Fiches d’information Réponses SST

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1-Introduction

Que trouverez-vous dans ce document?

Ce document constitue en fait une introduction à la série de documents Réponses SST traitant de la ventilation industrielle, notamment :

  1. Introduction
  2. Unités de mesure
  3. Conduits
  4. Ventilateurs
  5. Hottes
  6. Filtres et dépoussiéreurs
  7. Installation et maintenance – généralités
  8. Diagnostic de panne
  9. Glossaire

Les documents susmentionnés ne traitent pas de la qualité de l'air intérieur et de la ventilation générale qui est habituellement utilisée dans les bureaux, les résidences et autres milieux non industriels. Veuillez vous reporter au document Réponses SST intitulé Qualité de l'air intérieur – Généralités pour obtenir de plus amples renseignements sur ces aspects.


Qu'est-ce que la ventilation industrielle?

La ventilation désigne le système mécanique d'un bâtiment qui fournit l'air extérieur « frais » et évacue l'air intérieur « vicié ».

Dans un lieu de travail, la ventilation sert à contrôler l'exposition aux impuretés, aussi appelées contaminants, en suspension dans l'air. Le système de ventilation choisi est couramment utilisé pour extraire les contaminants tels que les émanations, les poussières et les vapeurs dans le but d'obtenir un milieu de travail sain et sécuritaire. La ventilation peut être assurée par des moyens naturels, par l'ouverture d'une fenêtre par exemple, ou par des moyens mécaniques, tels que des ventilateurs ou des machines soufflantes.

Les systèmes industriels sont conçus pour déplacer une quantité d'air spécifique à une vitesse précise, ce qui garantit l'extraction (le soufflage) des contaminants indésirables. Bien que tous les systèmes de ventilation respectent les mêmes principes fondamentaux, chacun de ces systèmes est conçu spécifiquement pour le type de travail et le taux de rejet de contaminants caractérisant le lieu de travail desservi.


Quelle est l'utilité d'un système de ventilation?

Un système de ventilation remplit essentiellement quatre grandes fonctions :

  1. Assurer une alimentation continue d'air extérieur frais.
  2. Maintenir une température et un taux d'humidité confortables.
  3. Réduire les risques d'incendie et d'explosion.
  4. Réduire ou diluer les contaminants en suspension dans l'air.

Pourquoi doit-on se doter d'un système de ventilation mécanique?

L'installation d'un système de ventilation est considérée comme une « mesure d'ingénierie » ou un mécanisme technique permettant d'enlever ou de maîtriser les contaminants libérés dans les milieux de travail intérieurs. Elle constitue l'une des méthodes privilégiées pour limiter ou maîtriser l'exposition des employés aux contaminants présents dans l'air. Les autres façons de limiter les contaminants comprennent les mesures ci-après :

  • Éliminer l'emploi de matières ou de produits chimiques dangereux.
  • Les remplacer par des matières ou des produits chimiques moins toxiques.
  • Remplacer le procédé en cause par un autre moins nocif.
  • Modifier les méthodes de travail utilisées.

Quels sont les éléments d'un système de ventilation industriel?

Ces systèmes comportent de nombreux éléments, notamment ceux-ci :

  • un composant assurant « l'alimentation en air », une hotte ou une enceinte par exemple;
  • des conduits pour transporter l'air d'un endroit à un autre;
  • des filtres ou des dépoussiéreurs;
  • un ou plusieurs ventilateurs pour acheminer l'air extérieur dans le lieu de travail et en extraire l'air intérieur contaminé ou « vicié ».

Chacun de ces éléments est décrit de façon plus détaillée dans cette série de documents Réponses SST.


Quels sont les principaux types de systèmes de ventilation?

On distingue deux types principaux de systèmes de ventilation mécanique utilisés en milieu industriel, à savoir :

  1. la ventilation avec apport d'air neuf (aussi appelée ventilation générale), qui réduit la concentration de contaminants en mélangeant l'air contaminé avec de l'air neuf non vicié;

  2. la ventilation par aspiration à la source, qui extraie les contaminants à leur source même ou tout près de leur source, puis les évacue à l'extérieur.

Quelles sont les caractéristiques fondamentales de la ventilation avec apport d'air neuf?

La ventilation avec apport d'air neuf ou ventilation générale fournit et extraie de grandes quantités d'air en direction et en provenance d'une partie d'un bâtiment. Un tel système fait habituellement appel à d'imposants ventilateurs d'extraction montés dans les murs ou dans le plafond d'une pièce ou d'un bâtiment.

Un système de ventilation avec apport d'air neuf limite les contaminants produits dans un lieu de travail en ventilant la totalité de la pièce ou des locaux. Un tel système répartit jusqu'à un certain point les contaminants dans l'ensemble des lieux de travail de sorte que même les personnes éloignées de la source de contaminants peuvent être affectées.

L'efficacité de la ventilation avec apport d'air neuf peut être accrue si le ventilateur d'extraction est installé à proximité des travailleurs exposés et que l'admission d'air neuf d'appoint est située en amont de ces travailleurs, afin que l'air contaminé soit aspiré hors de la zone respiratoire des travailleurs. Voir à la figure 1 les schémas d'un bon et d'un mauvais aménagements du système de ventilation avec apport d'air neuf.

Lorsque sa fonction consiste à limiter ou à maîtriser les contaminants chimiques présents dans l'air, la ventilation avec apport d'air neuf doit uniquement être utilisée dans les situations suivantes :

  • La quantité de contaminants générés demeure faible.
  • La toxicité de ces contaminants est relativement modérée.
  • Les employés ne travaillent pas à proximité immédiate de la source de ces contaminants.

Il est par conséquent inhabituel de recommander un système de ventilation avec apport d'air neuf pour maîtriser ou limiter la concentration de produits chimiques dans l'air, sauf dans le cas de solvants dont les concentrations admissibles sont supérieures à 100 particules par million.

Figure 1 - Exemple de système de ventilation avec apport d'air neuf recommandé
Figure 1
Figure 2 - Exemple de système de ventilation avec apport d'air neuf recommandé
Figure 2
Figure 3 - Exemple de système de ventilation avec apport d'air neuf recommandé
Figure 3
Figure 4 - Exemple de système de ventilation avec apport d'air neuf recommandé
Figure 4
Figures 1 à 4 – Exemples de systèmes de ventilation avec apport d'air neuf recommandés
Figure 5 - Système de ventilation avec apport d'air neuf à éviter
Figure 5
Système de ventilation avec apport d'air neuf à éviter

Quelles sont les contraintes associées à la ventilation avec apport d'air neuf?

Il importe de garder en tête que la ventilation avec apport d'air neuf, en qualité de méthode de protection des travailleurs, est néanmoins assortie de limites et de contraintes :

  • Elle ne permet pas d'extraire la totalité des contaminants.
  • Elle ne peut être utilisée en présence de produits chimiques très toxiques.
  • Elle n'assure pas l'extraction des poussières, des émanations contenant des particules métalliques, et des concentrations élevées de gaz et de vapeurs.
  • Elle exige le chauffage ou le refroidissement d'importants volumes d'air neuf d'appoint.
  • Elle ne peut traiter efficacement les crêtes subites de gaz ou de vapeurs ni les émanations produites par intermittence.

Les ventilateurs de table ou sur pied ordinaires sont également utilisés à l'occasion comme matériels de ventilation, mais ces ventilateurs ont plutôt pour effet de disperser les contaminants autour de la zone de travail sans les éliminer de façon efficace. L'ouverture des portes et des fenêtres peut assurer une certaine ventilation par apport d'air neuf, mais cette méthode n'est pas très fiable puisqu'elle ne permet pas de contrôler la circulation d'air.

De façon générale, le débit d'air ou débit volumétrique de la ventilation avec apport d'air neuf dépend largement de la vitesse à laquelle les contaminants sont générés dans l'air et de l'efficacité du mélange de l'air frais avec l'air contenu dans le lieu de travail.


Qu'est-ce la ventilation par aspiration à la source?

La ventilation par aspiration à la source est utilisée pour limiter la quantité de contaminants dans l'air en les capturant directement à la source ou à proximité de leur source, par opposition à la ventilation avec apport d'air neuf qui entraîne la propagation des contaminants dans toute la zone de travail. La ventilation par aspiration à la source est généralement beaucoup plus efficace pour maîtriser les contaminants très toxiques présents dans l'air avant qu'ils n'atteignent la zone respiratoire des travailleurs. Ce type de système constitue le plus souvent la méthode privilégiée en présence des conditions suivantes :

  • les contaminants en suspension dans l'air posent un risque sérieux pour la santé;
  • d'importantes quantités de poussières et de fumées sont générées;
  • les coûts accrus du chauffage de l'air admis dans le système de ventilation par temps froid sont préoccupants;
  • les sources de contaminants sont peu nombreuses;
  • les sources de contaminants se trouvent à proximité de la zone respiratoire des travailleurs.

De façon concrète, le mode de fonctionnement d'un système de ventilation par aspiration à la source rappelle celui d'un aspirateur domestique : on installe le tuyau d'aspiration aussi près que possible de l'endroit précis où sont produites les poussières.


Quels sont les éléments d'un système de ventilation par aspiration à la source?

Un système de ventilation par aspiration à la source comprend six éléments principaux montrés à la figure 6, à savoir :

  • une « hotte » ou une baie permettant de capter les contaminants à la source;
  • des conduits qui acheminent les produits chimiques en suspension dans l'air à l'endroit voulu dans le système;
  • un filtre à air ou un épurateur d'air qui extraie les contaminants de l'air en circulation dans le système (élément facultatif);
  • des ventilateurs qui assurent la circulation de l'air dans le système et qui évacuent l'air extrait des zones de travail à l'extérieur;
  • une colonne d'extraction par laquelle l'air contaminé est évacué;
  • une alimentation en air neuf d'appoint qui permet de remplacer l'air extrait.
Figure 6 - Système de ventilation par aspiration à la source
Figure 6
Éléments fondamentaux d'un système de ventilation par aspiration à la source

Comment peut-on savoir quel système de ventilation convient le mieux à son lieu de travail?

Tous les systèmes de ventilation industriels conçus de façon adéquate doivent permettre d'assurer la protection à long terme des travailleurs. Les deux principaux types de systèmes sont mis en comparaison ci-après.

Comparaison des systèmes de ventilation
Ventilation avec apport d'air neuf Ventilation par aspiration à la source
Avantages Inconvénients Avantages Inconvénients
Coûts du matériel et de son installation habituellement moins élevés. N'assure pas l'extraction complète des contaminants. Aspire les contaminants à la source et les extraie du lieu de travail. Coûts de la conception, du matériel et de son installation plus élevés.
Entretien moins important. Ne peut être utilisée en présence de produits chimiques très toxiques. Constitue le seul système adapté aux produits chimiques très toxiques en suspension dans l'air. Exige un nettoyage, une inspection et un entretien réguliers.
Maîtrise efficace de quantités restreintes de produits chimiques de faible toxicité. N'est pas efficace dans le cas de poussières, de fumées contenant des particules métalliques et de forts volumes de gaz ou de vapeurs. Peut extraire divers types de contaminants, dont les poussières et les fumées contenant des particules métalliques.  
Maîtrise efficace des gaz et des vapeurs inflammables ou combustibles. Exige de grands volumes d'air d'appoint chauffé ou refroidi. Exige de moins grands volumes d'air d'appoint, puisqu'elle évacue moins d'air.  
Meilleur système de ventilation pour les sources de contaminants mobiles ou dispersées. N'est pas efficace pour le traitement de débit de crête de gaz ou de vapeurs, ou les émanations produites de façon irrégulière. Coût énergétique moins élevé, étant donné les moindres volumes d'air d'appoint à chauffer ou à refroidir.  

Quelles sont les contraintes généralement associées à tout système de ventilation?

Certaines de ces contraintes peuvent être résumées comme suit :

  • Le système fonctionne moins bien au fil des ans à cause d'une accumulation de contaminants, particulièrement dans les filtres.
  • Le système exige un entretien continu.
  • Des essais courants doivent être effectués à intervalles réguliers pour déceler les problèmes dès les premiers signes et pour prendre des mesures correctives.
  • Seules des personnes qualifiées doivent apporter des modifications au système de ventilation afin de préserver son efficacité.

Voici un exemple de modifications pouvant affecter le fonctionnement d'un système de ventilation :

Figure  7 - Ajout d'une gaine de dérivation
Figure 7
Ajout d'une gaine de dérivation

Une nouvelle hotte ainsi qu'une gaine de dérivation sont ajoutées au réseau de conduits du système. Le système de ventilation par aspiration à la source extraie l'air de la nouvelle zone desservie et la propulse dans le système, ce qui réduit le débit d'air en provenance d'autres zones plus éloignées du ventilateur d'extraction. Le débit d'air s'en trouve donc modifié. Cette intervention entraîne plus rapidement le blocage du système et les débits d'air assurés par les autres hottes ne seront peut-être pas suffisants pour assurer l'évacuation des contaminants.


Que doit-on savoir au sujet de l'air neuf d'appoint?

La nécessité d'introduire suffisamment d'air frais pour remplacer celui qui est extrait du lieu de travail est un aspect important, mais parfois négligé, d'un système de ventilation par aspiration à la source. Si l'on n'assure pas une alimentation suffisante en air d'appoint lorsque d'importants volumes d'air sont extraits, l'air ambiant dans le lieu de travail est « appauvri » et cette ambiance passe en pression négative (en dépression).

Dans une zone de travail, la pression négative augmente la résistance que doit surmonter le système de ventilation et réduit de ce fait le volume d'air qu'il peut en extraire. À cause de cette pression négative, une certaine quantité d'air pénétrera également dans le bâtiment par les fissures autour des portes et des fenêtres ou par diverses petites ouvertures pour « compenser » le volume d'air extrait. Ce phénomène a pour résultat d'exposer les travailleurs à de l'air froid en hiver et d'entraîner une hausse des coûts de chauffage. On peut aussi déterminer facilement si un bâtiment est soumis à une trop forte pression négative en évaluant la difficulté de pousser une porte qui ouvre vers l'intérieur d'une pièce ou du bâtiment (l'air ambiant tente de refermer la porte).

Un ventilateur de soufflage distinct, monté à bonne distance des ventilateurs d'extraction, doit être utilisé pour assurer l'alimentation en air frais et non contaminé provenant de l'extérieur. Cet air doit être propre et chauffé en hiver ou refroidi en été, selon les besoins.

Dernière mise à jour du document le 10 janvier 2008

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