Entendons-nous sur l’air que nous respirons : En Vedette : la purification de l’air plafonnier par rayonnement UV-C
Angela Jamieson et Marc Laplante
L’émergence de la COVID-19 ainsi que la diffusion des infections qui y sont apparentées soulignent l’actualité de la propreté de l’air. En effet, tout autour du monde, on observe des cas démontrant le rôle des aérosols dans la transmission : une répétition de chorale dans l’état de Washington lors de laquelle plus de 80 % des membres de l’ensemble ont été infectés (que ce soit des infections primaires ou secondaires)[1] suite à leur dernière répétition avant la mise en place des restrictions liées à la COVID-19, ou bien un restaurant à Guangzhou en Chine, au sujet duquel l’on a formulé l’hypothèse que la COVID-19 se serait diffusée par le biais de mouvements d’air au niveau du dispositif de climatisation plafonnier[2]. Ces cas-ci ainsi que beaucoup d’autres ont amené plus de 200 scientifiques à encourager l’OMS de reconnaître le fait que le coronavirus transmettant la COVID-19 est bien aéroporté[3]. C’est finalement le 5 octobre 2020 que le CDC met ses recommandations à jour, ajoutant le potentiel de transmission aéroportée[4].
Malgré la menace actuelle de la COVID-19, il faut qu’on se prépare pour celles de l’avenir. Effectivement, afin d’assurer que l’environnement est aussi propre que possible, c’est le nettoyage constant de l’air (24/7 ou du moins aux moments où un espace intérieur est occupé) qui est la meilleure action complémentaire à la désinfection adéquate des surfaces. La plupart des gens ne se rendent pas compte que l’air peut être plus contaminé que les surfaces, et peut jouer le rôle d’un milieu propice aux infections. Des particules microscopiques aéroportées sont mises en mouvement dans un espace intérieur par des éternuements, des toux ainsi que par les courants d’air générés par des systèmes CVC et par les déplacements de personnes. Une simple observation des particules de poussières retombant sur une machine à café, permet de visualiser le déplacement dans l’air d’agents pathogènes tels que des virus et des bactéries, car étant microscopiques, ils sont en fait d’un ordre de grandeur beaucoup plus petit. Si nous arrivons à purifier l’air, nous réduisons ainsi le risque de transmission d’infections tout simplement parce que la présence de particules infectieuses est bien plus faible. Par ailleurs, il est possible que les surfaces soient plus propres aussi, car les agents pathogènes peuvent être neutralisés ou éliminés avant de s’installer sur celles-ci. Bien sûr, aucune mesure en isolation n’agit comme une arme fatale capable d’arrêter toutes les infections. Toutefois, la mise en place d’un environnement aussi propre que possible (en purifiant l’air et en désinfectant les surfaces) associée à une bonne hygiène de lavage des mains et au respect des consignes de distance physique nous permet au mieux de minimiser les risques.
Le but du présent article est de vous informer du lancement sur le marché des produits les plus récents permettant de purifier l’air, ainsi que d’expliquer pourquoi ils fonctionnent et ce que sont les bénéfices offerts par rapport à ceux d’autres produits.
En vedette : les produits de purification de l’air plafonnier par rayonnement UV-C. Bien qu’on en voie quelques modèles depuis un certain temps, les spécimens plus récents présentent un aspect plus esthétique grâce à leurs montages plafonniers permettant une intégration sans faille de la fonction de purification de l’air dans la conception du luminaire. Ce produit consiste principalement en un chemin lumineux encastré standard qui s’intègre aisément dans un plafond en T ; il peut être encastré dans un plafond en plaque de plâtre ou bien monté dans un plafond en béton à l’aide d’un châssis de montage. Ce châssis de montage peut également être suspendu du plafond afin d’en faire un luminaire en suspension. Des trous d’aération se trouvent à chaque bout du dispositif à l’emplacement des ventilateurs d’aspiration de l’air à travers d’un avant-filtre (habituellement un MERV6) destiné à filtrer les grosses particules. Le but unique de ce filtre est d’enlever les grosses particules de poussière pour permettre un fonctionnement optimal de l’appareil. A filtre plus performant tel qu’un filtre haute efficacité destiné à enlever les particules de l’air, emmagasinerait les particules infectieuses plutôt que de les laisser passer vers la cuve encastrée à l’arrière du dispositif. Cette cuve empêche la fuite de tout rayonnement UV-C afin de protéger les personnes présentes dans la pièce. Elle a été conçue pour atteindre un taux d’élimination élevé lors du premier passage, et ceci dans une fourchette large d’agents pathogènes (par ex. virus, bactéries, moisissures) à l’aide d’un débit bas d’air (habituellement 50 pi3/min.) ainsi que d’un dosage de rayonnement UV-C de haute intensité (habituellement autour de 200-300 J/m2). Des débits plus élevés entameraient l’efficacité. C’est pourquoi le rayonnement UV-C mis en place dans des systèmes CVC afin de limiter la formation de biofilm sur les bobines de l’appareil n’est pas aussi efficace en termes de purification de l’air, car celui-ci se déplace à une vitesse trop élevée. Le coronavirus transmettant la COVID-19 est extrêmement sensible au rayonnement UV-C et sera ainsi neutralisé de manière efficace. En fin de cycle, l’air purifié est renvoyé dans la pièce en passant par une grille en angle afin d’empêcher que ce même air ne soit recyclé.
Qu’est-ce qui fait en sorte que ces dispositifs de purification d’air plafonniers au rayonnement UV-C sont le complément idéal du nettoyage de surfaces.
1. En fonctionnant 24/7, ces dispositifs limitent la charge de fond en agents pathogènes à un strict minimum. Le nettoyage de surfaces a forcément un caractère épisodique. Autrement dit, ces surfaces ne sont au plus propre que pendant un certain temps après cette intervention. D’autres produits tels que les robots UV-C et les brumiseurs ont un caractère épisodique aussi. Ils parviennent à un nettoyage supérieur de surfaces (et dans certains cas, une purification de l’air aussi) mais dès qu’on sort l’appareil de la pièce et qu’on en ouvre la porte, l’air contaminé et les personnes entrant dans la pièce y introduisent des agents pathogènes de nouveau. Sans nettoyage en continu, la charge de fond en agents pathogènes peut augmenter à des niveaux entraînant la transmission infectieuse.
2. Un montage plafonnier permet d’aspirer les agents pathogènes vers le haut hors de la zone de respiration où la plupart de ces agents sont expulsés (car ce sont les humains qui sont à l’origine de particules infectieuses). Cette aspiration active vers le plafond assure l’ascension constante des particules infectieuses les évacuant en principe des espaces occupés. Le mouvement de l’air est ainsi moins gêné par l’emplacement des personnes et des meubles.
3. Le débit lent de l’air ne remue pas des agents pathogènes déjà installés sur les surfaces. Certains systèmes de traitement de l’air génèrent des débits élevés d’air (l’UV-C n’est donc pas très efficace) mais pourraient aussi perturber des particules déjà installées sur des surfaces (susceptibles donc d’être captées par le nettoyage de surface) les projetant ainsi dans l’air. Le fonctionnement des systèmes de traitement de l’air peut également être facilité par des déplacements dans une pièce où de l’air immobile peut s’incorporer dans le flux. L’apport d’air et l’air de retour (systèmes CVC) peuvent également accroître l’impact des dispositifs plafonniers et y être complémentaires.
4. Ces dispositifs recirculent et purifient l’air se trouvant DANS la pièce ; ce qui ne se fait pas dans le cas de systèmes CVC. Or, ces systèmes CVC font circuler l’air dans un immeuble entier. Tout autour du monde, on a relevé des cas indiquant la diffusion du virus dans des immeubles en copropriété ainsi que dans les tours d’appartements où le système CVC semble être un facteur[5]. Certes, l’ouverture de fenêtres pour admettre davantage d’air frais dans l’espace intérieur pourrait atténuer cette diffusion, mais ceci n’est pas toujours pratique lors des extrêmes climatiques du Canada. Au-delà de leur rôle complémentaire au système CVC, les dispositifs plafonniers permettent aussi une meilleure qualité d’air dans des immeubles où le rendement du système CVC est entamé.
5. Ces dispositifs représentent une sécurité intégrée, classée par ailleurs parmi les plus performantes de celles-ci (voir Figure 1), car ils ne requièrent aucune intervention humaine (à l’exception de l’entretien annuel). En principe, on peut les installer et les oublier jusqu’au moment de l’entretien (habituellement une fois par an dans le cas d’une utilisation 24/7). Par contre, les dispositifs autonomes (mis en place sur le sol ou sur une table) fonctionnent aussi en permanence, mais sont – dans la plupart des cas – des systèmes de filtrage multicouches nécessitant un entretien considérable. Si cet entretien n’est pas assuré de manière régulière, l’efficacité du produit en souffre. Les dispositifs autonomes sont donc classés sous la rubrique de contrôles administratifs. Les robots UV-C et les brumiseurs sont également classés sous cette rubrique, car, pour permettre leur fonctionnement correct, ils requièrent un entretien programmé ainsi que des interventions humaines, et nécessitent ainsi une utilisation intensive de main d’œuvre. Quoique essentiel dans certains cas, l’EPI est désignée comme moyen peu efficace, car le respect des règles de leur mise en place ne peut pas être assuré (que ce soit en fonction d’une utilisation non conforme ou de leur absence totale).
6. Par ailleurs, les systèmes plafonniers de purification par rayonnement UV-C n’occupe aucune place sur le sol. En revanche, les produits autonomes, eux, sont équipés de cordons susceptibles d’occasionner des accidents, et ceci parfois dans des salles déjà encombrées d’équipement.
7. Ces dispositifs sont d’une grande simplicité. Ils ne comportent qu’un avant-filtre permettant d’éliminer la poussière et un rayonnement UV-C haute intensité. Aucun filtre ultra-performant n’est requis, car l’UV-C seul est d’une efficacité optimale. L’avantage est que moins d’entretien est requis et que la probabilité de pannes est réduite.
Apprendre les leçons de l’histoire : Stérilisation plafonnier par rayonnement UV
La stérilisation plafonnier par rayonnement UV existe depuis des décennies et a souvent joué un rôle de protection des intervenants dans des pavillons dédiés aux malades de la tuberculose et de la grippe (des 0,maladies aéroportées bien connues), limitant ainsi la diffusion des virus. Les appareils à évent à lames sont destinés à être installés au mur permettant une projection du rayonnement UV-C vers le plafond. Le flux généré par l’apport d’air et l’air de retour crée un mouvement naturel d’air permettant la purification passive de l’air de la pièce. Cette méthode a fait ses preuves en réduisant les taux de transmission dans de nombreuses applications documentées en détail dans la recherche. Toutefois, l’inconvénient du rayonnement UV-C est qu’il atteint tout matériel biologique, y compris la chair humaine. En effet, il ne se réfracte pas, mais se reflète bien. Par conséquent, certaines personnes présentes dans une pièce où il est déployé ont présenté des symptômes de brûlure cutanée et des yeux. Pour y remédier, les temps d’exposition étaient limités dans les pièces en question. Malgré les effets secondaires, il est clair que la stérilisation plafonnier par rayonnement UV (UV-C) est efficace. À titre d’indication, le CDC (Centers for Disease Control and Prevention : Centres de la prévention des maladies des États-Unis) et l’IES (Illuminating Engineering Society : Société de l’Éclairagisme) recommandent la stérilisation plafonnier par rayonnement UV en tant que méthode de lutte contre le coronavirus transmettant la COVID-19[6][7].
Dépasser les performances historiques :
Les produits nouveaux contribuent encore davantage à cette réussite en créant un flux d’air actif qui aspire l’air ambiant vers les dispositifs, ne dépendant ainsi que du mouvement de l’air généré par des systèmes CVC. Le rayonnement UV-C est désormais entièrement isolé permettant ainsi de profiter de la puissance de celui-ci dans des espaces occupés par des humains sans courir le risque de brûlures cutanées et des yeux. On pourrait qualifier ces nouveaux produits comme les « roulettes du bagage » par rapport à la génération précédente de stérilisation plafonnier par rayonnement UV, tant qu’ils en facilitent le déploiement. Leur conception est d’une grande simplicité et, bien sûr, d’une très grande efficacité. Comme indiqué ci-dessus, ces systèmes ne disposent d’aucun filtre supplémentaire à l’avant-filtre ; l’entretien annuel consiste donc uniquement dans le remplacement périodique de cet avant-filtre ainsi que de l’ampoule UV-C.
Extensions modernes
En plus de l’attelage de la puissance du rayonnement UV-C, d’autres fonctionnalités ont été conçues pour étendre l’action des produits plafonniers de purification de l’air. Par exemple, l’éclairage plafonnier consiste en un ensemble de DEL entièrement modulables, disponibles dans un éventail de températures de couleur (3000 K – 5000 K, 4000 K en standard). Certains modèles comportent aussi de l’intelligence artificielle pour suivre l’état de fonctionnement de l’ampoule et des ventilateurs ainsi que du débit d’air. Ces informations sont instantanément disponibles sur votre appareil et permettent d’atteindre des performances optimales. Pour terminer, ajoutons que le produit existe en blanc ou en noir pour mieux se marier à l’esthétique de la pièce où il est déployé.
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Angela Jamieson, Row 5 Distributors
Distributeurs canadiens des produits UV Angel (www.uvangel.com)
Marc Laplante, Laplante et Associés
514-978-0989
www.laplante.com
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[1] https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/69/wr/mm6919e6.htm
[2] https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/7/20-0764_article
[3] https://www.nytimes.com/2020/07/04/health/239-experts-with-one-big-claim-the-coronavirus-is-airborne.html
[4] https://www.cdc.gov/media/releases/2020/s1005-how-spread-covd.html
[5] https://medicalxpress.com/news/2020-07-coronavirus-outbreaks-tower-blocks-lockdown.html
[6] https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/dental-settings.html, sous la rubrique “Optimize Use of Engineering Controls”.
[7] https://www.ies.org/standards/committee-reports/, Report CR-2-20
