Règles d’implantation et d’utilisation d’épurateurs d’air autonomes dans des locaux tertiaires – Projet PR21

Résumé et principaux résultats

L'objectif du projet PR21 était d'étudier différentes configurations d'épurateurs d'air autonomes, par calculs (simulation numérique 3D) et mesures (capteurs de particules à bas coût), afin de définir des règles d'implantation pour la réduction des concentrations en particules dans l'air des locaux tertiaires.
Six épurateurs d'air autonomes (4 portables et 2 plafonniers) équipés de filtres HEPA et disponibles sur le marché français, ont été choisis et testés en laboratoire (NF B44-200) afin de déterminer leurs performances intrinsèques. Les points de réglage des débits d'air ont été identifiés afin de permettre lors de leurs fonctionnements dans les salles étudiés, des renouvellements d'air de respectivement 1, 2,5 et 5 vol/h. La puissance acoustique des épurateurs a également été mesurée.
Les résultats de calculs dans 2 salles modèles du CETIAT (une salle rectangulaire ventilée par une VMC simple flux par extraction, et une salle carrée non ventilée), pour plusieurs dizaines de configurations, ainsi que les mesures pour un nombre plus limité de cas, ont montré que la concentration en particules au cours du temps diminue plus vite et plus fortement lorsque le débit d'air augmente. Les résultats des mesures sont en accord avec ceux des calculs. Des règles d'implantation ont alors pu être déduites : l'épurateur est le plus performant s'il est au centre de la pièce et le moins performant s'il est dans un coin, le placer le long d'un mur donne une performance intermédiaire. Utiliser 2 épurateurs pour un même débit d'air plutôt qu'un seul donne des performances similaires, mais cette configuration est meilleure d'un point de vue acoustique. Le traitement de l'air des salles est plus homogène spatialement dans la salle carrée non ventilée que dans la salle rectangulaire ventilée, et il est plus homogène avec les épurateurs plafonniers qu'avec les portables. Les performances de configurations d'épurateurs sont meilleures dans la salle non ventilée car dans la salle ventilée il y a un afflux permanent de particules via la ventilation.
La méthodologie d'implantation a été mise en oeuvre in-situ dans 4 salles d'un établissement scolaire de l'agglomération lyonnaise, 2 salles occupées et 2 salles inoccupées, les 4 salles non ventilées. Les résultats obtenus confirment la méthodologie d'implantation développée à partir des salles modèles du CETIAT.

Title: Rules for the implementation and use of stand-alone air cleaners in commercial premises - Project PR21
Abstract: The objective of the PR21 project was to study different configurations of stand-alone air cleaners, using calculations (3D numerical simulation) and measurements (low-cost particle sensors), to define implementation guidelines for reducing particle concentrations in the air of commercial premises.
Six stand-alone air cleaners (4 floor standing types and 2 ceiling-mounted) equipped with HEPA filters and available on the French market were selected and tested in laboratory (NF B44-200) to determine their intrinsic performances. Airflow adjustment points were identified to allow for air exchange rates of 1, 2.5, and 5 vol/h (air changes per hour), respectively, during operation in the rooms studied. The acoustic power of the air cleaners was also measured.
Calculation results from two model rooms at CETIAT (a ventilated rectangular room (single-flow mechanical ventilation with extraction) and a non-ventilated square room), for several dozen configurations, as well as measurement results for a more limited number of cases, showed that particle concentration decreases more rapidly and significantly over time as the airflow rate increases. The measurement results are consistent with the calculation results. Optimal placement guidelines were then established: the air cleaner is most effective when located in the centre of the room and least effective when placed in a corner; positioning it along a wall provides intermediate performance. Using two air cleaners for the same airflow rate results in similar performance compared to a single air cleaner, but this configuration is acoustically better. Air treatment in the rooms is more spatially homogeneous in the non-ventilated square room than in the ventilated rectangular room, and more homogeneous with ceiling-mounted air cleaners than with portable ones. The performances of air cleaner configurations are better in the non-ventilated room because the ventilated room is continuously fed by particles via the ventilation system.
The implementation methodology was carried out in situ in four rooms of a school in the Lyon metropolitan area: two occupied and two unoccupied, all four were non-ventilated. The results obtained confirm the implementation methodology developed using the model rooms from CETIAT.