Les salles blanches sont également appelées salles sans poussière. Elles servent à évacuer les polluants tels que les particules de poussière, l'air nocif et les bactéries présents dans l'air d'un espace donné, et à contrôler la température intérieure, la propreté, la pression intérieure, la vitesse et la distribution du flux d'air, le bruit, les vibrations, l'éclairage et l'électricité statique dans une plage donnée. Les quatre conditions nécessaires au respect des exigences de propreté dans les mesures de purification des salles blanches sont décrites ci-dessous.
1. Propreté de l'alimentation en air
Pour garantir la propreté de l'air d'alimentation, la performance et l'installation du filtre final du système de purification sont essentielles. Ce filtre est généralement un filtre HEPA ou un filtre sub-HEPA. Selon les normes nationales, l'efficacité des filtres HEPA est divisée en quatre niveaux : la classe A est ≥ 99,9 %, la classe B est ≥ 99,99 %, la classe C est ≥ 99,999 %, la classe D est ≥ 99,999 % (pour les particules ≥ 0,1 μm) (également appelés filtres ultra-HEPA) ; les filtres sub-HEPA sont 95 à 99,9 % (pour les particules ≥ 0,5 μm).
2. Organisation du flux d'air
L'organisation du flux d'air d'une salle blanche diffère de celle d'une salle climatisée classique. Elle exige que l'air le plus pur soit acheminé en priorité vers la zone d'opération. Sa fonction est de limiter et de réduire la contamination des objets traités. Chaque organisation du flux d'air a ses propres caractéristiques et domaines d'application : Flux unidirectionnel vertical : tous deux permettent d'obtenir un flux d'air descendant uniforme, de faciliter l'agencement des équipements de traitement, d'offrir une forte capacité d'auto-épuration et de simplifier les installations courantes telles que les salles blanches individuelles. Les quatre modes d'alimentation en air présentent également leurs avantages et inconvénients : les filtres HEPA entièrement recouverts présentent une faible résistance et un cycle de remplacement long, mais la structure du plafond est complexe et le coût élevé. Les avantages et les inconvénients des filtres HEPA à recouvrement latéral et des plaques à orifices sont opposés à ceux des filtres HEPA entièrement recouverts. Parmi ces avantages, la plaque à orifices est sujette à l'accumulation de poussière sur la surface interne de la plaque à orifices lorsque le système ne fonctionne pas en continu, et un mauvais entretien peut avoir un impact sur la propreté. Le système de diffusion par le haut par diffuseur dense nécessite une couche de mélange et est donc uniquement adapté aux salles blanches de plus de 4 m de haut. Ses caractéristiques sont similaires à celles d'un système de diffusion par le haut à plaques perforées. La méthode de reprise d'air, utilisant des plaques avec grilles de chaque côté et des sorties d'air de reprise uniformément réparties en bas des murs, est uniquement adaptée aux salles blanches dont l'espacement entre les murs est inférieur à 6 m. Les sorties d'air de reprise en bas d'un mur unilatéral sont uniquement adaptées aux salles blanches dont l'espacement entre les murs est faible (≤ 2 à 3 m, par exemple). Flux unidirectionnel horizontal : seule la première zone de travail atteint un niveau de propreté de 100. Lorsque l'air circule de l'autre côté, la concentration en poussière augmente progressivement. Par conséquent, ce système est uniquement adapté aux salles blanches ayant des exigences de propreté différentes pour un même procédé. La distribution locale de filtres HEPA sur le mur d'alimentation en air peut réduire leur utilisation et économiser l'investissement initial, mais des tourbillons peuvent survenir localement. Flux d'air turbulent : Les caractéristiques de la distribution par le haut des plaques à orifice et des diffuseurs denses sont identiques à celles mentionnées précédemment. La distribution latérale présente les avantages suivants : une disposition aisée des canalisations, l'absence de couche intermédiaire technique, un faible coût et une facilité de rénovation des anciennes usines. Cependant, la vitesse du vent dans la zone de travail est importante et la concentration de poussières est plus élevée du côté sous le vent que du côté amont. La distribution par le haut des sorties de filtre HEPA présente les avantages d'un système simple, sans canalisation derrière le filtre HEPA, et un flux d'air propre directement acheminé vers la zone de travail. Cependant, la diffusion de l'air propre est lente et le flux d'air dans la zone de travail est plus uniforme. Cependant, la disposition uniforme de plusieurs sorties d'air ou l'utilisation de sorties de filtre HEPA avec diffuseurs permet d'uniformiser le flux d'air dans la zone de travail. Cependant, lorsque le système ne fonctionne pas en continu, le diffuseur est sujet à l'accumulation de poussières.
3. Volume d'alimentation en air ou vitesse de l'air
Un volume de ventilation suffisant permet de diluer et d'éliminer l'air intérieur pollué. Selon les exigences de propreté, lorsque la hauteur nette de la salle blanche est élevée, la fréquence de ventilation doit être augmentée en conséquence. Par exemple, le volume de ventilation d'une salle blanche de 1 million de litres est calculé selon le système de salle blanche à haute efficacité, et les autres volumes sont calculés selon le système de salle blanche à haute efficacité. Lorsque les filtres HEPA d'une salle blanche de classe 100 000 sont concentrés dans la salle des machines ou que des filtres sub-HEPA sont utilisés en bout de système, la fréquence de ventilation peut être augmentée de 10 à 20 %.
4. Différence de pression statique
Maintenir une pression positive dans la salle blanche est essentiel pour garantir une propreté optimale. Même en cas de salle blanche à pression négative, une pièce ou une suite adjacente doit être d'un niveau de propreté au moins égal à celui de la salle afin de maintenir une pression positive. La pression positive d'une salle blanche correspond à la valeur obtenue lorsque la pression statique intérieure est supérieure à la pression statique extérieure, toutes portes et fenêtres étant fermées. Pour ce faire, le volume d'air entrant du système de purification est supérieur à celui de l'air de reprise et de l'air extrait. Pour garantir cette pression positive, il est conseillé de coupler les ventilateurs d'alimentation, de reprise et d'extraction. À la mise en marche du système, le ventilateur d'alimentation démarre en premier, suivi du ventilateur de reprise et de l'air extrait. Lorsque le système est arrêté, le ventilateur d'extraction est d'abord arrêté, puis le ventilateur de reprise et le ventilateur d'alimentation sont arrêtés afin d'éviter toute contamination de la salle blanche lors des mises en marche et des arrêts du système. Le volume d'air nécessaire au maintien de la pression positive de la salle blanche dépend principalement de l'étanchéité de la structure de maintenance. Au début de la construction des salles blanches en Chine, en raison du manque d'étanchéité de la structure de l'enceinte, il fallait 2 à 6 apports d'air par heure pour maintenir une pression positive ≥ 5 Pa ; aujourd'hui, l'étanchéité de la structure de maintenance a été considérablement améliorée, et il suffit de 1 à 2 apports d'air par heure pour maintenir la même pression positive ; il suffit de 2 à 3 apports d'air par heure pour maintenir une pression positive ≥ 10 Pa. Les spécifications de conception nationales stipulent que la différence de pression statique entre les salles blanches de différents niveaux et entre les zones propres et les zones non propres ne doit pas être inférieure à 0,5 mmH2O (~ 5 Pa), et la différence de pression statique entre la zone propre et l'extérieur ne doit pas être inférieure à 1,0 mmH2O (~ 10 Pa).
Date de publication : 03/03/2025