Changements d'air par heure (ACH)

La pandémie a rappelé à tous l'importance de la qualité de l'air intérieur. Cependant, la qualité de l'air est antérieure aux préoccupations liées au COVID-19 et à l'atténuation virale. Les recommandations du CDC, des départements de santé, de l'ASHRAE et de l'OSHA portent notamment sur l'amélioration de la ventilation des bâtiments et la filtration de l'air portable.

Le taux de renouvellement de l'air (ACH) est un facteur déterminant de l'efficacité de votre système HVAC ou de votre système de filtration d'air portable. Le calcul du taux de renouvellement de l'air par heure est essentiel pour maintenir un bon équilibre entre le renouvellement de l'air et la filtration de l'air et pour s'assurer que l'air est échangé ou retourné afin de fournir un air de la plus haute qualité dans les espaces intérieurs. Lisez la suite pour savoir ce que sont les renouvellements d'air par heure et ce qu'ils font.

Que sont les changements d'air par heure (ACH) ?

Le renouvellement de l'air par heure mesure la fréquence à laquelle le volume d'air sera filtré ou renouvelé en une heure. Cette mesure, également appelée "taux de renouvellement de l'air" (ACH) ou "renouvellement de l'air par heure" (ACPH), mesure la quantité d'air qui sera ajoutée, retirée ou échangée dans une pièce ou un bâtiment et constitue un facteur essentiel de la qualité de l'air intérieur. L'ACH est vital pour la qualité de l'air intérieur car il mesure l'efficacité du renouvellement de l'air intérieur chaque heure dans un espace donné.

CFM vs ACH

Dans la mesure de la qualité de l'air, les pieds cubes par minute (CFM) sont une autre mesure directement associée à l'ACH. Le PCM diffère de l'ACH par ce qu'il mesure. Le PCM mesure le volume d'air, en pieds cubes, pour chaque minute de mouvement. Pour les systèmes de purification d'air portables, un CFM plus élevé peut filtrer plus d'air et couvrir une plus grande pièce. En bref, les pieds cubes par minute vous donnent une idée de la zone de couverture d'un système de filtration.

D'autre part, l'ACH calcule le nombre de fois que l'air est recyclé ou remplacé. Il s'agit de la fréquence à laquelle l'air passe dans un système de CVC ou un système de filtration d'air portable (par des échanges d'air), ce qui vous permet de comprendre à quelle fréquence de l'air pur est introduit dans un espace. L'ACH et le CFM sont étroitement associés car ils sont tous deux essentiels pour évaluer la qualité de l'air intérieur. Connaître à la fois l'ACH et le CFM vous aide à comprendre si votre ou vos systèmes de filtration d'air répondent aux exigences minimales en matière d'air pur et d'atténuation des virus. 

‍Calcul deschangements d'air par heure

Pour calculer le taux de renouvellement de l'air, vous devez connaître le CFM de votre système et le volume total de l'espace que vous essayez de couvrir.

Calcul du renouvellement de l'air : ACHP = 60(Q)/Vol.

• ACPH = nombre de renouvellements d'air par heure ; des valeurs plus élevées correspondent à une meilleure ventilation
• Q = Débit volumétrique de l'air en pieds cubes par minute (CFM)
• Vol = volume de l'espace L × W × H, en pieds cubes
  

Comprendre la qualité de l'air : L'air extérieur et l'air intérieur filtré

La plupart de l'air que nous respirons dans les espaces intérieurs est ventilé par des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Cependant, lorsque cela est possible, il faut augmenter la quantité d'air extérieur dans les bâtiments. 

L'ajout d'air frais, propre ou extérieur est parfois nécessaire, bien que cela dépende de l'environnement. Cependant, laisser entrer l'air extérieur n'est pas toujours une bonne chose. Par exemple, certains environnements comme les hôpitaux et les bâtiments gouvernementaux ont besoin d'un air filtré pour minimiser le risque de contracter des maladies. 

Pourquoi le renouvellement de l'air par heure est-il important ?

Si vous ne pouvez pas ouvrir les fenêtres pour laisser entrer l'air frais, la fréquence de renouvellement et de remplacement de l'air en une heure est une mesure importante à comprendre. Les recommandations relatives au taux de renouvellement de l'air peuvent varier en fonction de l'installation, du secteur, des réglementations locales, des codes du bâtiment, etc. Par exemple, dans certains secteurs, les COV, l'ozone et les électrodes sont plus élevés en raison des équipements de fabrication, des matériaux de construction ou des produits chimiques.

Quel que soit l'espace, une bonne règle générale est d'avoir un minimum de 3-4 ACPH. Cependant, la plupart des espaces ne répondent pas aux exigences et n'ont que 1-3 ACPH. De nombreux environnements à forte teneur en COV, comme les boulangeries, les chaufferies, les salles d'ordinateurs, les papeteries, les usines de fabrication et l'industrie de la santé, nécessitent des ACCH de plus de 15 ACH, voire de 50 ACH. 

Changements d'air du système CVC

Vous devez en priorité comprendre votre système HVAC et savoir à quelle fréquence il échange l'air (l'ACH), quelle est l'efficacité des filtres (le classement MERV), et si le système peut réaliser les échanges d'air appropriés pour le bâtiment. 

Certaines industries, comme les industries médicales, achètent souvent des systèmes CVC spécialisés avec une filtration à haut volume et des mises à niveau de la filtration avec un indice MERV plus élevé. Malheureusement, les systèmes CVC ne respectent souvent pas les directives recommandées en matière de renouvellement de l'air et ne disposent pas d'une filtration appropriée avec un indice MERV de 13. Cette inefficacité entraîne un risque accru d'exposition aux produits chimiques nocifs, aux particules et aux virus qui circulent dans l'air. 

L'augmentation des changements d'air réduira-t-elle la transmission du COVID ?

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a publié une note scientifique indiquant que les environnements fortement peuplés où la circulation de l'air est inadéquate ou insuffisante augmentent les taux d'infection. Ces études sont basées sur des théories de la physique de l'écoulement de l'air et des taux de transmission des aérosols du SRAS-CoV-2.

Le COVID-19 est transmis par des gouttelettes respiratoires sous forme d'aérosol. Les gouttelettes peuvent avoir un diamètre de >5-10 μm et se produisent lorsqu'une personne est en contact étroit (à moins d'un mètre) avec une personne infectée avec ou sans symptômes respiratoires. Une mauvaise ventilation et des espaces avec un ACH insuffisant augmentent le nombre de gouttelettes d'aérosol dans l'air.

Par conséquent, toute personne inhalant un aérosol contenant une quantité suffisante de virus dans cet air serait infectée. Avec un taux de renouvellement d'air plus élevé, l'air est renouvelé plus fréquemment, ce qui réduit la densité des aérosols dans l'air. Par conséquent, pour réduire le risque de transmission du coronavirus, l'amélioration du taux de renouvellement de l'air et du taux de filtration de l'air peut minimiser les taux de transmission. 

Échanges d'air et tarifs de transmission COVID

En général, l'OMS prévient que les taux de transmission sont plus élevés dans les lieux surpeuplés, dans les situations de contact étroit et dans les espaces confinés et fermés mal ventilés. En outre, le risque est très élevé lorsque ces trois contextes se chevauchent. Il n'existe pas de recommandations officielles des CDC ou de l'ASHRAE concernant l'ACH pour réduire la transmission du COVID (autres que l'amélioration de la ventilation, l'augmentation de l'ACH, la mise en place de filtres à air classés MERV 13 ou de filtres HEPA, et la filtration d'air portable).

Cependant, certains chercheurs recommandent au moins 3-4 ACH dans les environnements intérieurs, 6 ACH étant l'idéal. Le département de la santé de Rhode Island recommande que dans une salle de classe de 30 pieds sur 30 pieds avec 25 élèves, l'air soit renouvelé au moins toutes les 15 minutes, ce qui équivaut à un ACH de 4. Si l'air est renouvelé au moins toutes les 10 minutes, l'ACH est de 6, ce qui est mieux.

Si vous souhaitez utiliser les taux de renouvellement d'air pour minimiser la contamination, les recherches suggèrent qu'ils doivent être basés sur une estimation raisonnable du volume occupé. En général, vous souhaitez augmenter la ventilation dans les espaces clos autant que possible. Vous pouvez le faire en ouvrant une fenêtre ou en augmentant les échanges d'air grâce à un système de purification portable.

Recommandations sur la filtration de l'air pour réduire la transmission du COVID

Voici un résumé de ce que le CDC recommande pour la ventilation :

• Allumez des ventilateurs. Si vous pouvez avoir un ventilateur devant une fenêtre, cela peut aider à introduire de l'air frais dans l'espace. Essayez d'éviter de placer les ventilateurs d'une manière qui pourrait diriger l'air contaminé vers une autre personne (voir la FAQ ici). 
• Assurez-vous que le système de CVC fonctionne correctement pour l'espace et l'occupation. Vous devrez peut-être régler le système CVC et augmenter le débit d'air. Par exemple, désactivez les commandes de ventilation contrôlée par la demande (DCV) de la climatisation (comme le réglage automatique). Mettez-la sur "ON" pour que le ventilateur fonctionne en permanence, même si la climatisation n'est pas nécessaire. 
• Améliorez la filtration de l'air central autant que vous le pouvez sans réduire les modèles de flux d'air. Assurez-vous que les filtres à air sont de taille appropriée et qu'ils respectent leur durée de vie recommandée. Dans les milieux non résidentiels, faites fonctionner le système de CVC au débit d'air extérieur maximal pendant 2 heures avant et après l'occupation du bâtiment.‍
• Inspecter et entretenir les systèmes de ventilation par aspiration, en particulier dans les cuisines et les zones de cuisson. Utilisez ces systèmes chaque fois que ces espaces sont occupés.‍
• Utilisez des appareils portables d'air à particules à haute efficacité (HEPA) pour améliorer l'épuration de l'air (en particulier dans les zones à haut risque). Assurez-vous que les filtres à air en place sont des filtres mécaniques de qualité supérieure - MERV 13. Les espaces sans air central (ou les systèmes qui ne peuvent pas être mis à niveau) peuvent ajouter un purificateur d'air portable pour augmenter l'ACH et l'efficacité de la filtration de l'air. ‍
• L'utilisation de irradiation germicide ultraviolette (UVGI) peut être ajoutée comme traitement supplémentaire pour inactiver le SRAS-CoV-2. Les systèmes UVGI peuvent assurer le nettoyage de l'air dans les espaces occupés, et les systèmes UVGI en conduit peuvent aider à améliorer le nettoyage de l'air à l'intérieur des systèmes de ventilation centraux.
  

Lorsqu'il y a des particules virales à l'intérieur, l'introduction d'air frais, le renouvellement de l'air et une filtration adéquate permettent de réduire les particules virales.

Comment augmenter les renouvellements d'air par heure avec un purificateur d'air

L'amélioration de la ventilation ne suffit pas à éliminer la propagation du coronavirus. L'utilisation de systèmes portables de filtration de l'air permet de réduire considérablement la quantité de virus circulant dans l'air. En outre, le respect des règles sanitaires locales, telles que le port de masques, le lavage des mains, la désinfection des surfaces et le maintien d'une distance physique, peut réduire les taux de transmission. Les purificateurs d'air portables sont un moyen simple et efficace d'augmenter les échanges d'air dans un bâtiment. Ces appareils autonomes et prêts à l'emploi peuvent également fournir un niveau de filtration plus élevé que les systèmes CVC. 

Par exemple, les purificateurs d'air sont généralement équipés de filtres HEPA, qui capturent plus de 99,97 % des contaminants en suspension dans l'air d'une taille aussi petite que 0,1 micron. Certains purificateurs d'air de haute qualité sont équipés de plusieurs couches de filtres, y compris des pré-filtres, des filtres à charbon actif et des lampes UV-C. Par conséquent, en améliorant votre système actuel de filtration de l'air avec un purificateur d'air, vous pouvez augmenter le renouvellement de l'air par heure et éliminer la poussière, le pollen, les squames et réduire le nombre de contaminants en suspension dans l'air qui entrent dans votre espace.