sas de contrôle d'accès pour les salles blanches : plus petit est souvent plus cher

sas de contrôle d'accès pour les salles blanches : plus petit est souvent plus cher

Le système de sas représente pour de nombreux exploitants de salles blanches un facteur de coût surtout désagréable : en effet, alors que la salle blanche offre un bénéfice économique mesurable, l’accès contrôlé nécessite principalement de l’espace et de l’entretien, sans être perceptiblement productif. La solution consistant à limiter au maximum la taille des sas de personnel peut cependant coûter cher aux entreprises à moyen terme. C’est ce que montre Florian Dittel, CTO de Dittel Engineering, dans une présentation scientifique. Ses résultats et domaines d’application seront présentés lors du Congrès Cleanzone les 24 et 25 octobre 2012 à Francfort.

Dans son mémoire de diplôme, récompensé par le prix Albert-Tichelmann du VDI, Dittel a développé une formule permettant de calculer la taille économiquement optimale des sas de personnel pour les salles blanches. « Il est logique de vouloir minimiser la surface de base des sas d’air pour des raisons de coûts. Mais pour réellement réduire les dépenses annuelles d’un sas, qu’il s’agisse de coûts d’exploitation ou d’investissement, il est nécessaire de faire apparaître, d’évaluer et d’intégrer dès la phase de conception tous les facteurs d’influence », explique l’expert.

Réglage de la taille

Bien que le sas de personnel soit indispensable à l’utilisation des salles blanches et représente un coût important, aucun modèle de calcul pour leur conception, construction et exploitation efficaces n’était jusqu’à présent disponible. Dittel montre désormais que le coût total d’un sas de personnel peut non seulement être représenté mathématiquement, mais aussi que sa taille, qui influence fortement le fonctionnement idéal et économique, peut être précisément calculée. Pour le calcul des coûts liés à la planification, la construction et l’exploitation, les points suivants sont généralement pris en compte :

Coûts d’investissement
- Coûts généraux de location du bâtiment
- Coûts d’investissement par corps de métier

Coûts d’exploitation
- Coûts liés au personnel
- Coûts de nettoyage
- Coûts de maintenance
- Coûts de fonctionnement de l’installation de traitement d’air (ATM)

Facteurs spécifiques influençant les coûts des sas de personnel
- Secteur industriel
- Classe de propreté
- Quantité d’air neuf
- Consommables
- Nombre de personnes
- Durée de l’habillage
- Taille et surface de base

Ces facteurs ont une influence variable sur le fonctionnement du sas de personnel.

Facteur principal : le personnel

Le poste de coût le plus important pour tout sas de personnel est sans conteste le personnel lui-même. Indépendamment de la taille et du type de sas, cette dépense détermine principalement le coût annuel d’exploitation. Il est donc particulièrement important pour la conception d’un sas. Les coûts sont liés à la durée de l’habillage et aux temps d’attente qui en découlent. La taille du personnel influe également sur la quantité de vêtements de salle blanche et de consommables, ainsi que sur le nettoyage du sas.

Des exemples concrets illustrent la corrélation entre la taille du personnel et celle du sas : ainsi, selon un calcul de Dittel pour une salle blanche de classe 8 selon EN DIN ISO 14644-1 utilisée par 130 personnes, la surface de base idéale du sas d’air se situe entre 95 et 170 m². Comme l’entreprise étudiée fonctionne en deux équipes, des temps d’attente lors de l’habillage entraînent des coûts de personnel plus élevés, comme mentionné plus haut. En intégrant ces coûts dans le calcul de la taille du sas, la solution la plus économique en termes de coûts d’exploitation et d’investissement est une surface de 125 m². La raison : un sas plus grand permet à davantage de personnes de s’habiller simultanément. Il accélère ainsi le changement d’équipe, réduit le temps d’attente devant le sas, diminue le retard dans le processus de production, offre un meilleur confort aux employés et garantit une flexibilité face aux changements ou à la croissance de l’entreprise.

Le fait que l’économie à tout prix puisse coûter cher est également illustré par des « facteurs souples » tels que la formation et le confort. Les contaminations particulaires et microbiologiques ne sont pas visibles pour l’œil humain. Les employés sous-estiment souvent le risque de contamination dû à un comportement incorrect lors de l’entrée dans la salle blanche. La formation et une certaine souplesse concernant les vêtements et la taille du sas peuvent à long terme réduire les coûts : « Si l’on réduit la formation et le confort, une entreprise court le risque que ses employés utilisent le sas de personnel de manière incorrecte ou plus fréquemment que nécessaire, par exemple pour de courtes pauses, ce qui augmente le risque de contamination », explique Dittel.

Point de rencontre des connaissances : Cleanzone

Il présente lors de sa conférence au Congrès Cleanzone à Francfort-sur-le-Main ces aspects économiques ainsi que sa formule économique appliquée concrètement. Les 24 et 25 octobre 2012, ce point de rencontre offre un aperçu de tous les sujets essentiels liés à la planification, la construction et l’exploitation des salles blanches, ainsi que des développements technologiques et des perspectives d’avenir dans la technique des salles propres. Le congrès de haut niveau se tient parallèlement au salon professionnel Cleanzone, la nouvelle foire internationale pour la technologie des salles blanches. Elle réunit des fabricants de matériaux d’usage, de techniques de salles blanches, d’équipements et de composants de construction, ainsi que des universités et des hautes écoles.

Contexte : sas d’air dans la technique des salles blanches

L’atmosphère et la qualité de l’air requises dans les salles blanches sont exposées à une contamination constante par l’homme, qui constitue le plus grand vecteur de particules. Les systèmes de sas couplés à la technique de traitement d’air sont donc parmi les éléments les plus importants en technique des salles blanches. C’est uniquement grâce au sas que l’on peut gérer efficacement la contamination dans les espaces propres. Les sas sont utilisés
- pour permettre l’entrée dans une classe de propreté supérieure, sans influencer le processus en cours ;
- pour faire entrer et sortir des personnes et des objets ;
- pour stocker et fournir les vêtements de salle blanche ;
- pour éviter l’intrusion de contaminations particulaires et microbiologiques.

Les principes de fonctionnement en technique des salles blanches diffèrent selon la turbulence ou la déplacement laminaire, turbulent ou dirigé. Ils sont choisis en fonction de l’objectif et de la classe de propreté. De plus, trois concepts différents sont utilisés pour délimiter les zones propres des zones plus sales : dans le concept de déplacement, des flux d’air dirigés assurent une séparation claire entre zones propres et sales ; dans le concept de différence de pression, la gestion de la pression d’air empêche le mélange des zones ; dans le concept de barrière, des délimitations infranchissables comme des murs sont utilisées.

Indépendamment du principe de fonctionnement choisi, le sas de personnel sert toujours de zone tampon entre deux zones de classes de propreté et de niveaux de pression différents – par exemple entre la salle blanche et l’extérieur ou entre la classe B et la classe C. Dans le sas lui-même, l’air filtré est généralement insufflé du côté « propre » via des filtres à particules en suspension, tandis qu’il est aspiré du côté « sale » au niveau du sol. Il empêche ainsi l’introduction de contaminations indésirables de l’extérieur dans la salle blanche.