La qualité de l'air

Au début de la pandémie de la Covid-19, les images montrant la construction en quatorze jours de l’hôpital modulaire de campagne Leishenshan, situé à Wuhan en Chine, ont fait le tour du monde. Les ingénieurs ont utilisé la plateforme 3DEXPERIENCE pour simuler la diffusion du virus dans le système de ventilation de l’hôpital, prévenir les risques non planifiés et éviter la contamination des environnements avoisinants, notamment en minimisant l’infection croisée à l’intérieur de l’établissement, ainsi que les éventuelles répercussions du virus sur les communautés environnantes.

La solution CFD XFlow de SIMULIA a permis la simulation de la distribution de l’air intérieur et l’optimisation de l’évacuation de la contamination dans les salles d’isolement à pression négative, afin de protéger au mieux les membres du personnel hospitalier. XFlow a aussi simulé l’impact des émissions d’aérosols et de gaz à l’extérieur de l’hôpital, permettant de déterminer la conception et l’implantation de l’hôpital modulaire.

L’entreprise allemande GEA est un des acteurs majeurs de l’ingénierie d’usine, et fournit des technologies et des machines pour les secteurs alimentaire, boisson et pharmaceutique. Pour son usine d‘Œlde en Rhénanie-du-Nord-Westphalie, l’entreprise a demandéle support du département Services en ingénierie de Dassault Systèmes pour simuler les flux d’air de la cantine utilisée par les 1 900 collaborateurs du site sur la plateforme 3DEXPERIENCE.

L’utilisation des solutions SIMULIA CFD/Fluid, alimentées par des technologies clés telles que PowerFLOW, permet de modéliser avec précision les flux d’air le mouvement et le suivi des particules, ainsi que le dépôt de surface dans des environnements complexes.

Le site a fermé en mars 2020 en raison de la pandémie et l’entreprise avait besoin d’une évaluation compréhensible des risques pour une potentielle réouverture : GEA a notamment étudié la manière dont le virus se propage dans l’air, mais peut également contaminer des surfaces telles que les assiettes, les plateaux ou les tables, le jumeau virtuel révélant des zones potentielles de forte concentration virale inattendues.

GEA a étendu les résultats de ces simulations pour identifier et mettre en œuvre une stratégie efficace afin de rendre l’environnement de travail plus sûr : modification des accès et des sorties, disposition des sièges, mise en place d’une séparation entre les cuisines et la salle de restaurant, ou encore modification du système de ventilation. Les résultats de la simulation et les rendus en 3D présentent l’avantage supplémentaire de proposer une communication efficace sur les mesures de protection prises.

La crise de la Covid-19 a mis en lumière la manière dont les virus circulent dans l’air. Afin de pouvoir maintenir les espaces publics ouverts en toute sécurité ou de les rouvrir lors de la reprise de l’activité économique et sociale, les solutions de Dassault Systèmes permettent de simuler des scénarios et d’identifier des mesures d’atténuation efficaces. Cela est vrai pour un large éventail de lieux tels que les hôpitaux, les bâtiments administratifs et les bureaux, les lieux culturels et touristiques, les transports, etc.

Pendant la pandémie, Dassault Systèmes a initié une collaboration avec plusieurs hôpitaux français (AP-HP) pour simuler les flux de particules en suspension dans l’air et le dépôt ou le transport d’agents pathogènes. Ces projets étaient essentiels pour confirmer la valeur scientifique des simulations déployées autour des patients, de leur environnement et du risque de contamination au sein de l’hôpital.

La mise en commun de l’expertise médicale et de terrain des équipes AP-HP et la simulation de Dassault Systèmes ont permis une nouvelle approche de la compréhension scientifique. Ces projets ont fourni des résultats immédiatement exploitables par les hôpitaux pour confirmer ou adapter les mesures d’atténuation qu’ils prévoyaient d’adopter :- À titre d’exemple, les simulations réalisées ont permis à l’hôpital Bichat – Claude-Bernard AP-HP de réorganiser une salle de traumatologie en optimisant l’orientation des lits des patients, en comprenant la contamination de surface et en ajoutant des systèmes de filtration d’air au-dessus des patients Covid-19.

Nos équipes SIMULIA ont également évalué avec l’hôpital Pitié-Salpêtrière à Paris l’adéquation de la réorganisation d’une salle de suivi post-intervention avant modifications. Ensemble, ils ont élaboré différents scénarios à l’intérieur de cette salle occupée par une dizaine de patients infectés ou en bonne santé pour définir les meilleures dispositions pour le personnel médical et la sécurité des patients.

“Nous devons continuer à suivre une approche proactive afin de minimiser les conséquences de ce virus sur nos concitoyens et le système de santé”, déclare Claire Biot, Vice-présidente en charge des industries de santé chez Dassault Systèmes. “La simulation peut être utilisée pour améliorer la sécurité dans les hôpitaux, les Ephad et les cliniques spécialisées, ainsi que pour optimiser le plan au sol d’hôpitaux qui ne sont pas encore construits. Cette collaboration s’inscrit dans le cadre de notre raison d’être dont l’objectif est d’harmoniser les produits, la nature et la vie, pour rendre le monde meilleur, plus sûr et plus sain."

”Grâce à l’expertise développée avec les hôpitaux, Dassault Systèmes a également aidé la Philharmonie de Paris, monument philharmonique de la capitale française, à se préparer à rouvrir en toute sécurité sa plus grande salle de concert. D’une capacité de 2 400 places, la Grande salle Pierre Boulez présente une configuration enveloppante qui plonge le public de la salle de concert dans la musique, et un système de ventilation unique dans chaque siège qui introduit tranquillement l’air frais et régule sa direction et sa vitesse.

Équipé des données fournies par la Philharmonie de Paris, Dassault Systèmes a créé une maquette de la salle de concert à pleine capacité en 3D, et visualisé le flux d’air des balcons les plus hauts vers le sol de l’orchestre, afin d'évaluer les impacts du flux d'air sur la propagation des particules virales.La simulation a permis d’expérimenter et de comprendre comment l’air circule dans l’espace, d’évaluer l’efficacité des mesures préventives de la Philharmonie de Paris et d’en identifier de nouvelles si nécessaire.

“La sécurité du public, de nos artistes et de notre personnel n’est pas négociable. C’est pourquoi nous avons décidé de nous associer à Dassault Systèmes. Grâce à leur technologie de simulation de pointe, nous sommes prêts à rouvrir notre salle de concert dans les meilleures conditions”, déclare Laurent Bayle, directeur de la Philharmonie de Paris.

“Notre collaboration avec la Philharmonie de Paris s’inscrit dans le cadre des efforts que nous entreprenons quotidiennement pour aider les entreprises à simuler, visualiser et analyser les conditions existantes, pour évaluer l’effet de scénarios hypothétiques, ainsi que pour identifier des solutions permettant de rouvrir et de fonctionner en toute sécurité”, déclare Florence Verzelen, Directrice générale adjointe, Dassault Systèmes. “Dans la vie, les répétitions n’existent pas. Mais à l’heure où le monde réel met tout en œuvre pour sortir du confinement, les mondes virtuels rendent possibles des expérimentations qui permettent de révéler de nombreuses inconnues"