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Principes de base des filtres et de la ventilation : Les espaces sans ventilation et filtration peuvent être dangereux pour votre santé

Saviez-vous que la principale source de pollution intérieure dans les bâtiments publics et résidentiels est due aux personnes qui produisent du CO2 et d’autres produits métaboliques ? Comme l’a souligné la pandémie de COVID-19, les virus ou les bactéries provenant de la respiration humaine ont autant d’impact sur un environnement intérieur que les composés organiques volatils (COV), les matériaux de construction et les meubles, ainsi que plusieurs autres sources telles que les aérosols, les nettoyants et désinfectants ou les équipements de bureau. Vous n’avez peut-être pas l’intention de faire partie du problème, mais vous pouvez faire partie de la solution. Découvrez comment vous pouvez rendre votre espace sûr, pour vous et pour les autres.

En moyenne, nous passons 90 % de notre temps à l’intérieur. Par conséquent, la qualité du climat intérieur est essentielle pour notre bien-être, notre santé, notre confort et notre productivité. Un paramètre clé pour un bon climat est la Qualité de l’Air Intérieur (QAI). Cependant, de nombreux polluants intérieurs et extérieurs peuvent détériorer la QAI s’ils ne sont pas correctement éliminés.

La principale source de pollution intérieure dans les bâtiments publics et résidentiels est les personnes elles-mêmes, qui génèrent du CO2 et d’autres produits métaboliques. Comme l’a souligné la pandémie de COVID-19, les virus ou les bactéries provenant de la respiration humaine sont tout aussi importants en tant que contaminants de l’environnement intérieur.

Les Composés Organiques Volatils (COV) sont également des polluants intérieurs très significatifs, émis par les matériaux de construction et les meubles, mais aussi par plusieurs autres sources, telles que les aérosols, les nettoyants et désinfectants ou les équipements de bureau (imprimantes ou photocopieuses).

Une autre raison essentielle de la détérioration de la QAI est l’entrée non contrôlée des polluants extérieurs dans les espaces intérieurs. Outre les composés chimiques volatils, il s’agit de particules nuisibles, notamment le smog, les fines particules, le pollen, les bactéries et les moisissures, ainsi que d’autres particules organiques et inorganiques dangereuses. Cet aspect est particulièrement important dans les zones où la qualité de l’air extérieur est médiocre, ce qui est le cas dans la plupart des zones urbaines et industrielles. Tous ces contaminants sont nocifs pour la santé humaine en cas d’exposition prolongée à des concentrations élevées.

Si les polluants émis ne sont pas éliminés, leur concentration dans les espaces intérieurs atteint des niveaux dangereux au fil du temps (voir Image 1). Cela s’applique tant aux effets sur la santé à court terme qu’à long terme, ainsi qu’au risque d’infection. Pour cette raison, la ventilation doit être utilisée pour éliminer l’air intérieur vicié contenant des polluants dangereux et le remplacer par de l’air extérieur pur. Il est désormais largement reconnu que sans une ventilation appropriée, même dans une habitation typique, l’air intérieur peut être jusqu’à 8 fois plus pollué que l’air extérieur. Sans parler d’un bâtiment public densément occupé ou d’un restaurant bondé, par exemple.

Image 1 : Concentration élevée de polluants dans des espaces sans ventilation naturelle ou avec une mauvaise filtration ©Igor Sikonczyk

Il existe différentes méthodes pour renouveler l’air, y compris les méthodes les plus simples et traditionnelles, telles que l’aération par les fenêtres ou la ventilation naturelle. Cependant, ces méthodes ne répondent pas aux exigences de confort de base et d’efficacité énergétique pour les bâtiments modernes, et elles ne fournissent pas non plus des volumes d’air de ventilation adéquats et contrôlés pour maintenir une bonne QAI.

La ventilation mécanique équilibrée est la solution

En pratique, la seule façon appropriée et économe en énergie de permettre le renouvellement de l’air nécessaire est la ventilation mécanique équilibrée. Les systèmes de ventilation mécanique modernes, comprenant à la fois l’apport et l’extraction mécanique, autrement dit, la ventilation équilibrée, peuvent échanger efficacement l’air intérieur vicié avec de l’air extérieur en volumes adaptés à la demande actuelle de manière entièrement contrôlée et automatisée.

Le rôle essentiel de la filtration

Outre les problématiques liées à l’énergie, au confort et à la santé, un autre avantage fondamental de la ventilation mécanique est la prévention de l’entrée de polluants extérieurs dans le bâtiment. Comme mentionné précédemment, l’air extérieur fourni à un bâtiment pour apporter de l’oxygène et remplacer l’air intérieur vicié contenant des polluants nocifs (CO2, COV, etc.) peut être pollué. Par conséquent, avant d’être introduit dans les espaces occupés, il est nécessaire de retirer les particules nocives qu’il contient (voir Image 2). Pour ce faire, un système de filtration approprié pour l’air extérieur est requis. L’air extérieur peut contenir des concentrations élevées de fines particules de différentes tailles. Sur le plan technique, celles-ci sont classifiées comme des particules en suspension PM10 (particules de diamètre < 10 μm), PM2,5 (< 2,5 μm) et PM1 (< 1 μm). Vous pouvez rencontrer cette classification dans les rapports quotidiens sur la qualité de l’air extérieur de votre région. De nombreuses études médicales ont montré que l’exposition à de l’air avec des concentrations élevées de PM peut présenter de graves risques pour la santé. Les maladies associées à la contamination par les PM comprennent le cancer du poumon1, les maladies cardiovasculaires2, la maladie pulmonaire obstructive chronique3, les allergies et l’asthme4. Plus la particule est petite, plus elle est dangereuse pour la santé. Les particules PM1 sont suffisamment petites pour pénétrer dans la circulation sanguine. Selon l’Agence européenne pour l’environnement (AEE), la pollution de l’air est le plus grand risque environnemental pour la santé en Europe5. L’un des polluants les plus nocifs pour la santé humaine est la matière particulaire (PM). En 2018, les estimations de l’impact sanitaire de l’exposition à long terme à la pollution de l’air dans l’UE-28 indiquaient que les PM2,5 étaient responsables d’environ 379 000 décès prématurés6.

Image 2 : Élimination des polluants intérieurs par la ventilation mécanique à l’aide de filtres PM de haute efficacité ©Igor Sikonczyk

Heureusement, un système de filtration correctement conçu peut réduire la concentration de matière particulaire, y compris les plus petites PM1, à des niveaux acceptables. Cela signifie que même si vous êtes exposé à une pollution élevée de PM à l’extérieur, dans des bâtiments dotés d’un système de filtration et de ventilation approprié, vous pouvez bénéficier d’un environnement intérieur propre et sûr.

La filtration peut également être utilisée pour améliorer la qualité de l’air intérieur (QAI) dans des espaces où la ventilation mécanique n’existe pas et ne peut pas être installée (par exemple, dans les anciens bâtiments). Certains polluants émis à l’intérieur, y compris les agents pathogènes tels que les bactéries ou les virus exhalés par des personnes infectées ou de fines particules de fumée de tabac, peuvent être efficacement éliminés en recirculant et en filtrant l’air intérieur. Cela peut être réalisé en installant des filtres dans les conduits d’air recirculé à l’aide de purificateurs d’air autonomes (voir Image 3).

Image 3 : Nettoyer l’air intérieur avec des purificateurs d’air dans des pièces sans ventilation ou avec une ventilation naturelle insuffisante ©Igor Sikonczyk

Cependant, même si cette solution améliore la qualité de l’air intérieur (IAQ), elle ne résout pas le problème de l’apport d’air frais et de l’élimination du CO2 et des COV, que seule la ventilation mécanique peut fournir de manière efficace.

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[1] https://thorax.bmj.com/content/75/1/85

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4740122/

[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19554194/

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6034084/, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0954611115001870

[5] https://www.eea.europa.eu/themes/air/air-pollution-is-the-single

[6] Air quality in Europe – 2020, Report 9/20, European Environment Agency, 2020 (EEA, 2020) https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2020-report

 

Auteur

M. Igor Sikonczyk

Responsable senior des affaires techniques et réglementaires
Eurovent