Comment planifier des zones multi-pièces pour un système VHP fixe

Un système VHP fixe desservant plusieurs pièces soulève une question de planification avant même celle de l’équipement : qu’est-ce qui constitue une zone traitable, et sur quelle base peut-on regrouper deux pièces ou plus au sein d’un même cycle ? La réponse détermine la conception de la distribution et des capteurs, la manière dont le débit est calculé, ainsi que ce que les travaux de qualification doivent réellement démontrer. Une définition erronée de la zone ne se manifeste pas immédiatement comme un défaut de l’équipement ; elle apparaît plus tard, sous la forme d’un cycle dont le comportement diffère de ce que la configuration de la pièce laissait supposer.

Les zones commencent à des limites pouvant être délimitées et contrôlées

Une zone de traitement relève d'un concept de contrôle, et non d'un concept d'aménagement. Deux pièces situées l'une à côté de l'autre sur un plan ne constituent pas automatiquement une seule zone aux fins de la désinfection par haute pression (VHP), et deux pièces séparées par un couloir ne constituent pas automatiquement des zones distinctes. Ce qui définit une zone, c'est la possibilité de la fermer hermétiquement et de régler et vérifier l'état de ses limites — portes, clapets, circulation d'air — en fonction du scénario considéré.

Cela est important car un cycle VHP suppose un volume délimité avec des voies de fuite connues, un comportement de distribution connu et un chemin connu vers l’aération. Lorsque les limites d’une zone proposée ne peuvent pas être scellées de manière définie, le volume effectivement traité par le cycle devient incertain, tout comme la concentration et le temps d’exposition atteignant chaque surface à l’intérieur de celui-ci. Une pièce jouxtant un interstice impossible à colmater, un passage ouvert ou un registre dont la position n’est pas définie pendant le traitement ne peut pas être intégrée à une zone simplement parce qu’elle est physiquement adjacente à une zone qui le peut.

Les états des portes et des clapets doivent être définis pour chaque scénario dans lequel la zone sera utilisée, et non pas uniquement pour une condition représentative. Une délimitation qui peut être rendue étanche lorsqu'une seule pièce est traitée isolément peut ne pas présenter la même intégrité d'étanchéité lorsque cette pièce est combinée avec celle voisine, car cette combinaison peut modifier quelles portes restent fermées, quels registres changent de position et quels chemins deviennent l'itinéraire prévu pour la circulation du gaz au lieu d'un chemin de fuite accidentel. Si la logique des portes et des registres pour un scénario combiné n'a pas été définie, le regroupement ne constitue pas encore une zone définie — il s'agit d'une hypothèse d'agencement en attente d'une logique de contrôle.

L'isolation des flux d'air suit la même logique. Les pièces qui partagent un circuit d'air, même indirectement par le biais d'une branche de retour ou d'alimentation, ne peuvent pas être considérées comme isolées les unes des autres pendant un cycle, à moins que ce circuit ne soit clairement isolé pendant toute la durée du traitement. Lorsqu'il est impossible de définir et de démontrer l'isolation pour une limite donnée, cette limite ne peut pas encore être considérée comme une limite de zone, même si la disposition des pièces adjacentes semble pratique pour la planification du débit.

Concrètement, cela signifie que la délimitation des zones doit être définie dans le cadre d'un exercice de contrôle et de confinement avant même que ne commencent le dimensionnement des équipements ou la planification de la distribution, car chaque décision ultérieure — puissance du générateur, les points d'injection, l'emplacement des capteurs, le tracé du circuit d'aération — tout cela dépend de la connaissance précise du volume et des limites que le système est censé traiter.

Les équipements communs déterminent quelles pièces peuvent fonctionner ensemble

Même lorsque les limites des pièces peuvent en principe être isolées, la question de savoir quelles pièces peuvent réellement fonctionner en cycle simultané dépend de ce qu’elles partagent en amont. Un groupe électrogène, une canalisation, une dérivation de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ou un circuit d’évacuation desservant plusieurs pièces crée une dépendance qui ne respecte pas la limite entre ces pièces. Deux pièces peuvent avoir des enveloppes isolables totalement indépendantes et pourtant être incapables de fonctionner en cycles simultanés et indépendants si elles sont alimentées par le même groupe électrogène ou si elles évacuent les vapeurs par un circuit commun.

Il s’agit d’une contrainte différente de celle liée à l’étanchéité, abordée précédemment. L’étanchéité détermine si les limites d’une pièce sont contrôlables ; les équipements partagés déterminent si le traitement de la pièce peut se dérouler indépendamment de ce qui se passe ailleurs dans le système. Une pièce dotée d’une enveloppe entièrement étanche peut tout de même ne pas être disponible pour un cycle indépendant si son générateur est affecté au traitement d’une autre zone, ou si son circuit d’évacuation ne peut pas prendre en charge deux opérations d’aération simultanées.

Lorsque le réseau de tuyauterie part d’un générateur commun pour desservir plusieurs pièces, la question pratique est de savoir si la puissance de ce générateur et la capacité de distribution du réseau ont été dimensionnées en tenant compte d’une demande simultanée dans plusieurs pièces, ou si la configuration prévoit une utilisation séquentielle. Un générateur et un réseau de tuyauterie choisis et dimensionnés pour le volume d’une seule pièce, comme indiqué dans les recommandations relatives à dimensionnement correct de l'unité VHP en fonction du volume de la pièce et de l'isolateur, ne généralise pas automatiquement ses hypothèses de performance à un scénario combiné ou simultané impliquant plusieurs pièces — cette dépendance doit être déterminée au niveau du système, et non déduite du dimensionnement d'une seule pièce.

Les contraintes liées aux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ainsi qu’aux systèmes d’évacuation s’avèrent souvent plus contraignantes que la tuyauterie elle-même, car ces systèmes sont généralement dimensionnés et contrôlés au niveau du bâtiment ou de l’ensemble de locaux plutôt qu’au niveau d’une pièce. Un système d’évacuation conçu pour un fonctionnement continu en extraction peut ne pas disposer de la capacité de réserve, des vannes d’isolement ou des séquences de commande nécessaires pour permettre une phase d’aération dans une pièce tout en maintenant un fonctionnement normal dans une pièce adjacente. En l’absence de cette capacité ou de cette isolation, les pièces sont couplées, que leurs limites physiques soient étanches les unes par rapport aux autres ou non.

Il en résulte que des locaux apparemment indépendants, d’un point de vue de l’agencement, peuvent constituer un goulot d’étranglement opérationnel unique en termes de services techniques. C’est en recoupant chaque dépendance partagée — générateur, tuyauterie, CVC, évacuation — avec la liste des zones proposée qu’il est possible de déterminer si les zones qui semblent indépendantes sur le papier le sont réellement en fonctionnement, ou si elles se disputent la même ressource limitée à chaque fois qu’un cycle est programmé.

Les scénarios d'exploitation mettent en évidence les contraintes liées à la concurrence et aux changements de mode

Les définitions des zones et des services déterminent ce qui est physiquement et logiquement possible ; les scénarios d'exploitation définissent ce qui se passe réellement tout au long d'un planning de fonctionnement, et c'est là que les hypothèses de débit se confirment ou s'effondrent. Un système VHP multi-pièces nécessite une cartographie explicite de ses scénarios, car le comportement d'un système dans une configuration donnée ne permet pas de prédire son comportement dans une autre.

Pour considérer une pièce comme une zone autonome, il faut connaître l’état de toutes les autres zones à ce moment-là, car les dépendances communes liées au générateur, à la tuyauterie, au système CVC ou à l’évacuation, identifiées précédemment, déterminent si l’autonomie de cette pièce est réelle ou supposée. Une pièce ne peut fonctionner selon son propre programme que si les ressources dont elle dépend ne sont pas déjà mobilisées ailleurs, et cela doit être confirmé pour le scénario spécifique, sans se baser sur une généralisation issue de l’intention de conception du système.

Les scénarios de zones combinées nécessitent un niveau de définition supplémentaire : les états de distribution, de détection, d’aération et de contrôle pour cette combinaison spécifique doivent être déterminés, car une combinaison n’est pas simplement la somme des exigences individuelles des pièces qui la composent. Une distribution de gaz qui atteint correctement toutes les surfaces dans deux pièces traitées séparément peut se comporter différemment lorsque ces pièces sont considérées comme un seul volume connecté, et la logique de contrôle régissant cet état combiné doit être définie plutôt que supposée à partir de la logique propre à chaque pièce.

Une zone indisponible modifie le profil de débit du reste du système. Si une zone est hors service — que ce soit pour cause de maintenance, parce qu’un cycle précédent est encore en cours d’aération, ou pour toute autre raison —, ce sont les zones disponibles restantes et leurs dépendances vis-à-vis des services publics qui déterminent ce qui peut encore fonctionner, et ce profil peut différer considérablement de l’hypothèse selon laquelle toutes les zones sont disponibles simultanément. La planification du débit basée sur la disponibilité totale des zones ne rend pas compte du comportement du système pendant les périodes où une zone est hors service.

Le passage d’une configuration de zone à une autre constitue une contrainte à part entière, distincte des cycles eux-mêmes. Passer d’un cycle par pièce individuelle à un cycle par zone combinée, ou d’une combinaison à une autre, implique de réinitialiser les états des portes et des registres, de reconfirmer l’isolation des flux d’air et de réaffecter la capacité des équipements partagés — et le temps ainsi que les étapes de contrôle que cette transition nécessite déterminent le nombre de cycles qu’un système peut réellement effectuer au cours d’une période de fonctionnement, indépendamment de la vitesse d’exécution de chaque cycle.

C'est en élaborant cet ensemble de scénarios — salles individuelles, zones combinées, zones indisponibles et passage d'une configuration à l'autre — que l'on s'assure que les hypothèses de débit reposent sur les contraintes réelles du système, plutôt que sur une vision idéalisée de la fréquence à laquelle le système pourrait fonctionner si toutes les zones étaient toujours disponibles et si toutes les combinaisons étaient toujours préconfigurées.

Les plans relatifs aux capteurs et aux indicateurs doivent respecter la configuration de chaque zone

Dans un système multi-pièces, l'emplacement des capteurs et des indicateurs ne peut pas être défini une fois pour toutes et rester inchangé dans tous les scénarios de fonctionnement, car ce qu'un capteur doit représenter varie en fonction de la configuration en cours. Un capteur positionné pour refléter les conditions d'une seule pièce, considérée isolément, répond à une question différente de celle à laquelle ce même capteur physique devrait répondre si cette pièce venait à faire partie d'une zone combinée.

Le problème sous-jacent est celui de la représentativité. Un capteur ou un indicateur sert à confirmer que le traitement a atteint les conditions requises à son emplacement et, par extension, que des emplacements similaires ont également été atteints. Lorsque la configuration des zones change — une pièce passe d’un traitement individuel à une zone combinée, ou qu’une combinaison modifie les pièces qui y participent —, les emplacements les plus importants pour confirmer un traitement adéquat peuvent changer. Un emplacement de capteur adapté à un cycle portant sur une seule pièce peut ne pas détecter le point du cycle de la zone combinée où la distribution est la plus faible, car ce point faible n’existait pas, ou existait ailleurs, dans la configuration à pièce unique.

Cela signifie que le plan de détection et d’indication doit être défini pour chaque configuration, et non une seule fois pour l’ensemble du système. Lorsqu’un système est conçu pour fonctionner selon différentes configurations (pièces individuelles, zones combinées diverses et séquences de basculement entre celles-ci), chacune de ces configurations nécessite une réponse spécifique quant à l’emplacement des capteurs et des indicateurs, ainsi qu’aux informations qu’ils sont censés afficher. Un plan élaboré uniquement autour de la configuration la plus fréquemment utilisée prive les autres configurations d’une base définie permettant de confirmer que le traitement a été adéquat.

La conséquence pratique pour la planification du projet est que la disposition des capteurs et des indicateurs ne constitue pas une spécification fixe liée à la pièce ou au générateur — elle est liée à la configuration en cours d'exécution dans cette pièce à ce moment-là. Lorsque la matrice de combinaison des zones change après la conception initiale, par exemple parce qu'un scénario de zones combinées supplémentaire est ajouté ultérieurement, le plan de détection pour ce nouveau scénario doit être élaboré selon ses propres termes, plutôt que de supposer qu'il est couvert par la détection déjà en place pour les pièces individuelles concernées.

Les éléments justificatifs relatifs à la qualification doivent couvrir la matrice de combinaisons envisagée

C'est au cours de la phase de qualification qu'il devient coûteux de mettre au jour les zones d'ombre et les scénarios imprécis, car les preuves de qualification doivent correspondre à la matrice de combinaisons réelle dans laquelle le système est censé fonctionner — et non à une seule configuration représentative censée les remplacer toutes.

La qualification d'installation et la qualification d'exploitation répondent à des questions différentes, une distinction énoncée dans EudraLex Volume 4 Annexe 15: les contrôles d’installation permettent de vérifier que le système a été construit et installé conformément aux spécifications, tandis que la qualification opérationnelle consiste à tester le système dans ses limites de fonctionnement et dans les conditions les plus défavorables. L’annexe 15 exige que ce processus s’accompagne de critères d’acceptation prédéfinis et d’un enregistrement des écarts constatés. Dans le cas d’un système VHP multi-pièces, les contrôles d’installation portant sur le générateur, la tuyauterie et les capteurs ne remplacent pas les essais de fonctionnement réalisés pour chaque combinaison de zones prévue : ces deux types de vérifications portent sur des aspects différents, et la réalisation de l’une n’implique pas que l’autre soit terminée.

C’est la matrice de combinaisons elle-même qui doit faire l’objet de la qualification opérationnelle, et non un simple échantillon de celle-ci. Les données recueillies pour une pièce traitée individuellement ne sont pas transposables à un scénario où cette même pièce est traitée dans le cadre d’une zone combinée, car les conditions de distribution, de détection et de contrôle diffèrent entre ces scénarios, comme cela a déjà été évoqué. Lorsque le système est destiné à fonctionner selon plusieurs combinaisons différentes, les données doivent couvrir chacune des combinaisons prévues, et non la configuration qui a été testée en premier ou celle qui s’est avérée la plus pratique à tester.

Les emplacements correspondant au cas le plus défavorable au sein de chaque configuration nécessitent une attention particulière. Un emplacement correspondant au cas le plus défavorable dans le cadre d’un cycle portant sur une pièce isolée peut ne plus l’être une fois que cette pièce est intégrée à une zone combinée, car le chemin de distribution et les surfaces les plus éloignées du point d’injection ou de circulation peuvent varier en fonction de la configuration. La couverture de la qualification doit suivre la configuration de la zone testée plutôt que de réutiliser un emplacement correspondant au cas le plus défavorable identifié dans le cadre d’une configuration différente.

Les critères d’acceptation et les écarts font toujours partie de ce même dossier. Les critères de chaque cycle de qualification doivent être prédéfinis pour ce système et cette configuration spécifiques, conformément à l’exigence de l’annexe 15 selon laquelle les protocoles doivent définir les essais et les limites du système réel plutôt que de s’appuyer sur des valeurs génériques. Les écarts par rapport au plan prédéfini, lorsqu’ils surviennent, restent intégrés au dossier de qualification plutôt que d’être mis de côté dès lors qu’un cycle semble avoir fonctionné. Cette même logique s’étend au-delà de la qualification initiale : lorsqu’un profil de charge, la position d’un capteur ou un matériau change après la mise en service, les preuves de qualification liées à la matrice de combinaison d’origine doivent être réexaminées pour ce nouveau scénario, en suivant le même raisonnement concernant recalibrage du cycle après un changement de profil de charge, de capteur ou de matériau — l'introduction d'une nouvelle condition dans une partie de la matrice a nécessairement des répercussions sur le reste de la matrice si cette modification touche la logique de distribution, de détection ou de contrôle partagée.

Lorsqu'une équipe de projet travaille avec un fournisseur tel que QUALIA sur une configuration VHP fixe, la matrice des zones et des scénarios élaborée dans le cadre de ce processus de planification sert de base au fournisseur pour l'étude de la configuration et l'établissement du devis : cette matrice définit ce que les dispositifs de génération, de distribution et de détection doivent effectivement prendre en charge, plutôt que de laisser le fournisseur déduire une matrice de combinaisons à partir des seules dimensions des pièces.

Questions fréquemment posées

Q : Les pièces adjacentes peuvent-elles être considérées comme une seule zone VHP ?
A : Ce n'est que lorsque le regroupement proposé présente une délimitation pouvant être scellée et que l'état de sa porte, de son registre et de l'isolation du flux d'air peut être défini pour chaque scénario de traitement envisagé. La proximité des pièces ne suffit pas à elle seule ; il faut également cartographier les états de répartition, de détection, d'aération et de contrôle pour la zone combinée.

Q : Que faut-il vérifier avant de supposer que deux pièces peuvent fonctionner de manière indépendante ?
A : Vérifiez si les pièces partagent le même générateur, les mêmes canalisations, le même système CVC ou le même circuit d'évacuation, puis définissez les états requis des équipements et des commandes pour chaque cycle. Ne considérez les cycles comme indépendants que si ces dépendances permettent le fonctionnement simultané prévu.

Q : Comment faut-il prendre en compte les zones indisponibles et les changements de cycle dans la planification du débit ?
A : Intégrez-les dans la matrice des scénarios d'exploitation, aux côtés des cycles par pièce et des cycles par zone combinée. Cela permet de vérifier la séquence prévue et les hypothèses de débit par rapport à la disponibilité réelle des zones et à chaque transition entre les configurations.

Q : Un seul plan de capteurs et d'indicateurs peut-il être utilisé pour toutes les configurations de zones ?
A : Ne partez pas du principe que c'est possible. Définissez les conditions de détection pour chaque configuration envisagée, qu'il s'agisse d'une pièce individuelle ou d'une zone combinée, puis identifiez les emplacements les plus défavorables que le protocole de qualification doit prendre en compte.

Q : Une qualification réussie pour une seule pièce est-elle valable pour une zone regroupant plusieurs pièces ?
A : Il ne faut pas partir du principe qu'un transfert automatique aura lieu. Les preuves de qualification doivent porter sur chaque combinaison de zones envisagée, les limites d'exploitation réelles du système ou les conditions les plus défavorables, les critères d'acceptation prédéfinis spécifiques au projet, ainsi que tout écart documenté.