Le flux d’air nettoie les particules dans la salle de classe

Le flux d'air nettoie les particules dans la salle de classe

Vue schématique d’un système central de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) pour les écoles. Crédit : Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT)

Selon l’OMS, environ 7 millions de personnes meurent chaque année à cause de la pollution de l’air. Les particules (PM) déclenchent des réponses inflammatoires dans le corps humain, provoquant de l’asthme et d’autres maladies respiratoires et cardiovasculaires. C’est plus fatal pour les étudiants jeunes et en croissance. L’Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT) a réduit de plus de 30 % le temps nécessaire pour éliminer les particules de la salle de classe en optimisant les emplacements des diffuseurs d’alimentation et de retour de l’air fourni dans la salle de classe.

La réduction des particules a été une tâche mondiale. En 2018, le ministère coréen de l’Éducation (MOE) a annoncé un projet visant à resserrer les particules fines (PM2.5) normes pour les salles de classe à la moyenne annuelle de 15 /㎥. Le MEO s’est efforcé d’éliminer les matières particulaires des salles de classe, achevant ainsi l’année dernière l’installation de purificateurs d’air dans toutes les écoles élémentaires du pays.

Dans le cadre de ces efforts, une équipe de recherche du KICT dirigée par le Dr Choon-Man Jang a développé un système de chauffage central, de ventilation et de climatisation (CVC) équipé de filtres HEPA pour les écoles élémentaires en Corée.

Ce CVC central nécessite l’installation d’une unité de traitement d’air (AHU) à chaque étage de l’école pour fournir de l’air pur aux salles de classe via des conduits. Des diffuseurs d’alimentation reliés à des gaines fournissent de l’air pur dans chaque salle de classe, tandis que l’air intérieur pollué par les activités intérieures des élèves et les entrées de particules est évacué par des diffuseurs de retour puis purifié par la CTA.

Le flux d'air nettoie les particules dans la salle de classe

Simplifie l’intérieur d’une salle de classe d’école primaire. Crédit : Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT)

L’équipe du Dr Jang a appliqué une simulation numérique tridimensionnelle pour concevoir le positionnement optimal des diffuseurs d’alimentation et de retour. Afin de démontrer des performances à la même échelle qu’une installation scolaire réelle en Corée, l’équipe de recherche a construit un « banc d’essai de performance de l’environnement scolaire à grande échelle » et réalisé des expériences.

Des tests ont été menés pour valider les performances des emplacements de flux d’air – diffuseurs d’alimentation supérieurs et diffuseurs de retour inférieurs côté fenêtre – qui ont été optimisés par simulation numérique. Les résultats montrent que le temps nécessaire pour éliminer les particules (PM2.5) à partir de l’exigence de validation de 800 m3 par heure a été réduite de plus de 30 %. Cette amélioration a été obtenue en améliorant la circulation du flux d’air intérieur à l’intérieur de la salle de classe et en réduisant par conséquent la stagnation de l’air.

Les répartitions des lignes de courant pour les diffuseurs de reprise du haut et du sol montrent que le flux d’air évacué par les diffuseurs de soufflage supérieurs n’atteint pas complètement le sol mais ressort par les diffuseurs de reprise au plafond. Cependant, lorsque des diffuseurs de retour au sol sont utilisés, le flux d’air provenant des diffuseurs d’alimentation supérieurs atteint le sol où il est uniformément réparti. Cela indique qu’un contrôle optimal du flux d’air grâce à l’optimisation des emplacements des diffuseurs de retour permet l’élimination efficace des particules. De plus, il maintient la répartition uniforme du flux d’air intérieur.

Le flux d'air nettoie les particules dans la salle de classe

Mesure en temps réel de la concentration de PM à l’intérieur de la salle de classe dans le banc d’essai. Crédit : Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment (KICT)

Ce système composite peut être installé non seulement dans les écoles, mais peut également être appliqué à diverses fins, notamment dans d’autres établissements d’enseignement et de soins infirmiers. L’un de ses plus grands avantages est qu’il peut éliminer les particules intérieures plus rapidement que les autres systèmes de ventilation intérieure.

Le Dr Choon-Man Jang a déclaré : « Les particules à l’intérieur des écoles affectent directement la santé des élèves, il est donc très important de réduire le temps nécessaire pour éliminer les particules grâce à l’optimisation du flux d’air. »


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Plus d’information:
Sungwan Son et al, Performance de ventilation d’air des salles de classe en ce qui concerne les positions d’installation du conduit de retour, Durabilité (2021). DOI : 10.3390 / su13116188

Fourni par le Conseil national de recherches scientifiques et technologiques

Citation: Airflow nettoie les particules dans la salle de classe (2021, 26 août) récupéré le 26 août 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-08-airflow-particulate-classroom.html

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