Composés organiques volatils : définition, origine, mesure et prévention
La gestion de la qualité de l’air intérieur est très vite devenue l’une des disciplines les plus importantes dans le monde du bâtiment et de l’aéraulique. La QAI est à l’épicentre de plusieurs combats essentiels pour l’avenir : l’écologie avec la lutte contre la pollution de l’air, la santé avec la lutte contre les infections bactériennes et les contaminations virales, mais aussi le confort intérieur, indispensable pour nos modes de vie modernes qui se mènent en grande majorité en intérieur.
Les composés organiques volatils sont l’une des cibles clés de la QAI, au même titre que les virus, les bactéries, les particules ou certains gaz toxiques à trop forte concentration. L’idée consiste à réduire au mieux leur concentration dans l’air, avec une arme principale dont nous avons déjà amplement parlé dans plusieurs articles de notre blog INsights : le taux de renouvellement de l’air intérieur (TRA ou ACR pour Air Change Rate), avec la mesure du taux de CO2 comme excellent témoin de son efficacité.
Qu’est-ce qu’un composé organique volatil ?
Les composés organiques volatils, ou COV, sont une grande famille de substances pouvant facilement se retrouver à l’état gazeux dans l’air. Ces substances doivent être hautement volatiles, c’est-à-dire issues d’une évaporation ou d’une sublimation qui se produit dans des conditions de température, d’hygrométrie, de lumière (UV) et de pression très communes. Leur définition est donc assez large, et leur origine peut être aussi bien artificielle (évaporation de solvants, de produits chimiques, etc.) que naturelle (émissions par des plantes, de la fermentation, etc.).
Dans le domaine de la qualité de l’air intérieur, les COV sont donc surtout des substances chimiques qui passent facilement à l’état gazeux dans des conditions ambiantes normales et qui peuvent alors être présentes dans l'air intérieur d’un bâtiment. Ces substances sont généralement émises par plusieurs sources principales :
- Produits d'entretien et de nettoyage : certains produits ménagers, comme les détergents, les produits de nettoyage et les désodorisants.
- Matériaux de construction et de finition : certains matériaux tels que les peintures, les vernis, les colles et les moquettes.
- Meubles et objets : certains équipements comme les matelas, les coussins et les jouets.
- Appareils électroniques : imprimantes, ordinateurs, etc.
- Dispositifs de chauffage : poêles, fours, etc.
- Activités humaines : fumer, cuisiner, souder, etc.
Chacune de ces sources n’émet que très peu de COV, mais leur accumulation peut poser problème en termes de concentration globale finale (COV totaux ou TVOC) dans l’air intérieur.
Parmi les très nombreux composés organiques volatils en circulation dans notre atmosphère, voici quelques-uns des plus couramment rencontrés dans le domaine de la QAI :
- Formaldéhyde : un gaz incolore et irritant qui peut être émis par certains matériaux de construction et de finition comme les colles, ainsi que par certains objets électroniques et appareils de chauffage.
- Tétrachloroéthylène (ou perchloroéthylène) : gaz issu de produits solvants utilisés pour le nettoyage à sec de différents matériaux. Ses dangers sont assez sérieux : cancérogène, troubles neurologiques, rénaux et hépatiques.
- Benzène : ce gaz s’évapore de certaines peintures, vernis et autres produits de finition, mais aussi de la combustion : tabac, bougie, encens, etc.
- Acétaldéhyde : peut provenir de la fumée du tabac, mais aussi de matériels comme les photocopieurs, ainsi que certains isolants.
- Dichlorométhane : solvant classiquement issu des laques, colles et adhésifs en tout genre.
- Toluène : un gaz issu de certains solvants, le plus souvent des diluants de peinture, ainsi que de certains appareils électroniques et systèmes de chauffage.
- Trichloréthylène : un gaz émis par certains produits d’entretien, comme les dégraissants et les produits de nettoyage à sec.
- Acétone : ce solvant est diffusé par certains produits de nettoyage et de soins cosmétiques, ainsi que par certains appareils électroniques.
- Éthylène glycol : gaz diffusé par certains appareils de chauffage et de refroidissement, ainsi que par quelques produits de nettoyage.
- Méthanol : gaz issu de certains produits de nettoyage, de certains appareils électroniques et systèmes de chauffage.
- Xylène : gaz évaporé par certains solvants, tels que les diluants de peinture, ainsi que par quelques appareils électroniques et dispositifs de chauffage.
- Trichloroéthane : gaz issu de certains produits ménagers, tels que les dégraissants et les produits de nettoyage à sec.
Les COV sont-ils toxiques ?
La famille des COV étant très large, il est difficile de généraliser, mais de nombreux COV peuvent avoir un effet négatif sur la santé. Cet effet varie selon la nature du COV, sa concentration et sa durée d’exposition. Ici encore, c’est surtout l’accumulation de plusieurs COV dans une pièce mal ventilée qui peut poser problème.
Les dangers des COV sont aussi très variables selon les individus. Certains ressentiront des symptômes plus rapidement que d’autres, ou seront plus durement touchés par les effets néfastes de certains composés pour la santé. Ici encore, il faut comprendre que le risque présenté par les COV est un problème à prendre de manière holistique : surveiller l’ensemble des COV agrégés dans l’air en fonction de leur potentialité toxique globale sur l’ensemble de la population exposée.
Les effets et symptômes sont très variés, ils sont donc parfois bénins et parfois très graves : de la simple fatigue jusqu’aux cancers, en passant par des irritations des muqueuses et de la peau, ou des problèmes respiratoires après une exposition prolongée.
Comme nous l’indiquons dans cet article, les seuils de dangerosité des concentrations de l’ensemble des VOC, aussi appelés VOC totaux (ou TVOC) sont les suivants en ppb (particules par milliard) :
| Niveau optimal | Niveau à surveiller | Niveau dangereux | |
|---|---|---|---|
| TVOC | 0 – 300 ppb | 300 – 750 ppb | > 750 ppb |
En somme les risques induits pas les composés organiques volatils sont très… volatils !
Peut-on mesurer la concentration de COV ?
Certains instruments de mesure de pointe sont capables de mesurer la concentration de COV dans l’air ambiant. Ces appareils spécifiques sont rares, mais les professionnels spécialisés dans la QAI en sont généralement équipés. Ce type d’analyseur de gaz permet de mesurer la concentration des COV les plus courants dans l’air, notamment le plus fréquent : le formaldéhyde (ou méthanal, aussi dit aldéhyde formique, CH2O).
La gamme de surveillance de la QAI de Sauermann regroupe plusieurs appareils capables de repérer plus ou moins de COV entre autres gaz :
| Si-AQ Pro | Si-AQ VOC Monitor | Si-AQ Expert |
|---|---|---|
| CH2O (formaldéhyde) |
CH2O (formaldéhyde) COV totaux basse et haute échelle |
CH2O (formaldéhyde) COV totaux basse et haute échelle |
La mesure des COV totaux en basse et haute échelle permet de repérer l’ensemble des COV sur une échelle à très forte sensibilité en particules par milliard (de 0 à 20 000 ppb), et sur une échelle plus grande en particules par million (de 0 à 200 ppm).
Comment se protéger des COV ?
Pour se protéger les COV, il faut agir en amont : la prévention est la règle. Plusieurs moyens d’éviter les COV et de réduire leur concentration dans l’air ambiant sont facilement applicables.
Le moyen le plus sûr et efficace réside dans une bonne ventilation, exactement comme pour les autres types de pollution de l’air intérieur : aérer régulièrement pour diluer les COV, ou s’assurer que la ventilation du bâtiment va garantir un taux de renouvellement de l’air suffisant. Les professionnels des systèmes aérauliques contrôlent régulièrement le TRA à l’aide d’instruments comme le balomètre DBM 620 et des anémomètres portables pour ajuster le débit d’air entrant et sortant d’une pièce en fonction du volume total de la pièce, mais aussi de son nombre d’occupants et de leurs activités.
Si l’intensité de l’activité physique peut émettre plus ou moins de CO2, certaines autres activités professionnelles peuvent aussi émettre des COV selon les matériaux en présence et la manière dont ils sont travaillés. Certaines zones critiques de production ou de stockage exigeront donc un TRA plus élevé que de simples espaces de bureaux.
Corolaire classique au TRA, la qualité des filtres à air du système de ventilation est aussi très importante. Des filtres très encrassés pourront eux-mêmes accumuler des particules de matières risquant de diffuser des COV dans toutes les pièces d’un bâtiment. Ce risque de contamination est réduit par la surveillance constante de l’encrassement des filtres à air à l’aide de capteurs de pression différentielle, afin de les remplacer par des filtres neufs dès que nécessaire.
D’autres comportements permettent de réduire la concentration de COV dans l’air intérieur, à commencer par ne pas fumer à l’intérieur ! La fumée de cigarette est effectivement une source importante de COV en tout genre, certains très toxiques. Il est aussi conseillé d’utiliser des produits de nettoyage et d’entretien les plus naturels possibles, sans trop de composés chimiques. Lors de travaux, il est aussi conseillé de choisir des matériaux, des peintures, colles et vernis à faible teneur en COV. Idem pour les produits cosmétiques : dissolvant de vernis sans acétone, laques et autres produits de beauté avec un minimum de produits chimiques. Voilà pourquoi il est important pour les salons de beauté et autres salons de coiffure d’assurer un bon renouvellement de l’air intérieur, notamment pour les professionnels qui y sont exposés tout au long de la journée.
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