DIMENSIONNEMENT DES FLUIDES MÉDICAUX PAR TYPE D'ÉTABLISSEMENT DE SANTÉ AU MAROC

Ce document présente les méthodes de dimensionnement des installations de fluides médicaux pour différents types d'établissements de santé au Maroc, conformément aux normes nationales marocaines, avec une référence aux normes internationales ISO 7396 et NF EN ISO 7396-1 qui servent de base à la réglementation marocaine. Les tableaux et ratios proposés permettent une conception adaptée aux spécificités de chaque type de structure.

• Norme NM ISO 7396-1 (équivalent marocain de ISO 7396-1) : Systèmes de distribution de gaz médicaux
• Code du bâtiment marocain (volet installations techniques hospitalières)
• Circulaires du Ministère de la Santé marocain relatives aux équipements hospitaliers
• Règles NFPA 99 (utilisées comme référence complémentaire)

1. Centres de Santé et Dispensaires

Tableau 1.1 : Besoins minimaux en fluides médicaux pour centres de santé

Tableau 1.2 : Dimensionnement pour centres de santé

Pour les petites structures comme les centres de santé et dispensaires, le dimensionnement est simplifié et adapté aux besoins essentiels. Le coefficient de simultanéité de 0,4 pour l'oxygène et 0,3 pour le vide est appliqué car il est peu probable que toutes les prises soient utilisées simultanément à plein débit.

Les sources d'approvisionnement privilégiées sont :

• Oxygène : Principalement des bouteilles en cadre ou des concentrateurs pour les structures isolées
• Vide : Pompes à vide simples ou pompes doubles pour plus de sécurité

La réserve d'oxygène doit être calculée selon la formule :

Volume de stockage (litres) = Débit journalier (L/min) × Temps d'autonomie (min) × 1,5 (facteur de sécurité)

Pour un centre typique avec 5 prises d'oxygène et une autonomie de 48h, cela représente : 5 × 15 L/min × 0,4 × 2880 min × 1,5 = 129 600 L (soit environ 13 bouteilles B50)

2. Cliniques et Hôpitaux de Jour

Tableau 2.1 : Dimensionnement pour blocs opératoires en clinique

Tableau 2.2 : Ratios et coefficients pour cliniques et hôpitaux de jour

Tableau 2.3 : Calcul de dimensionnement global pour cliniques

Le dimensionnement pour les cliniques met l'accent sur les blocs opératoires et les unités de soins post-interventionnelles (SSPI), où les besoins en fluides médicaux sont les plus critiques.

Le calcul du débit total par fluide suit la formule :

Débit total = Somme (Nombre prises par local × Débit unitaire × Coefficient de pondération par local)

Pour les blocs opératoires, il faut prévoir une redondance des sources :

• Alimentation principale + alimentation de secours
• Pour l'oxygène : système principal (cuve) et système secondaire (bouteilles)
• Pour l'air médical et le vide : minimum 2 compresseurs/pompes configurés en N+1

Le dimensionnement des canalisations suit la formule :

Diamètre (mm) = 18 × √(Débit (L/min) / 1000)

3. Hôpitaux Généraux

Tableau 3.1 : Besoins en fluides médicaux par service dans les hôpitaux généraux

Tableau 3.2 : Coefficients de simultanéité par service

Tableau 3.3 : Dimensionnement global pour hôpitaux généraux

Le dimensionnement pour un hôpital général doit prendre en compte la diversité des services et leurs besoins spécifiques. La formule générale à appliquer est :

Débit total fluide X = Somme pour chaque service (Nombre de lits × Débit unitaire × Coefficient de simultanéité)

Pour un hôpital de 150 lits avec répartition typique :

• 100 lits d'hospitalisation standard
• 10 lits de soins intensifs
• 15 postes d'urgences
• 5 salles d'opération
• 10 lits de réanimation
• 10 lits de pédiatrie

Le calcul pour l'oxygène serait :

Débit O₂ = (100×10×0,4) + (10×20×0,8) + (15×15×0,6) + (5×20×0,7) + (10×30×0,8) + (10×10×0,5)

= 400 + 160 + 135 + 70 + 240 + 50 = 1055 L/min

La conception doit intégrer :

• Réseau principal en boucle pour les hôpitaux >150 lits
• Vannes de sectionnement par service et par étage
• Système de surveillance et d'alarmes à 3 niveaux
• Réserve d'O₂ secondaire automatique

4. Centres Hospitaliers Universitaires

Tableau 4.1 : Besoins spécifiques des CHU en fluides médicaux

Tableau 4.2 : Coefficients de sécurité et redondance pour CHU

Tableau 4.3 : Dimensionnement global pour CHU

Les Centres Hospitaliers Universitaires nécessitent une attention particulière en raison de la complexité des services, de la criticité des soins et du nombre important de points d'utilisation.

Le dimensionnement doit intégrer :

1. Redondance complète : Toutes les sources de production doivent être redondantes avec basculement automatique.
2. Réseaux en boucle : La distribution doit être conçue en boucle avec possibilité d'isoler des sections sans interrompre l'alimentation des autres zones.
3. Supervision centralisée : Système de gestion technique centralisée pour le monitoring permanent des paramètres.

Le calcul du débit total suit la formule améliorée :

Débit total = Somme (Débits par service) × Coefficient de majoration × (1 + Taux d'extension prévu)

Pour les CHU, le taux d'extension prévu est généralement de 20% pour anticiper les évolutions futures.

Le dimensionnement des canalisations principales suit la règle spécifique :

Diamètre (mm) = 20 × √(Débit (L/min) / 1000) × 1,2

Le facteur 1,2 est appliqué pour réduire les pertes de charge dans les longues distances de distribution.

5. Établissements Spécialisés

Tableau 5.1 : Dimensionnement pour centres de pneumologie

Coefficient de simultanéité O₂ : 0,6 (plus élevé que la normale)

Tableau 5.2 : Dimensionnement pour centres d'oncologie

Coefficient de simultanéité O₂ : 0,5

Tableau 5.3 : Dimensionnement pour maternités

Coefficient de simultanéité O₂ : 0,7 pour salles d'accouchement, 0,8 pour néonatologie

Tableau 5.4 : Dimensionnement pour centres de brûlés

Coefficient de simultanéité O₂ : 0,8 (besoins critiques)

Explication détaillée pour établissements spécialisés :

Les établissements spécialisés présentent des particularités qui influencent directement le dimensionnement des fluides médicaux :

1. Centres de pneumologie : Les besoins en oxygène sont nettement supérieurs à la moyenne, avec un coefficient de simultanéité plus élevé (0,6 contre 0,4 pour l'hospitalisation standard). Le réseau d'oxygène doit être surdimensionné de 20% par rapport aux calculs standards.
2. Centres d'oncologie : Les besoins sont modérés mais constants, avec une attention particulière pour le vide médical utilisé lors des chimiothérapies. La formule de calcul est :

Débit O₂ = Nombre de lits × 10 L/min × 0,5 + Nombre postes chimio × 10 L/min × 0,3

3. Maternités : La particularité réside dans les besoins ponctuels mais intenses des salles d'accouchement et les besoins constants de la néonatologie. Un système à double source est recommandé avec un basculement automatique.
4. Centres de brûlés : Ces centres présentent les besoins les plus élevés en fluides médicaux. Le dimensionnement doit prévoir :
• Une réserve d'oxygène majorée de 30%
• Des canalisations de diamètre supérieur
• Une redondance complète des sources de production
• Une surveillance permanente des paramètres

Pour tous ces établissements spécialisés, le dimensionnement final devrait être majoré de 20% par rapport aux calculs théoriques pour anticiper les pics d'activité et les évolutions futures.

6. Cas Particuliers de Dimensionnement

Tableau 6.1 : Hôpitaux de campagne et structures temporaires

Tableau 6.2 : Services isolés dans structures existantes

Tableau 6.3 : Extensions hospitalières

Tableau 6.4 : Bâtiments réhabilités

Explication détaillée pour cas particuliers :

1. Hôpitaux de campagne et structures temporaires : Le dimensionnement est basé sur la portabilité et l'autonomie. La redondance est essentielle avec un système principal et un système de secours immédiatement disponible. Pour l'oxygène, la formule de calcul est :

Réserve O₂ (L) = Nombre de lits × Débit moyen × Autonomie (min) × 1,5

Pour un hôpital de campagne de 20 lits avec autonomie de 72h : 20 × 10 L/min × 0,5 × 4320 min × 1,5 = 648 000 L

2. Services isolés : Ces services nécessitent généralement une source dédiée pour éviter les travaux importants de raccordement au réseau principal. Le choix entre source dédiée et raccordement s'effectue selon la formule :

Si (Distance au réseau principal × Coût raccordement/m) > (Coût installation dédiée × 1,5), alors installation dédiée

3. Extensions hospitalières : L'approche dépend de la taille relative de l'extension par rapport à l'existant :
• Petite extension : Vérifier la capacité résiduelle du système existant qui doit être au moins 30% supérieure aux besoins de l'extension
• Extension moyenne : Renforcer les sources de production mais conserver un réseau unifié
• Grande extension : Créer un nouveau système complet avec interconnexion au réseau existant
4. Bâtiments réhabilités : La décision de réutilisation des réseaux existants dépend de :
• L'âge des installations (<15 ans généralement acceptable)
• La conformité aux normes actuelles
• Les résultats des tests de performance

Tous les réseaux conservés doivent subir :

• Test d'étanchéité sous pression 1,5× pression de service pendant 24h
• Test de pureté pour l'air médical
• Vérification complète des vannes de sectionnement
• Remplacement systématique des prises terminales

Conclusion

Ce document présente les principales méthodes de dimensionnement des installations de fluides médicaux adaptées aux différents types d'établissements de santé au Maroc. Les ratios et coefficients proposés sont conformes aux normes marocaines et internationales en vigueur, tout en tenant compte des spécificités locales.

Il est important de noter que ces données constituent une base de dimensionnement qui doit être adaptée à chaque projet spécifique. Une étude approfondie des besoins réels, tenant compte des particularités régionales et des projections d'évolution de l'activité, reste indispensable pour garantir une installation pérenne et sécurisée.

Annexes

A. Formules de calcul détaillées

A.1 Calcul du débit de dimensionnement

Débit de dimensionnement = Somme (Nombre de prises × Débit unitaire × Coefficient de simultanéité)

A.2 Calcul du diamètre des canalisations

Diamètre (mm) = K × √(Débit (L/min))

Où K est un coefficient qui varie selon le fluide :

• Oxygène : K = 0,018
• Air médical : K = 0,016
• Vide médical : K = 0,020

A.3 Calcul du volume de stockage d'oxygène

Volume de stockage (L) = Débit journalier (L/min) × Temps d'autonomie (min) × Facteur de sécurité

Facteur de sécurité recommandé : 1,5

B. Valeurs de référence par type de local selon les normes marocaines

C. Équivalences des sources d'approvisionnement

C.1 Oxygène

C.2 Air médical

C.3 Vide médical

D. Recommandations pour l'optimisation énergétique des installations

Les installations de production de fluides médicaux représentent une part significative de la consommation énergétique d'un établissement de santé. Les recommandations suivantes permettent d'optimiser cette consommation :

1. Pour l'air médical :
• Utiliser des compresseurs à vis à vitesse variable
• Installer des sécheurs à régénération par adsorption avec récupération d'énergie
• Prévoir une gestion intelligente de la cascade des compresseurs
• Récupérer la chaleur des compresseurs pour préchauffer l'eau sanitaire
2. Pour le vide médical :
• Privilégier les pompes à palettes lubrifiées à l'eau
• Installer des variateurs de fréquence sur les pompes
• Optimiser la régulation en fonction de la demande réelle
3. Pour l'oxygène :
• En cas d'utilisation de générateurs PSA/VPSA, optimiser les cycles
• Pour les cuves cryogéniques, isoler parfaitement les réseaux de distribution
• Récupérer le froid des évaporateurs pour la climatisation

Le surinvestissement lié à ces optimisations est généralement rentabilisé en 3 à 5 ans selon l'activité de l'établissement.

E. Normes et réglementations spécifiques au Maroc

Le dimensionnement des installations de fluides médicaux au Maroc doit respecter les réglementations suivantes :

1. Normes marocaines :
• NM ISO 7396-1 (équivalent ISO 7396-1)
• NM ISO 5359 (raccords et flexibles)
• NM EN ISO 9170-1 (prises murales)
• NM ISO 10524 (détendeurs)
2. Réglementation pharmaceutique :
• Dahir n° 1-06-151 portant promulgation de la loi n° 17-04 portant code du médicament et de la pharmacie
• Circulaires du Ministère de la Santé concernant les gaz médicaux
3. Réglementation bâtiments :
• Code marocain de construction
• Règlement de sécurité contre l'incendie
4. Surveillance et contrôle :
• Contrôle périodique obligatoire (annuel)
• Analyse de la qualité des gaz (trimestrielle)
• Test d'étanchéité des réseaux (annuel)

Pour tous les projets hospitaliers publics, une validation préalable par la Direction des Équipements et de la Maintenance du Ministère de la Santé est requise.

Remarques finales

Le dimensionnement des installations de fluides médicaux constitue un élément critique de la conception des établissements de santé. Une installation sous-dimensionnée peut mettre en danger la sécurité des patients, tandis qu'une installation surdimensionnée représente un investissement excessif et des coûts d'exploitation inutiles.

L'application des ratios et méthodes présentés dans ce document, combinée à une analyse précise des besoins spécifiques de chaque établissement, permet d'atteindre un équilibre optimal entre sécurité, performance et coût global sur la durée de vie de l'installation.