV contribuent-ils au respect de la norme 241 ?
Oui ! La technologie de récupération d’énergie permet d’introduire de l’air frais extérieur de manière économe en énergie.
Lorsque les bâtiments équipés de systèmes CVC traditionnels augmentent leurs débits de ventilation, les charges de chauffage et de climatisation augmentent. Pourquoi ? L’air extérieur entrant doit être conditionné pour s’adapter aux températures intérieures.
La technologie de récupération d’énergie résout ce problème. Les échangeurs de récupération d’énergie (ERV) RenewAire captent l’énergie du flux d’air évacué pour pré-conditionner l’air entrant. Ce processus permet aux établissements d’améliorer la protection offerte par la ventilation tout en maîtrisant les coûts énergétiques.