Atmosphère stérile lors de l'injection : profil mural spécial et système de ventilation sophistiqué permettant une hauteur de plafond de 6,3 m

Étant donné que les bâtiments de production au siège social de Bahlingen étaient devenus trop petits, la Braunform GmbH a construit un nouveau site dans la ville voisine d'Endingen avec deux salles blanches pour la production de plastiques et de produits pharmaceutiques. (Source : Braunform GmbH)

Dans les salles blanches, des constructions spéciales pour plafonds et murs ont été utilisées. De plus, un système de ventilation sophistiqué avec un flux d'air dirigé vers le bas via des unités de filtration et de ventilation a été conçu, ce qui le rend très économe en énergie. (Source : Braunform GmbH)

« Pour élaborer le concept de ventilation optimal, nous avons réalisé de nombreuses séries d'expériences. Sur la base de ces résultats, nous avons ensuite développé un système énergétique efficace », explique Jürgen Wolf, chef de projet chez bc-technology. (Source : bc-technology GmbH)

« bc-technology dispose d'une équipe très compétente, qui a également trouvé rapidement des solutions en cas de désaccords avec d'autres corps de métier. L'entreprise s'est à nouveau révélée être un partenaire fiable », déclare Thomas Geier, chef de l'ingénierie industrielle chez Braunform GmbH. (Source : Braunform GmbH)

Principe de construction modulaire avec une haute efficacité énergétique

Braunform a donc présenté plusieurs concepts à différents fournisseurs. Parmi eux, la bc-technology GmbH, qui avait déjà participé en 2012 à l’extension des salles blanches existantes sur le site principal de Bahlingen. En raison de cette bonne collaboration et de l’élaboration d’un concept particulièrement économe en énergie pour la nouvelle usine, l’entreprise a également obtenu cette commande. En seulement neuf mois, les deux salles blanches ont été réalisées — dont une chambre de production de classe GMP C ; une autre de classe de pureté GMP D. De plus, des sas pour le personnel et le matériel ont été intégrés dans la planification. Une attention particulière a été portée au fait que, en raison de la taille des salles blanches, beaucoup de personnel y séjournerait surtout lors des changements de poste. La taille des pièces et la commande des sas devaient être optimisées afin de minimiser les temps d’attente.

La hauteur de plafond inhabituelle représentait également un défi particulier pour bc-technology : elle nécessitait d’une part un système de ventilation sophistiqué, et d’autre part, les murs devaient répondre à des exigences élevées en matière de construction — notamment en termes de statique. « En général, les salles blanches ont une hauteur moyenne d’environ 3 à 3,5 m », explique Jürgen Wolf, chef de projet chez bc-technology. « Comme dans ce cas précis, nous devions accueillir les machines de moulage par injection et trois ponts roulants, il était nécessaire de presque doubler la hauteur de la pièce. »

Solution optimale grâce à des séries d’essais approfondies

Étant donné que les machines de moulage par injection émettent une charge thermique élevée de 8 kW, elles devaient être intégrées dans le concept d’énergie et de ventilation. bc-technology a proposé une circulation d’air dirigée vers le bas via des unités de filtration à ventilation (FFU) avec des sorties à vortex et des refroidisseurs d’air de retour. Par rapport à d’autres systèmes, ces derniers ont l’avantage de réutiliser une grande partie de l’air existant, nécessitant ainsi moins d’air neuf ; ils disposent donc d’un très haut rendement énergétique. De plus, ils peuvent être combinés avec les composants du système CleanoFlex développé par bc-technology. Ce système de salle blanche flexible et modulaire permet de réaliser à tout moment des extensions ou modifications, et est adapté aux solutions sur mesure pour les clients. Même des pièces de classes de pureté plus élevée peuvent être réalisées sans difficulté.

L’entreprise n’a laissé rien au hasard lors de la planification : pour tester l’efficacité de la circulation d’air dirigée vers le bas, des séries d’essais ont été commandées dans un laboratoire d’essai. « Comme nous ne disposions pas d’une machine de moulage par injection pour les tests, nous avons simulé la charge thermique à l’aide d’un radiateur électrique. Celui-ci dégage la même charge thermique que les machines en salle blanche. De plus, les essais ont été réalisés dans un environnement de travail à hauteur comparable », décrit Wolf, en évoquant la préparation minutieuse. « Ensuite, grâce à une simulation optique de flux, nous avons documenté la circulation de l’air, ce qui nous a permis de développer une solution très efficace sur le plan énergétique pour Braunform », poursuit Wolf.

Faible consommation d’énergie grâce à la récupération de chaleur

Le concept de ventilation est également bien pensé : d’une part, les nouvelles salles blanches disposent d’un système de ventilation décentralisé avec FFU et filtres H14, assurant une circulation turbulente dans les halls. Cela constitue également un facteur clé pour atteindre le niveau de pureté requis. D’autre part, les pièces sont alimentées par un système de ventilation central avec de l’air neuf. Afin d’éviter que les machines ne rejettent des particules dans la salle, une extraction locale de particules a été installée sur les unités de moulage par injection. Cet air est ensuite remplacé par de l’air extérieur provenant du système central. La récupération de chaleur via un échangeur rotatif est utilisée ici, permettant de réduire considérablement les coûts de chauffage et de climatisation. De plus, le système de ventilation central humidifie ou déshumidifie l’air selon les conditions requises pour la salle blanche. Un système intelligent, auto-régulateur, fonctionne selon un principe en cascade : tandis que les FFU fonctionnent en permanence pour réguler la température de la pièce, la ventilation principale ne s’active en mode refroidissement ou chauffage que lorsque des capteurs détectent que la température réglée est dépassée ou non atteinte. La température reste ainsi constante à 22 ± 3 °C avec une humidité relative de 50 ± 10 %.

Profil spécial pour murs et plafonds en raison de la hauteur exceptionnelle

Par ailleurs, la hauteur exceptionnelle a également joué un rôle important dans la conception des murs et du plafond. Ici aussi, une grande flexibilité a été privilégiée pour permettre des modifications ultérieures simples. Le système de plafond est constitué de plusieurs modules facilement échangeables, soutenus par des profils en aluminium. La hauteur peut être ajustée de façon flexible grâce à des tiges filetées. Le plafond peut supporter une charge supplémentaire maximale de 110 kg/m².

bc-technology a également développé des panneaux muraux spéciaux, dotés d’une structure flexible et autoportante ; cela évite le transfert de charge vers le plafond. Les panneaux, d’une épaisseur de 60 mm, disposent de surfaces visibles recouvertes de plastique. Les murs sont également renforcés par une structure supplémentaire en profils d’aluminium pour assurer leur stabilité. « Pour les éléments muraux, il faut veiller à ce que les espaces entre eux soient étanches. C’est pourquoi ils sont remplis de matelas en fibre de pierre liés à la résine synthétique, qui ne se déforment pas », explique Wolf. Le matériau est incombustible selon la norme DIN 4102/A1. Il est également important de souligner leurs excellentes performances en isolation thermique et acoustique, qui viennent renforcer le concept énergétique bien pensé.

Achèvement dans les délais malgré un calendrier serré

Malgré la complexité élevée de la commande, bc-technology a pu planifier et réaliser les salles blanches dans les délais impartis. « Au début des travaux, tous les détails de la planification n’étaient pas encore finalisés. De plus, le projet, avec un calendrier serré, a nécessité de nombreuses réunions régulières avec d’autres corps de métier et des planificateurs externes spécialisés en climatisation ou en automatisme. Le respect des réglementations pour les salles blanches selon GMP et ISO 14644 devait également être vérifié en permanence », explique Wolf, évoquant les défis rencontrés. La société étant également en mesure d’assurer la qualification des salles blanches elle-même, sans faire appel à une entreprise externe, Braunform a été très satisfaite de la collaboration. « bc-technology dispose d’une équipe très compétente, qui a su rapidement trouver des solutions en cas de désaccord avec d’autres corps de métier. L’entreprise s’est encore une fois révélée un partenaire fiable », conclut Geier. Le responsable de l’ingénierie industrielle voit donc de bonnes perspectives pour de futurs projets communs.