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Plus que jamais, la QAI est devenue une question de santé

Sauermann air quality indoor

En quelques mois seulement, la crise sanitaire a littéralement révolutionné notre manière d’appréhender la notion de qualité de l’air intérieur. Nous pensions la QAI comme un paramètre de confort, particulièrement pour les travailleurs. Aujourd’hui, les nombreuses études scientifiques sur la propagation de la COVID-19 ont révélé l’importance cruciale de la mesure des paramètres de l’air intérieur des bâtiments, des entreprises aux écoles, en passant par nos foyers.

La qualité d’air intérieur agit directement sur la santé

Une mauvaise QAI provoque de multiples symptômes, qui coûtent très chers aux services de santé. Une hygrométrie trop faible ou trop élevée peut provoquer des irritations des yeux, des voies respiratoires, de la peau, voire des allergies et de l’asthme. Une température mal contrôlée et un taux de CO2 trop élevé induisent une somnolence et réduisent la capacité de concentration. Les scientifiques ont poussé les recherches pour découvrir de nouvelles implications : une hygrométrie bien maîtrisée réduit les risques de propagation d’un virus, et plus important encore, le taux de CO2 s’est révélé être l’indicateur privilégié de la contamination de l’air intérieur, car il témoigne directement de sa fréquence de renouvellement (ACR).

CO2 : l’indicateur à mesurer contre la COVID

Dans certains pays comme la France, la surveillance constante du taux de CO2 est obligatoire dans les crèches, écoles, collèges et lycées. Chaque bâtiment neuf doit aussi être audité lors de la mise en service de son système aéraulique.

Afin de fournir une idée des proportions en jeu, voici les principaux seuils d’évaluation en guise d’exemples :

Taux de CO2 en particule par million (ppm)

Pourcentage du volume d’air en CO2 (%)

Situation typique

Symptômes possibles

400 ppm

0,04 %

Air extérieur en campagne

Aucun

700 ppm

0,07 %

Air extérieur en ville

Aucun

600 à 1 000 ppm

0,06 à 0,1 %

Pièce correctement aérée / ventilée

Aucun

800 à 1000 ppm

0,1 %

Limite conseillée en intérieur contre les virus (avec masque) 5

Aucun

2 000 ppm

0,2 %

10 personnes dans un pièce de taille moyenne correctement aérée / ventilée

Légère somnolence

2050 ppm

0,205 %

Air sous le masque d’une personne respirant par le nez avec un masque en tissu (air ambiant à 550 ppm) 1

Légère somnolence possible, mais respiration accrue pour compenser la résistance du masque, donc sans effet sur les concentrations d’O2 et de CO2 dans le sang. 2

2100 ppm

0,21 %

Air sous le masque d’une personne respirant par le nez avec un masque chirurgical Type II R (air ambiant à 550 ppm) 1

2300 ppm

0,23 %

Air sous le masque d’une personne respirant par le nez avec un masque FFP2 / KN95 (air ambiant à 550 ppm) 1

5000 ppm

0,5 %

Limite règlementaire européenne sur le lieu de travail (exposition de 8h par jour)

Légère somnolence

Plus de 5000 ppm

> 0,5 %

Intérieur non ventilé et occupé par plusieurs personnes

Manque de concentration, légère fatigue

Plus de 10 000 ppm

> 1 %

Intérieur non ventilé et/ou de type industriel

Fatigue, maux de tête, nausées 4

Plus de 20 000 ppm

> 2 %

Environnement pollué (salle des machines, etc.)

Toxique après quelques heures

45 000 ppm

4,5 %

Air exhalé par un humain (en moyenne)

Expirer reste bon pour la santé 😊

50 000 à 100 000 ppm

5 à 10 %

Fuite de CO2 en milieu confiné

Toxique en quelques minutes, légère odeur piquante, épuisement, maux de tête, vue trouble, perte de conscience

Plus de 100 000 ppm

10 %

Fuite de CO2 en milieu confiné

Toxique en quelques minutes, perte de conscience, danger mortel

tracklog sauermann

Nos instruments rendent ces mesures fiables et faciles

Aujourd’hui, les moyens de mesurer, contrôler et maîtriser la QAI existent. Ils sont fiables et simples à mettre en œuvre, grâce à des instruments de mesure qui couvrent tous les paramètres à surveiller.

Fort de ses 45 ans d’expérience dans la mesure de paramètres de l’air, Sauermann a vu la demande exploser depuis la pandémie de 2020. La surveillance constante du taux de CO2 gagne du terrain grâce à des appareils comme le TrackLog KCC, qui mesure aussi la température, l’hygrométrie et la pression atmosphérique, et transmet ses mesures sans fil à longue distance sur une plateforme Cloud. Voilà pourquoi installer ce type d’instrument peut donc faire partie des gestes barrières contre la COVID.

Certains appareils de poche comme le Si-HH3 mesurent la température et l’hygrométrie d’une pièce en un clic, en exportant leurs rapports de mesure via leur application dédiée sur smartphone.

Renouvellement de l’air intérieur : la clé de la QAI

L’équilibrage des systèmes de ventilation et de climatisation exige des appareils comme le débitmètre DBM 620, capable de calculer le taux de renouvellement de l’air intérieur d’une pièce, pour s’assurer d’une réduction efficace de la concentration de CO2, particules, bactéries et virus. Nous montrions récemment à quel point le DBM 620 permet une mesure facile de ce taux de renouvellement. En voici un exemple pratique :

Dans une ville dont l’air ambiant est à 700 ppm de CO2, et pour obtenir le taux idéal de 800 à 1000 ppm dans un bureau open space, il faut environ 54 m3 d’air renouvelé par heure et par personne. Dans un bureau de taille moyenne (90 m2 sur 3 mètres de hauteur de plafond, soit 270 m3), voici le taux de renouvellement de l’air par heure qu’il faut assurer en fonction du nombre de personnes présentes :

ACR air quality ACH

Dans ce cas pratique, il faut renouveler deux fois la totalité de l’air de cette pièce de 270 m3 chaque heure (ACH, Air change Rate per Hour, ou TRA pour taux de renouvellement de l’air), lorsque 10 personnes y travaillent calmement (9 m2 par personne) pour maintenir un taux de CO2 de 800 à 1000 ppm. 3

Si certaines règlementations s’approchent plus de 25 m3/h d’air renouvelé par personne dans un bureau, c’est qu’elles supposent souvent que l’air extérieur est entre 300 et 400 ppm de CO2, ce qui n’est possible qu’en pleine campagne.

Dans une salle de sport, le volume d’air expiré par une personne est au moins huit fois supérieur à celui d’une personne assise dans un bureau, selon l’intensité de son activité sportive. Il faudra donc augmenter d’autant le volume d’air à renouveler. Si notre exemple était une salle de sport, il faudrait monter l’ACH à 16 au minimum !

MIT

Notez que le Massachussetts Institute of Technology a publié un site Web permettant de pousser ce type de calcul au maximum de ses possibilités prédictives, en fonction de tous les paramètres possibles, et surtout en se concentrant sur le taux de contamination en fonction du temps d’exposition et du port du masque.

D’autres équipement et paramètres à surveiller en QAI

Toujours contre les virus, les filtres HEPA des systèmes de conditionnement d’air sont plus fins et exigent donc encore plus d’attention. Leur encrassement est plus rapide, et il doit donc être surveillé par des capteurs de pression différentielle. Un modèle de poche comme le Si-PM3 permet des mesures ponctuelles, mais une surveillance constante par un poste fixe (TrackLog KP ou CP 110) permet l’anticipation nécessaire à l’optimisation des processus de nettoyage et de changement de filtre afin de réduire les temps d’interruption opérationnelle d’une entreprise.

VOC sauermann

La QAI intègre aussi le combat contre les composés organiques volatiles (COV) comme le formaldéhyde, cancérigènes et parfois présents à l’intérieur des bâtiments à cause de certains matériaux de type colles ou peintures. La concentration des COV est aussi mesurable avec précision, à l'aide d’un analyseur comme le Si-AQ VOC Monitor.

Aujourd’hui plus que jamais, les gouvernements sont informés de l’intime corrélation entre qualité d’air intérieur et santé. Ils réalisent que la QAI peut contribuer à la préservation de l’intégrité financière de leur système national de santé. De leur côté, les professionnels HVAC-R sont parfaitement formés dans ce domaine, et rodés aux exercices de surveillance et de contrôle de la QAI. Il est donc temps de s’y mettre sérieusement !

1 Effect of Wearing Face Masks on the Carbon Dioxide Concentration in the Breathing Zone

2 Do face masks make you retain carbon dioxide?

3 Ceci n’est qu’une estimation résultant de la compilation de plusieurs études, dont les résultats diffèrent, mais qui tombent souvent sur une fourchette d’un volume de renouvellement de l’air d’environ 50 m3 par heure et par adulte présent dans une pièce (activité calme, travail assis) pour un air ambiant extérieur à 700 ppm (ville) et un air intérieur ciblé à 1000 ppm.
A White Paper: CO2 Ventilation Control And Measurement Of Outside Air
Carbon Dioxide Concentrations in Rooms Occupied with People
Ventilation rate assessment by carbon dioxide levels in dental treatment rooms
Guide to measuring ventilation rates in schools

4 Correlation amongst Indoor Air Quality, Ventilation and Carbon Dioxide

5 HCSP 28/04/2021

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