Planifier, construire et exploiter durablement les espaces intérieurs – mais comment ?

Abb 1 : À quel point les perspectives en salle blanche peuvent être vertes si l'on fait tout correctement, de la planification à l'exploitation.

Abb 2 : Une salle blanche ne reste jamais immobile – d'où l'importance de concevoir un fonctionnement de réduction de manière optimale afin d'économiser un maximum d'énergie.

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Abb 7 : L'utilisation de matériaux à usage unique et de consommables en salle blanche nécessite une sélection consciente des produits et un plan de gestion des déchets détaillé.

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Auteur : Dirk Steil, Directeur général de BECKER Reinraumtechnik GmbH, www.becker-reinraumtechnik.de

Peu de concepts ont évolué aussi rapidement ces dernières années que celui de "durabilité". Mais qu'est-ce que la durabilité en réalité et quel est le lien avec la technologie des salles blanches ?

Selon le Duden, la durabilité signifie satisfaire les besoins du présent de manière à ne pas limiter les possibilités des générations futures ou, autrement dit, que les générations futures ne soient pas désavantagées pour satisfaire leurs besoins par rapport à la génération actuelle.

En première conséquence, cela implique de gérer les ressources disponibles avec précaution et, notamment en ce qui concerne le changement climatique, de réduire l'empreinte carbone.

L'empreinte carbone (carbon footprint) évalue la quantité totale de gaz à effet de serre (en tonnes de CO2) qu'une personne ou une entreprise cause sur une période donnée. L'empreinte carbone représente une grande partie de l'analyse du cycle de vie humain (Life-Cycle). En évitant par exemple l'utilisation de combustibles fossiles pour la production d'électricité, il est possible de réduire considérablement cette empreinte.

Où se trouvent dans la technologie des salles blanches des approches pour la durabilité et la réduction de l'empreinte carbone ?

Commençons par la première phase de la "vie" d'une salle blanche, la planification - c'est ici que sont posés les fondements essentiels pour l'avenir. Nous savons tous que l'exploitation d'une salle blanche est un processus très énergivore. En intégrant l'efficacité énergétique dès la conception de la salle blanche, on obtient une solution énergétiquement durable sur toute la durée de vie.

Cela commence par la disposition de la salle blanche elle-même et donc aussi par la définition du volume de la pièce. "Aussi grand que nécessaire, aussi petit que possible" peut sembler trivial au premier abord, mais est souvent négligé ou sous-estimé lors de la planification : plus la pièce est grande, plus le système de ventilation est volumineux et plus la consommation d'énergie est élevée. Le volume d'air de la pièce est renouvelé de 10 à plus de 100 fois par heure.

Outre les salles, il faut également planifier l'installation technique de manière à ce qu'elle fournisse les performances nécessaires avec la consommation électrique la plus faible possible. Par exemple, si la récupération d'énergie est déjà imposée par la loi, il existe néanmoins de nombreuses "astuces" techniques pour réduire drastiquement la consommation électrique : systèmes d'air décentralisés, pré-désurchauffe d'air extérieur, remplacement des niveaux de pression fixes par des surpressions ciblées et sécurisées, ainsi que des méthodes innovantes d'humidification de l'air ne sont que quelques exemples.
L'expérience du fournisseur de salles blanches est ici essentielle pour déterminer quel concept convient à quel cas d'usage et quels succès ont déjà été démontrés dans des projets de référence – tout ce qui semble bon en théorie ne fonctionne pas toujours dans la pratique.

Une autre base pour une planification durable est le travail avec des méthodes BIM ("Building Information Modelling"). Ici, chaque composant reçoit dès la phase de conception une multitude de données qui, depuis la conception, l'installation, la fourniture de pièces de rechange jusqu'à la gestion ultérieure lors du démontage, reflètent tout le cycle de vie et sont ainsi plusieurs fois utiles.

La phase de construction de la salle blanche influence également de manière décisive la durabilité. Par exemple, le choix des composants et des unités de traitement a une influence déterminante sur la durée de vie et le niveau de l'impact environnemental d'une salle blanche. Les appareils de ventilation, par exemple, qui sont peu coûteux à l'investissement mais présentent de plus en plus de fuites au fil du temps, entraînent une perte croissante d'air précieux et coûteux avant même qu'il n'atteigne la salle blanche. Il en va de même pour le système de conduits d'air, si celui-ci n'est pas installé, étanchéifié et isolé de manière professionnelle.

La question de savoir quels systèmes de murs et de plafonds pour salles blanches sont installés contribue également à l'empreinte écologique : il fait une différence de choisir un mur avec une mousse de PU bon marché, qui peut éventuellement dégazer, est inflammable et difficile à éliminer, ou d'opter pour un mur à double coque flexible, où l'air entre les deux couches est isolé de manière optimale. La même chose s'applique aux plafonds des salles blanches : si l'on utilise des plafonds en métal mince dans une hall où, en été, une chaleur résiduelle se forme au-dessus du plafond de la salle blanche, toute cette chaleur est transmise au sein de la salle blanche et doit y être refroidie à nouveau à un coût élevé.

Si la salle blanche est conçue de manière efficace et construite de manière professionnelle, il existe également de nombreuses approches pour la durabilité lors de l'exploitation :
Les salles blanches ne sont souvent pas optimisées en continu après leur mise en service. Pourtant, cela représente un potentiel énorme : ajuster en fonction des besoins le taux de renouvellement d'air, par exemple lors d'une utilisation moins intensive en personnel, permet d'économiser plusieurs kWh d'électricité par an. Il en va de même pour des modifications importantes dans l'équipement du processus par l'exploitant, si celles-ci touchent les charges thermiques ou les quantités d'air extrait. Notre recommandation est donc de faire régulièrement, idéalement annuellement, un audit de la salle blanche et de l'ajuster en fonction des situations réelles.

Maintenance

Une maintenance régulière de tous les systèmes est en général essentielle et permet d'identifier de nouvelles économies pour une plus grande durabilité. Parmi celles-ci, le remplacement en temps voulu des filtres et l'élimination des écarts de mesure. La différence de pression dans les filtres n'augmente pas de façon linéaire mais exponentielle, c'est-à-dire qu'avec une augmentation de la contamination du filtre, il faut de plus en plus de pression (donc d'énergie) pour le faire passer. Il faut donc changer le filtre avant que cette croissance exponentielle ne commence.

Le type et l'étendue de la maintenance peuvent être évalués et considérés sur une base de gestion des risques. Si possible, une maintenance prédictive doit également être intégrée. Ainsi, des capteurs de température et de mouvement sur les éléments actifs peuvent alerter précocement et éviter des pannes inutiles ou des surcoûts énergétiques.

Recyclage et élimination : assurez-vous que les produits à usage unique utilisés sont recyclés ou éliminés conformément. Un plan clair pour le recyclage peut contribuer à minimiser l'empreinte écologique.

Le démontage d'une salle blanche peut également être réalisé de manière durable. Les données issues du modèle BIM de la phase de conception nous y aident. Tous les matériaux, appareils et composants utilisés ont leurs fiches depuis le début de la planification. Elles peuvent inclure, par exemple, des informations sur la composition des matériaux ainsi que des recommandations pour leur élimination.

Voici donc les principes pour la planification, la construction et l'exploitation durables des salles blanches. Il existe également de nombreux autres points d'approche passionnants pour réduire notre empreinte CO2 dans le domaine des salles blanches : par exemple, les vêtements, le nettoyage, l'emballage.
Une manifestation en présentiel du réseau des salles blanches www.Cleanroomnet.de aura lieu en juin 2024, à laquelle nous vous invitons chaleureusement dès à présent.

Conclusion

Dans toute l'industrie, ces dernières années, l'intérêt pour la réduction de la consommation d'énergie et de l'empreinte CO2 a non seulement augmenté, mais aussi la volonté d'investir. Les mesures d'optimisation ne sont plus freinées par des préoccupations fondamentales ou par des considérations de rentabilité. L'industrie investit intelligemment dans l'infrastructure technique des salles blanches et peut également attendre de nous, spécialistes des salles blanches, des idées innovantes. Ce ne sont plus uniquement les coûts d'investissement qui compteront à l'avenir, mais aussi le coût du cycle de vie et l'empreinte CO2 d'une salle blanche. Intéressé ? Contactez-nous : info@becker-reinraumtechnik.de