Mots-clés

CFD, ventilation, écoulement d’air, particules, convection, virus, COVID19

Contexte / Objectif

Alors que le problème de la qualité de l’air en espace fermé est connu depuis de nombreuses années, une prise de conscience particulière a eu lieu en 2020 : l’air que l’on respire se charge du contenu de nos voies respiratoires. Ce contenu diffusé par notre respiration, nos éternuements et prises de parole est principalement constitué d’eau, émise sous forme de gouttelettes et microgouttelettes. Cependant, ces petites quantités d’eau sont chargées des virus et bactéries logés dans notre appareil respiratoire. Or, la taille des plus petites gouttes et leur faible masse associée leur permettent de rester en suspension dans l’air pendant plusieurs heures. Par conséquent, une ventilation efficace et régulière est indispensable pour éviter la propagation de virus. La modélisation permet ici d’évaluer qualitativement l’efficacité de différents scénarii de ventilation d’une pièce : fenêtre, porte, et ventilation mécanique.

Réalisations de SIMTEC / Résultats

SIMTEC propose une simulation des mouvements d’air via la résolution des équations de Navier-Stokes en régime stationnaire et laminaire.

Les scénarii suivants peuvent être alors étudiés :

• Ventilation mécanique forcée et porte ouverte,
• Courant d’air dans le couloir attenant, avec porte ouverte et fenêtre fermée,
• Courant d’air dans le couloir attenant, avec porte et fenêtre ouverte.

Cette étude montre qu’un courant d’air dans le couloir attenant est clairement insuffisant pour renouveler à lui seul l’air d’une pièce. Même si l’air de la pièce est brassé par la convection forcée dans le couloir, il n’est pas renouvelé et les échanges de masse d’air entre les deux milieux est limité. Les autres méthodes sont bien plus efficaces à condition que l’air entrant dans la pièce soit de l’air non-vicié : ceci confirme les recommandations générales sur l’aération régulière des locaux en ouvrant régulièrement autant de fenêtres possibles, et ce que le bâtiment soit pourvu ou non d’une ventilation mécanique.