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Ventilation et qualité de lair 1 Germain Rivard, D.M.V., Ph. D.

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1 Ventilation et qualité de lair 1 Germain Rivard, D.M.V., Ph. D.

2 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 lair intérieur [local, cage] Air dappoint Température Humidité Composition de lair Oxygène Gaz perdus (waste gases) Odeurs Particules en suspension Vitesse découlement de lair Efficacité de la ventilation ou du brassage (mélange) de lair Taux de renouvellement dair Pressurisation de lair Facteurs environnementaux comme sources de variables 2

3 5 Air dappoint [ventilation] – Air frais à ra/h (AC/h), méthode de calcul de la charge calorifique totale ou de refroidissement (total cooling load) – Pressurisation de lair (+, -) – Traitement de lair (filtre capable de retenir 70-90%, HEPA ou ULPA ) Température, humidité, composition de lair [O2, CO2, NH3, odeurs] Facteur de brassage de lair ou méthodes de diffusion – Recirculation de lair ou ventilation avec apport dair neuf (dilution-removal ventilation) et élimination – Ventilation par mécanisme de passage simple ou découlement laminaire Type, nombre et localisation de lapprovisionnement dair et dispositifs dévacuation dair vicié - pour réduire au minimum la différence de température et les espaces sans circulation dair - pour contrôler le CO2, le NH3, les allergènes, agents de contamination de lair 3

4 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 dhélium : mise en évidence des modèles découlement de lair Ingénierie mécanique : dégagement de la fumée ( calcul du temps nécessaire pour éliminer 99% de la fumée) Reynolds: 7ppm Isosurfaces of ammonia SageAction: Clean Room 4

5 Facteur de brassage Ra/h (AC/h) recommandé = Q [évacuation de lair 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 danimaux 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 brassage Ra/h adéquat afin de prévenir à la fois la stagnation et le court- circuitage de lair, c.-à-d. le passage de lair allant directement de lapport dair à lévacuation dair. Les facteurs de brassage vont de 1, ce qui correspond à un brassage parfait, à 10, ce qui correspond à un faible brassage. 5

6 Apport 12 0 C Evacuation 30 0 C Emplacement Charge calorifique générée par les équipements Entrée/sortie Conduits dair/plenums – Horiz./Vert. Recirculation de lair contaminé 15 ra/h 144 min. pour éliminer 99 % de la fumée Faible facteur de brassage [8] 6

7 Apport 18 0 C Evacuation 22 0 C Emplacement Charge calorifique générée par les équipements Entrée/sortie Conduits dair/plenums – Horiz./Vert. Recirculation de lair contaminé 15 ra/h 7 min. pour éliminer 99 % de la fumée Bon facteur de brassage [2] 7

8 Plus longue est lexposition; plus le nombre de variables potentielles est élevé! +/ m/s IVC ( air forcé, recirculation et ventilation par équilibrage de lair ) EVC (système assisté HVAC, ventilation de tirage par écoulement dair par passage simple ) 60 ra/h 20 min. pour éliminer 99 % de la fumée 20 ra/h 4 min. pour éliminer 99 % de la fumée m/s Vélocité de lair Efficacité de la ventilation ou du brassage de lair Facteur de brassage quasi-parfait Faible facteur de brassage 8

9 Soupape (air valve) ou buse (nozzle) de petit diamètre = Bruit de haute fréquence Turbulences, courants dair et vides dair non ventilé = Faible brassage dair 20 o C [68 o F] déplacement de lair 0.3m/s [60 pi/min] = Effet de refroidissement par évaporation de 7 o C [12.6 o F] +/- 0.5 m/s Haute vélocité : 0.3 – 0.5 m/s [ pi/min], ra/h +/- 0.3 m/s Faible vélocité : 0.02 – 0.15 m/s [4-30 pi/min], ra/h Évent de grande taille = Aucun bruit Aucun courant dair = Brassage de lair de passable à presque parfait Faible vélocité = Aucun effet de refroidissement +/- 0.1 m/s +/ m/s m/s Vélocité de lair Efficacité de la ventilation ou du brassage de lair 9

10 Vé locité de lair Efficacité de la ventilation ou du brassage de lair 10

11 11

12 Statique [ SMI ]Ventilé (air forcé) IVC Ventilé (air rejeté) EVC Le système de cages EVC na 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 lon 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

13 Points dévacuation [3,200 X 0.6 pi 3 /min/17 L/m] Conduits dévacuation [= 2,000 pi 3 /min/56,634 L/m] Conduits de distribution dair [3 = 2,300 pi 3 /min/65,129 L/m] 31 x 34 [12] = 1,054 pc 9.4 X 10.3 [3.6] = 98 m 3 9 Ra/h 11 x 17 = 187 pc 3.3 X 5.1 = 17.3 m 3 4 Ra/h Aménagement du HVAC des installations – Phase 1 13

14 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 lemploi (#ETP) 4. Santé et température de confort des employés (T, HR, CO2, NH3, LAA) 5. Production animale, y compris : Systèmes de gestion de linformation des laboratoires (SGIL) Rendement de lélevage pour lindex defficience de la production Densité des populations de rongeurs pour le calcul de loptimisation de lespace Programme de surveillance pour lévaluation de la santé de la colonie (sentinelles) Suivi RODAC (détection et numération des organismes) pour lévaluation de létat microbiologique du local 6. Transfert de technologie : article technique paru dans les revues spécialisées et autres installations qui reproduisent cette technologie MESURES 14

15 Rivard, GF (2004) CONTEMPORARY TOPICS 43(5):


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