Soirée mensuelle du 8 février 2021

CE QUE VOUS AVEZ PEUT-ÊTRE MANQUÉ...Soirée mensuelle DU 8 FÉVRIER 2021

Le 8 février dernier, à l’occasion de la Soirée de recrutement des membres & YEA, le Chapitre de Montréal a reçu MM. Uday et Kris Krishnan qui nous ont présenté une conférence sur l'irradiation germicide par ultraviolets comme solution pour la COVID-19 ainsi que M. Luc Milette qui nous a fait découvrir la complexité de la ventilation souterraine du métro. Cette cinquième soirée-conférence de la saison a eu lieu sous forme de webinaire pour respecter les restrictions causées par la COVID-19.

Première conférence

Pour la première conférence de sa soirée de février 2021, le Chapitre ASHRAE de Montréal a eu le plaisir d’accueillir MM. Uday et Kris Krishnane de Rusks Engineering Ltd.

Ce que vous avez peut-être manqué sur la conférence des UVGI …

Dr. Krishnan a débuté sa présentation en expliquant les mécanismes de fonctionnement de l’irradiation germicidale par ultraviolet (UVGI). Lors d’un traitement UVGI, des rayons UVC, à faible longueur d’onde, sont déployés afin d’inactiver des virus, des bactéries ou des organismes fongiques. Les rayons UVC viennent briser les liens qui tiennent les molécules d’ADN ensemble, les empêchant ainsi de se multiplier. Un organisme qui ne peut pas se reproduire n’est plus en mesure de causer une maladie.

Dans les systèmes de ventilation, on utilise typiquement des lampes à basse pression au mercure afin de générer des longueurs d’onde à 253,7 nm UVC. La longueur d’onde la plus optimale pour inactiver les microorganismes est de 265 nm et les effets du germicide diminuent énormément plus les longueurs d’onde s’éloignent de cette valeur. Pour les lampes ultraviolettes, la longueur d’onde est de 253 nm UVC.

Les traitements UVC sont efficaces contre les microorganismes dans l’air qui traverse le champ d’irradiation et sur les surfaces irradiées. Chaque groupe de microorganisme réagit différemment à un traitement UVC. Certains ne sont pas affectés par un tel traitement, par ordre du plus propice au moins propice : Virus – Bactéries végétales, mycobactéries, bactéries fongiques, champignons.

Lors de la conception, il est donc important que l’ingénieur détermine l’intensité à utiliser selon le type de pathogène à éliminer. L’unité utilisée pour quantifier l’irradiation par UVC est typiquement par microwatt par centimètre carré, µW/cm².

En lien avec la pandémie actuelle, un laboratoire du Texas aurait publié des données indiquant qu’une dose avec 1500 µW-sec/cm² aurait un effet notable sur le virus (log2 soit 99% de réduction des pathogènes). Il faut toutefois utiliser ces données avec discernement considérant que peu d’études ont été publiées sur le sujet.

Il est important de rappeler au lecteur que ces doses sont fonction du temps d’exposition. Dans un conduit de ventilation, le temps d’exposition est de l’ordre de seconde ou fractions de seconde en raison de la vitesse de déplacement de l’air. Ainsi, l’irradiation doit être suffisamment élevée pour produire une dose suffisante pour inactiver un pathogène. Une différence énorme existe entre décontaminer des surfaces et désactiver des virus voyageant dans l’air.

Les conférenciers recommandent fortement d’analyser correctement la distance entre la source lumineuse et la localisation des pathogènes. Pour les applications dans les conduits de ventilation, la vitesse de l’air n’est pas à négliger, elle doit impérativement être considérée dans les calculs. Par expérience, ils recommandent d’utiliser des lampes ayant un minimum de 800 mA avec une haute intensité de UVC. Les lampes à 4 pins devraient également être favorisées afin de permettre l’utilisation d’un ballast et de garantir une bonne durée de vie des lampes. Une bonne lampe devrait être en mesure de fonctionner pendant 16 000 heures.

Pour plus d’informations sur les traitements ultraviolets et sur les dernières données, consulter :

-  Handbook Application 2019, Chapitre 62 Ultraviolet Air and Surface Treatment

-  ASHRAE Journal article from 2008 UVGI Current Best Practices ( martin.pdf (ashrae.org) )

-  Upper room systems : Ultraviolet Germicidal Irradiation Guidelines for Healthcare Settings | NIOSH | CDC

Par Audrey Dupuis, ing.

Consultez la présentation de la conférence en format PDF. 

Deuxième conférence

M. Milette a débuté sa présentation en présentant un bref survol de la Société de transport de Montréal. Il s’agit de la 2^e société de transport au Canada, 3^e en Amérique du Nord. La valeur de remplacement des actifs de l’entreprise se chiffre à 27,6G$. On parle de 9 634 employés permanents, 1,5G$ de budget d’exploitation et 1,5G$ de budget d’investissement. Au niveau du métro de Montréal, il comporte 4 lignes de métro, 68 stations et 101 trains. Le prochain projet d’expansion du métro est celui de 5 stations supplémentaires sur la ligne bleue à l’est de la station Saint-Michel.

La présentation touche les aspects liés à la ventilation du métro de Montréal où M. Milette aborde les principales fonctions de la ventilation, ces principaux équipements, les enjeux de ces systèmes, les outils d’exploitations du réseau et finalement les différents partenaires.

FONCTIONS

Les trois principales fonctions de la ventilation du métro sont d’assurer le confort des occupants, la ventilation de chantier et la ventilation d’urgence.

Confort

Le métro de Montréal n’est ni chauffé, ni climatisé, ni filtré dans ses aires publiques. L’air extérieur est utilisé pour ventiler le métro. Le déplacement des trains assure la circulation de l’air et les ouvertures sont contrôlées dans les stations pour en assurer la régulation. Des ventilateurs sont également présents dans les tunnels et peuvent être utilisés au besoin en fonction des conditions des espaces. Par exemple, en été lorsque les nuits sont plus fraîches, l’air chaud du réseau peut être extrait afin de profiter d’un apport d’air frais extérieur et vice versa. On profite également de l’inertie du sol pour éviter les pics de température qui pourraient avoir lieu. Les sources de chaleur principales du réseau sont les trains et les rames de métro (moteurs, freinages), les équipements auxiliaires et la clientèle. On parle donc de récupération de chaleur.

Figure 1: Ventilation dans le métro

Ventilation de chantier

Les chantiers sont courants et surtout présents la nuit. Les véhicules de travaux présents lors des chantiers génèrent des émissions qui doivent être éliminées par la ventilation. D’ailleurs, la STM change progressivement ses véhicules pour des véhicules de chantier électriques ce qui réduira les émissions. Un contrôleur en salle de contrôle assure de répondre aux besoins de ventilations émis par les employés en fonction des chantiers que ce soit au niveau de la qualité de l’air ou du confort des travailleurs.

Ventilation d’urgence

La ventilation d’urgence quant à elle est présente pour répondre aux besoins en cas d’incendie ou de déversement de matières dangereuses. Cette ventilation permet une route d’accès aux équipes de secours en fonction des contrôles appliqués selon chaque situation spécifique. Elle assure également la sécurité des occupants et équipes d’urgence en évacuant de façon sécuritaire des matières dangereuses.

PRINCIPAUX ÉQUIPEMENTS

Voici les principaux équipements du métro de Montréal présentés lors de la soirée.

Poste de ventilation mécanique (PVM)

Le métro de Montréal comporte 87 postes de ventilations mécaniques composés de 1 ou 2 ventilateurs. Les postes les plus récents sont composés de 2 ventilateurs et les autres postes sont progressivement remplacés par des systèmes à 2 ventilateurs. Ces ventilateurs ont des capacités allant de 80 000 à 160 000 pieds cubes par minute. Ils sont tous réversibles afin d’évacuer de l’air à l’extérieur ou d’apporter de l’air neuf en fonction des besoins. Les ventilateurs ont environ 6 pieds de diamètre et sont tous munis de registres. M. Milette a également parlé des défis liés à la construction de nouveaux postes en milieu urbain lors des prolongements de ligne (proximité des habitants, présence de structures existantes lors des travaux, peu d’espace disponible, etc.). En fonction des enjeux liés au lieu de construction des nouveaux postes, différentes configurations sont possibles pour mieux s’adapter au milieu et gérer le niveau de bruit adéquatement.

Figure 2: Poste ventilation mécanique (PVM)

Puits de ventilation naturelle (PVN)

Les puits de ventilation naturelle sont des ouvertures contrôlées au niveau de l’entrée ou de la sortie d’air placé à des endroits bien précis du métro. Il y en a 148 actuellement dans le réseau, surtout au niveau des stations de métro. Ils sont composés de grillages et d’un registre de contrôle (porte motorisé ou volet motorisé).

Figure 3: Puits de ventilation naturelle (PVN) 

Plusieurs configurations différentes sont présentes dans le métro et s’agencent de façon parfois très esthétique grâce au travail des architectes et autres acteurs ayant collaboré à la conception.

ENJEUX

M. Milette a par la suite présenté les principaux enjeux en lien avec la ventilation du métro soit les incendies, la conception et l’exploitation.

En cas d’incendie, il faut arriver à offrir une route d’évacuation sécuritaire pour les usagers afin de sortir à l’extérieur et cela passe par la ventilation. Le but est d’offrir la route la plus courte possible pour évacuer. Il est alors important de connaître l’emplacement exact de l’incendie, car le scénario de ventilation change rapidement en fonction de l’endroit précis. Il faut également agir très rapidement. Une procédure incendie automatisée permet d’agir très rapidement grâce à des réponses déjà programmées dans les systèmes sachant comment agir en fonction de la localisation du feu et pouvant être déclenchées par les contrôleurs en fonction de leur analyse de la situation.

Lors de la conception des postes de ventilation et des stations de métro, plusieurs aspects doivent être pris en compte. Il y a des enjeux liés à la localisation, entre autres en raison de la densité de population. Les bureaux de projet peuvent ainsi par exemple, conserver des aspects architecturaux déjà en place dans les milieux et y intégrer les postes de ventilation lorsque possible afin de rendre cela harmonieux visuellement dans le paysage urbain. Les comités d’urbanisme ont leur mot à dire sur les projets. Il faut également penser à l’entretien des équipements lors de la conception pour trouver le bon compromis pour chaque situation.

Puisque chaque station est différente au niveau architectural, certains types de configurations demandent des besoins de ventilation bien différents de d’autres, par exemple en cas d’incendie. Il s’agit toujours de trouver le bon compromis lors de la conception. Des essais sont effectués avec des bancs de tests ou des modélisations au niveau de l’évacuation de la fumée en cas d’incendie.

Lors de la fermeture d’une station lors de travaux, il faut tout de même les rendre accessibles en cas d’incendie pour permettre une évacuation et cela est pris en compte par les ressources exploitant le réseau de ventilation du métro.

OUTILS D’EXPLOITATION

Une commande centralisée permet au contrôleur en poste de gérer chacun des équipements de ventilation individuellement ou par groupe. La procédure incendie informatisée couvrant tous les lieux du métro s’y trouvent également. Ceci permet une gestion efficace du réseau. Ce centre de commande se trouve au même endroit que le centre gérant les déplacements de train du métro entre autres.

Figure 4: Centre de commande

PARTENAIRES

M. Milette a terminé sa présentation en parlant des partenaires aidant au bon fonctionnement du réseau de ventilation. On parle du service d’ingénierie de la STM, du service de prévention des incendies de la STM, des bureaux de projet œuvrant à la conception et du comité du plan d’urgence et règles d’exploitation. Ce dernier est en lien avec les partenaires externes (services incendies et de police de la ville de Montréal et de la ville de Longueuil).

Conclusion

En conclusion, la conception et l’exploitation du réseau de ventilation du métro de Montréal comportent leur lot de défis et d’enjeux. Les différents acteurs arrivent à offrir un service de qualité aux usagés tant au niveau du confort, de la sécurité et de l’acceptabilité sociale grâce à leur travail collaboratif. Un écosystème fascinant que nous avons pu un peu mieux connaître grâce à cette très intéressante conférence.

Par Samira Hélène Sammoun, ing., Comité édition

Consultez la présentation de la conférence en format PDF.

COUREZ LA CHANCE DE GAGNER UNE CARTE-CADEAU

En raison de la nouvelle réalité, nous vous sondons régulièrement afin de s'adapter. Après chaque Soirée mensuelle, nous offrons aux particiapants la possibilité d'évaluer les conférenciers en remplissant un formulaire en ligne qui est disponible dès la fin de votre connexion en format virtuel ou par réception d'un lien par courriel de la soirée si vous partcipez en présentiel. Plusieurs cartes-cadeaux seront tirées en direct, le 10 mai 2021, lors de notre dernière soirée mensuelle de la saison 2020-2021. Plus vous participerez plus vous aurez de chances de gagner. Bonne chance à tous!  

MERCI À NOS PARTENAIRES DE LA SOIRÉE  

 ET POUR LA DIFFUSION DU WEBINAIRE À:

Notre prochain rendez-vous pour la soirée mensuelle sera le 15 mars. La Soirée prestige - Développement durable commencera la semaine est sera suivie du Séminaire annuel sur le développement durable tout au long de la semaine, du 16 au 19 mars. Profitez-en pour vous inscrire à ces deux événements distincts.