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Les salles blanches

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Quelques rappels…

Aujourd’hui, la maîtrise de la contamination est un enjeu important pour un nombre de plus en plus important d’entreprises et cela dans différents secteurs d’activité.

L’évolution de technologies et la pression économique imposent des contraintes de qualité et de sécurité de plus en plus draconiennes tant sur le produit que sur les personnes.

Aussi, les salles propres créées au départ pour les activités de pointes (micro-électronique) se développent maintenant sur la plupart des filières industrielles. De plus avec l’essor de la sous-traitance, et les transferts de technologie, l’équipement en locaux à contamination contrôlée s’étend très en amont des filières.

Objectifs et motivations d’une salle propre

La maîtrise de la contamination concourre essentiellement à protéger le produit, l’opérateur ou un environnement.

Les raisons qui conduisent à la mise en place d’une zone à contamination contrôlée sont de deux ordres :

L’obligation liée à la sécurité des produits, aux contraintes technologiques de fabrication et à l’intensité concurrentielle (baisse des coûts de production, démarche qualité).
La recherche d’un avantage concurrentiel, encouragée : par les clients, par l’offre des concurrents et par la volonté de se démarquer.
Définition d’une salle propre :

La rédaction d’un cahier des charges pour la réalisation d’une salle propre

La nature des contaminants, à savoir les particules inertes (poussières), les particules viables (micro-organisme, biocontamination) et les contaminants chimiques (gaz, liquides, particules) ;
Les vecteurs de contamination, à savoir les opérateurs, l’environnement (air ambiant, enveloppe) les équipements de productions, les fluides process, les matières premières et les produits semi-finis

La définition d’une salle propre dépend de :

- l’enceinte de la salle qui est une enveloppe spécifique
- le traitement de l’air régit par une filtration de très haute qualité
- la gestion des flux de personnes et de matières

L’enceinte salle propre :

L’enceinte isole les contaminations et, de par la nature des matériaux employés, favorise le traitement de l’air et la décontamination.

Celle-ci est composée d’un sol, de parois, de portes et d’un plafond :

- Les sols doivent être plans et lisses, une remontée du revêtement de sol sur la paroi est à privilégier (étanchéité, facilité de nettoyage). Les revêtements de sol les plus utilisés sont les revêtements PVC souple et les résines époxy. Une attention sera portée sur l’adéquation du sol avec l’environnement de la salle (utilisation d’acides, solvants, sol dissipatif ou conducteur, etc...)

- Les parois sont constituées de panneaux sandwichs d’une épaisseur de 60 mm, si possible monoblocs et étanches (minimisation du phénomène relargage). Les parements sont en tôle lisse laquée (laque polyester 25 µm). Suivant le degré d’agressivité de l’ambiance les revêtements seront en tôles plastifiée, inox ou polyester. L’âme du panneau sera en polyuréthane ou en laine de roche. Les éléments vitrés sont monoblocs et le vitrage totalement intégré au panneau. Les joints entre panneaux sont réalisés par un mastic silicone neutre antifongique d’une largeur de 3 à 4 mm et sont plats.

- Les portes peuvent être pivotantes ou coulissantes.
Les portes pivotantes :
Le bloc porte est totalement bi-affleurant et donc parfaitement intégré à la paroi. La liaison entre l’huisserie et les panneaux de parois est assurée par un emboîtement de type femelle / femelle à clé aluminium. Une plinthe automatique en partie basse et un joint à lèvres disposé sur les trois autres côtés assurent l’étanchéité de l’ensemble. Un panneau d’imposte de même nature que la paroi est mis en place en partie supérieure.
Les portes coulissantes :
L’huisserie est totalement bi-affleurante et intégrée à la paroi. La liaison entre l’huisserie et les panneaux de parois est assurée par un emboîtement de type femelle / femelle à clé aluminium.

- Les plafonds. Les plafonds sont constitués de panneaux sandwichs d’une épaisseur de 52 mm. Les plafonds sont autoportants, ils sont repris mécaniquement soit à la charpente, soit sous dalle béton. Aucune structure n’est visible de l’intérieur.

Les opérations de maintenance s’effectuent le plus souvent par l’extérieur.

Le plafond sera réputé circulable et acceptera une surcharge ponctuelle de 150 kg répartie sur 1 m².

Les bouches et les appareils d’éclairage sont intégrés au plafond et donc affleurants à la sous-face du plafond.

Le traitement de l’air des salles propres

Une salle propre est une zone à l’intérieur de laquelle la concentration en particules de l’air ambiant est maintenue sous contrôle.

On appelle classe d’empoussièrement le niveau de concentration de poussière maximal admissible pour un type d’application industrielle défini.

Le tableau 1 indique le nombre de particules présentes dans la nature en fonction du milieu.
Milieu / ambiance
Nombre de particules de 0,5 µm par mètre cube d’air
Salles propres
40 à 40 000
Campagne sans vent
10 millions
Atelier mécanique bureau fumeurs
100 millions
Industrie lourde 400 millions
Le tableau 2 indique l’échelle des différentes particules.
Particules
Taille
Sable 100 à 2000 µm
Cheveu 100 µm
Brouillard d’huile
0,1 à 10 µm
Fumées 0,01 à 1 µm
Le tableau 3 indique les concentrations à atteindre pour obtenir les différentes classes d’empoussièrement.
Nombre de particules de 0,5 µm par unité de volume d’air
Classe américaine Classe système international ft3 (pied cube) m3 (mètre cube)
100 000
M6.5 100 000
3 350 000
10 000
M5.5
10 000
335 000
1 000
M4.5
1 000
33 500
100
M3.5 100 3 350
Le principe de réalisation d’une salle propre : filtration, diffusion d’air

L’air extérieur doit être débarrassé de ses particules polluantes par un système de filtration. Celui-ci comporte au minimum trois étages de filtres d’efficacité croissante.

La pureté de l’air dépend également du mode de diffusion :

- Diffusion turbulente : l’air propre soufflé dans l’ambiance se mélange à l’air ambiant et dilue les impuretés.
- Diffusion laminaire : les flux d’air sont rectilignes et poussent les polluants hors de l’enceinte. Il n’y a pas de mélange entre l’air propre soufflé et l’air ambiant pollué.

On associe à ces deux types de flux un taux de brassage de l’air qui correspond au nombre de fois que le volume d’air total de l’enceinte passe par les filtres (tableau 4).
Classe d’empoussièrement Taux de brassage Type de flux
100 000
15 à 30 volumes/heure
Turbulent
10 000
30 à 50 volumes/heure
Turbulent
1 00
50 à 100 volumes/heure
Turbulent
100
Jusqu’à 600 volumes/heure Laminaire

 

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