La ventilation des laboratoires – performante et énergétiquement efficace ? Mais sûre !

Les sorbonnes servent, entre autres, à protéger les employés contre les substances dangereuses au travail. Or, dans certaines situations, les performances de certaines sorbonnes – pourtant conformes aux normes – sont insuffisantes. La normalisation doit y remédier : une situation de ventilation telle qu’on la rencontre couramment en laboratoire ne doit pas mettre en péril la sécurité des sorbonnes et d’autres dispositifs de sécurité liés à la technique d’aération. La priorité absolue est la sécurité des personnes !

Les dispositifs de ventilation (sorbonnes, postes de sécurité, bras aspirants, armoires de sécurité ou systèmes d’aspiration encastrés…) font partie de l’équipement d’un laboratoire. Destinés à aspirer les substances dangereuses, ils peuvent aussi remplir d’autres fonctions de protection, selon leur type et modèle : les sorbonnes, par exemple, doivent empêcher la formation d’atmosphères explosibles par un rinçage à l’intérieur de l’enceinte et protéger contre les fragments volants et la pulvérisation.

Le principal défi consiste à réguler et à diriger la multitude des flux d’air évacué et, le cas échéant, d’arrivée d’air, en prenant suffisamment en compte la sécurité, le climat de la pièce (courant d’air, température, humidité ambiante), la souplesse d’utilisation du laboratoire et l’efficacité énergétique.

La ventilation d’un laboratoire doit être en outre adaptée à la concentration croissante d’appareils sur les paillasses, à des appareils électriques de plus en plus nombreux et performants (charge thermique), ainsi qu’à l’utilisation mixte du laboratoire (comportant p.ex. davantage de bureaux), fréquente dans la pratique.

On a relevé des cas pour lesquels, dans certaines configurations du laboratoire (p.ex. façades de verre, sorties d’aération spéciales, arrivée d’air très froid, obstructions), la capacité de confinement des sorbonnes n’était pas suffisante, malgré un débit volumique correct et des essais de type satisfaisants. Vérifier tous les dispositifs de ventilation sur place et dans des conditions de fonctionnement après leur installation, ou les tester à l’aide de procédures assistées par ordinateur (3D-CFD), comme certains l’ont alors réclamé, est toutefois une solution douteuse, notamment parce qu’il est impossible de simuler efficacement sur place toutes les conditions de fonctionnement, et ce en un temps réduit.

Les défaillances de la ventilation – Pistes de solution

Différentes pistes sont actuellement poursuivies, tant au niveau de la normalisation que de la législation, afin d’éviter les défaillances des sorbonnes liées à la ventilation :

1. La série de normes DIN EN 14175¹ définit les caractéristiques des sorbonnes par des méthodes d’essai de type et d’essai sur site. Conçu à cet effet, le « test de robustesse » consiste à faire passer une grande planche devant la sorbonne, à une vitesse de 1m/s, ce qui permet de détecter des faiblesses en termes de capacité de confinement, par la fuite de gaz traceurs.

2. Le CEN/TC 332/WG 4 « Équipements de laboratoire » examine, entre autres, comment les perturbations verticales du débit d’air peuvent être prises en compte lors de tests de robustesse supplémentaires et dès la phase de conception du laboratoire.

3. Le référentiel VDI 2051 « Ventilation pour laboratoires », qui complète la norme DIN 1946-7 « Systèmes de ventilation pour laboratoires », doit être modifié. Les organismes allemands d’assurance accidents (BG) se sont également saisis du sujet dans les directives relatives aux laboratoires BGI/GUV-I 850-0².

Une réduction du volume d’air évacué aggrave le problème

Face aux fortes déperditions d’énergie liées à la ventilation, on tente aussi de réduire radicalement le volume d’air évacué dans les laboratoires. Or, cela peut avoir pour effet, notamment si l’écran mobile de la sorbonne est fermé, que la charge thermique dans le laboratoire augmente tellement, surtout en été, qu’un refroidissement n’est plus possible que par des différences élevées de température (courants d’air descendants perturbants). De plus, on risque la formation d’une atmosphère explosible à l’intérieur de la sorbonne, par exemple lors de la manipulation de solvants. Pour les préventeurs, les solutions encore plus radicales (remplacer la ventilation par la circulation d’air filtré, ou évacuer l’air uniquement en cas d’une contamination mesurable) sont totalement inadéquates.

Des missions pour la normalisation et les législateurs

Pour une ventilation de laboratoire efficace, il faudrait à la fois que la normalisation affine les critères de qualité pour la technique d’aération et définisse des exigences minimum adaptées à la pratique pour la conception et la réalisation de la ventilation en laboratoire, l’un des principaux objectifs devant être une arrivée d’air provoquant peu de perturbations. Il est souhaitable que, forts de leurs compétences dans le domaine des substances dangereuses et du fonctionnement d’un laboratoire, les préventeurs épaulent la normalisation.

Dr Albrecht K. Blob
albrecht.blob@bayer.com