Comment intégrer une sorbonne haute performance dans un laboratoire existant lorsque l’espace est limité, qu’aucun réseau d’extraction n’est disponible et que les exigences de sécurité ne laissent aucune place au compromis ?
C’est le défi auquel a été confronté le Lyman Laboratory of Physics de l’Université Harvard, à Cambridge (Massachusetts), lors de la rénovation de l’un de ses laboratoires de recherche.
Présentation du client
Organisation : Université Harvard – Lyman Laboratory of Physics
Secteur d’activité : Recherche académique (physique quantique et atomes ultrafroids)
Type de projet : Rénovation d’un laboratoire
Domaine de recherche : Physique quantique et étude des atomes ultrafroids
Localisation : Cambridge, Massachusetts, États-Unis
Bâtiment : Lyman Hall (laboratoire en sous-sol)
Date de réalisation : Mai 2014
Architecte : Wilson Architects
Entreprise générale : Shawmut Construction
Écosystème Erlab : 1 Green Solution Hood intégrant la technologie GreenFumeHood
Partenaire intégrateur : Air Master Systems
Accompagner la recherche de pointe en physique quantique
Le Lyman Laboratory de l’Université Harvard devait disposer d’une sorbonne supplémentaire afin d’accompagner ses travaux de recherche sur les atomes ultrafroids et la physique quantique, des domaines essentiels au développement des matériaux de nouvelle génération utilisés notamment dans le calcul haute performance (supercalcul) et les technologies de stockage magnétique.
Ces recherches impliquent des manipulations chimiques complexes qui nécessitent un niveau élevé de confinement ainsi qu’une grande flexibilité d’utilisation. Le nouvel équipement devait donc s’intégrer parfaitement dans un laboratoire déjà en activité tout en répondant aux exigences les plus strictes en matière de sécurité.
Un environnement de laboratoire particulièrement contraint
L’installation d’une nouvelle sorbonne dans un laboratoire existant constitue toujours un défi, mais le contexte du projet Harvard présentait des contraintes supplémentaires.
Le laboratoire était situé au sous-sol d’un bâtiment ancien, où l’espace disponible était extrêmement limité et où aucun réseau d’extraction n’était disponible. Dans ces conditions, l’installation d’une sorbonne traditionnelle raccordée à une extraction centralisée était tout simplement impossible.
Une sorbonne à faible débit d’extraction avait initialement été envisagée, mais cette solution a finalement été rejetée par le service Environmental Health & Safety (EH&S), car elle ne respectait pas les exigences relatives à la vitesse frontale de captation (face velocity).
Le laboratoire avait besoin d’une solution capable de prendre en charge une grande variété de substances — solvants, acides, bases et particules — tout en garantissant une conformité totale aux exigences de sécurité.
Par ailleurs, la future sorbonne devait intégrer des fonctionnalités avancées, telles qu’une surveillance en temps réel de son fonctionnement et un système fiable de détection de saturation des filtres, le tout sans nécessiter de modification des infrastructures techniques du bâtiment.
Une solution à filtration GreenFumeHood 3® sans raccordement au réseau d’extraction
Pour répondre à l’ensemble de ces contraintes, l’équipe projet a retenu une Green Solution Hood d’Air Master Systems, équipée de la technologie GreenFumeHood développée par Erlab.
Cette solution repose sur une technologie de filtration moléculaire avancée associant une préfiltration et les filtres brevetés Neutrodine®, spécialement conçus pour capter un très large spectre de polluants chimiques.
Le système intègre également une filtration HEPA ainsi qu’un meuble de stockage sécurisé pour les acides, permettant de traiter simultanément les vapeurs chimiques et les particules au sein d’une même enceinte.
L’un de ses principaux atouts réside dans sa capacité à détecter automatiquement la saturation des filtres chimiques, garantissant ainsi une protection continue des utilisateurs du laboratoire.
Fonctionnant sans raccordement au réseau d’extraction du bâtiment, cette sorbonne a pu être installée directement dans le laboratoire existant, sans aucune intervention sur les installations de ventilation ou les équipements techniques du bâtiment.
Une intégration réussie et des bénéfices immédiats
Dès sa mise en service, la solution GreenFumeHood a répondu à l’ensemble des exigences techniques et de sécurité de l’Université Harvard, tout en apportant plusieurs avantages opérationnels.
L’absence de réseau d’extraction a permis une installation simple et rapide, sans travaux lourds ni modifications coûteuses des infrastructures du bâtiment. Cette approche a considérablement simplifié le projet tout en réduisant l’investissement initial par rapport à une sorbonne traditionnelle raccordée à une extraction.
Le laboratoire a également bénéficié d’une meilleure efficacité énergétique. En supprimant la nécessité d’extraire en permanence de grands volumes d’air conditionné, la solution à filtration réduit significativement la consommation d’énergie. À long terme, les économies réalisées étaient appelées à dépasser le coût de remplacement des filtres, renforçant ainsi la rentabilité globale de l’installation.
Un laboratoire flexible et conçu pour accompagner les évolutions futures
En choisissant une solution à filtration sans réseau d’extraction, l’Université Harvard a acquis un niveau de flexibilité difficilement atteignable avec une installation de ventilation conventionnelle.
Le laboratoire peut désormais s’adapter plus facilement à l’évolution des programmes de recherche, sans être limité par les contraintes liées aux infrastructures techniques. Cette souplesse est particulièrement précieuse dans les environnements de recherche de pointe, où les protocoles expérimentaux et les besoins évoluent rapidement.
Parallèlement, cette solution garantit un niveau de sécurité élevé et constant, conforme aux exigences du service EH&S, tout en offrant des fonctionnalités avancées de surveillance et de contrôle des performances.
