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Bâtiment : contrôler la ventilation

FRANCOIS SAGOT |  le 12/09/1997  |  EnvironnementProduits et matérielsAssociationsSeine-MaritimeParis

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-La ventilation assure le renouvellement d'air dans des bâtiments de plus en plus étanches. -La qualité de l'air passe par une meilleure maîtrise des polluants intérieurs, et notamment des substances relâchées par les matériaux de construction.

En renforçant l'isolation des bâtiments, la réglementation thermique a aussi rendu les locaux plus étanches à l'air extérieur. Dès lors, la qualité de l'air intérieur devient tributaire du système de ventilation, le plus souvent mécanique. Il devient aussi plus sensible aux sources de pollution intérieure. Or, cette pollution est insidieuse et encore très mal connue.

Pour Marie-Claude Lemaire, de l'Ademe (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), « on assiste aujourd'hui à une prise en compte globale de la qualité de l'air et à une recherche des polluants tels que les composants organiques volatils (COV) relâchés par les matériaux de construction, ou tout simplement ceux produits par le métabolisme humain ». Christian Cochet, du CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment), va dans le même sens en indiquant « que le contrôle des sources de pollution est prioritaire par rapport à leur dilution grâce à la ventilation ». Mais, suivant que l'on s'intéresse aux bâtiments résidentiels équipés d'une « ventilation générale et permanente en période de chauffage » ou aux bâtiments tertiaires équipés d'un système de climatisation, les problèmes diffèrent sensiblement.

La réhabilitation des logements délicate

La ventilation des logements est le plus souvent assurée par un système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux qui extrait l'air vicié dans les pièces de service comme la cuisine ou la salle de bains. L'air neuf pénètre alors dans les pièces principales comme la salle de séjour ou les chambres par des entrées d'air pratiquées dans les huisseries des fenêtres. Mais, bien souvent, faute d'entretien, ou en cas d'obturation intempestive par les occupants voire d'erreur de mise en oeuvre, le débit réel est bien en deçà des besoins calculés. Conséquence : le taux d'humidité augmente provoquant, dans les pièces, des phénomènes de condensation synonymes, à terme, de moisissures et de dégradation du bâti. De plus, le taux d'oxygène diminue, provoquant une sensation de confinement, voire des accidents en présence d'une chaudière à combustion au gaz placée dans la cuisine.

En réhabilitation, les problèmes sont plus délicats. « En effet, selon Jean-Georges Villenave, du CSTB , si l'on améliore l'étanchéité à l'air de l'enveloppe, notamment grâce à des fenêtres isolantes, il faut se préoccuper de la ventilation des pièces principales. Il ne suffit pas de réaliser des entrées d'air sur les fenêtres nouvellement posées. L'étude du système de ventilation doit être complète. »

Par ailleurs, l'entretien des systèmes de VMC ne doit pas uniquement porter sur le nettoyage du caisson d'extraction, mais aussi sur l'entretien périodique des gaines. Pour Franklin Lebuy, gérant de la société Frank Services spécialisée dans cette activité, « le nettoyage des gaines suppose un matériel sophistiqué tel qu'un robot, et doit être réalisé tous les trois ou quatre ans pour éviter le colmatage ». En liaison avec la FNB (Fédération nationale du bâtiment) et l'UCF (Union climatique de France), le Groupement d'hygiène et des réseaux aérauliques (GHR) vient d'être créé.

Qualité de l'air et économie d'énergie

Si la connaissance des polluants et leur impact sur l'organisme humain est encore difficile à cerner, il existe aujourd'hui des systèmes de ventilation plus performants, notamment sur le plan des économies d'énergie, tels que la VMC hygroréglable ou les systèmes à double flux. Ces derniers semblent les plus prometteurs en matière de qualité de l'air et d'économie d'énergie (grâce à un échangeur de chaleur) : en insufflant l'air neuf dans les pièces principales, il devient possible de le prétraiter en le filtrant ou en le préchauffant.

De tels systèmes sont appelés à se développer dans des zones fortement urbanisées, soumises à une pollution intense, ou dans des zones à pollution spécifique. Ainsi, une réalisation expérimentale dans une HLM de la banlieue de Rouen permet aux locataires de s'affranchir des odeurs dues à la présence d'usines pétrochimiques (voir « Une ventilation par filtration de l'air extérieur »).

Le problème crucial pour Marie-Claude Lemaire et Jean-François Nouvel, d'Aldès, est alors « d'augmenter de façon importante l'extraction d'air lorsqu'il y a production d'émissions intenses de pollution dans la cuisine ». Jean-François Nouvel estime « que la mise en place d'une entrée d'air additionnelle dans la cuisine, conformément au nouveau DTU 68.1, assure une dépression nécessaire au bon fonctionnement de l'installation ».

Le syndrome des bâtiments malsains

La climatisation des locaux tertiaires est touchée par le phénomène dit « des bâtiments malsains » (sick building syndrome). Selon l'Organisation mondiale de la santé, 25 % à 30 % des bâtiments neufs ou rénovés sont concernés. Ce phénomène se traduit par des symptômes tels que maux de tête, fatigue, irritation des yeux, du nez, de la gorge : des manifestations parfois difficiles à démêler des facteurs sociopsychologiques. Ces problèmes interviennent souvent le lundi matin lorsque les occupants pénètrent dans des locaux maintenus sans ventilation pendant le week-end.

Selon une étude américaine menée par le National Institute of Occupational Safety and Health, les principales causes identifiées proviennent d'une mauvaise maintenance des installations, d'une amenée d'air neuf insuffisante en raison d'économies d'énergie, de la présence de matériels de bureaux, ou encore de l'utilisation de produits de nettoyage.

La réponse à ces problèmes de qualité de l'air passe par une meilleure maintenance des installations de climatisation : nettoyage périodique des gaines de ventilation, changement des filtres, vérification du volume d'air neuf apporté, surveillance des systèmes d'humidification ou des tours de refroidissement (afin d'éviter la maladie dite « du légionnaire »), inspection des grilles extérieures d'amenée d'air. Par exemple, la présence, à côté de ces grilles, de sources de pollution peut occasionner une gêne pour les occupants.

DESSIN:

SYSTEME DE VENTILATION DOUBLE FLUX POUR LOGEMENT INDIVIDUEL

1. Bouche d'extraction cuisine. 2. Bouche d'extraction sanitaires. 3. Absorption. 4. Réseau de conduits souples. 5. Echangeur de chaleur. 6. Bouche d'insufflation. 7. Ensemble moto-ventilateurs. 8. Sortie toiture. 9. Grille prise d'air neuf.

PHOTO:

Introduction du robo vidéo dans le réseau

d'aération. Ce robot visualise l'état d'encrassement sur écran, et nettoie les gaines au moyen de brosses spécifiques.

POUR EN SAVOIR PLUS:

A lire :

-Dossier qualité de l'air, « Le Moniteur » du 5 avril 1996, p. 69.

-« Ventilation des bâtiments : état des lieux et prospective », actes du colloque Gevra 95 organisé par l'Ademe, les 25 et 26 octobre 1995 à Sophia-Antipolis.

-« La qualité de l'air dans les immeubles de bureaux », actes du colloque organisé par le CSTB, le 20 octobre 1995 à Paris.

-« Ventilation-conception et calcul des installations de ventilation des bâtiments et des ouvrages », guide de l'Association internationale des ingénieurs en climatique, ventilation et froid (AICVF), Pyc Edition (Ivry).

-« Changer l'air, changer la vie », brochure éditée par la société Aldès (Vénissieux).

-« Aération et assainissement des ambiances de travail », réglementation avec textes et commentaires, édité par l'Institut national de la recherche et de la sécurité (INRS).

-« Pollution atmosphérique à l'intérieur des bâtiments », ouvrage réalisé par le CSHP, direction générale de la santé-Lavoisier Tec & Doc.

-« Tabagisme passif », rapport et voeu de l'Académie nationale de médecine. Edité par la Ligue nationale contre le cancer et les laboratoires Pierre-Fabre Santé.

-« Loi Evin : confort et convivialité entre fumeurs et non-fumeurs », fascicule réalisé par l'Union syndicale des constructeurs en matériel aéraulique, thermique, thermodynamique et frigorifique (Uniclima).

-« L'allergie : prévention et conseils », brochure éditée par le Blasius Institut für Präventivmedezin de Lugano, en Suisse.

Rendez-vous :

-« Bâtiment et santé : quels risques, quelles solutions », colloque organisé par l'Ademe, l'Association pour la prévention de la pollution atmosphérique (Appa) et le CSTB, le 29 octobre 1997, à Paris. Un dîner-débat, organisé par l'association Rise, aura pour thème « Le tabagisme passif et la ventilation ».

Des sources de pollution diverses

La nature des polluants est extrêmement diverse, et il est souvent difficile d'établir avec certitude des liens avec des manifestations pathologiques comme l'allergie. Des spécialistes estiment que c'est la conjonction même entre différents polluants qui crée chez l'homme des réflexes immunitaires. Pourtant, des recherches tentent d'établir le caractère nocif de certains d'entre eux, notamment au travers d'études épidémiologiques, et donc de déterminer des seuils de tolérance.

Les sources de pollution intérieure sont liées au métabolisme propre de l'homme et à ses activités : gaz carbonique, vapeur d'eau, squames, fumée de tabac, produits de nettoyage et de soins corporels (utilisation d'aérosols), produits de bricolage contenant des solvants, sans oublier les poils d'animaux domestiques, les acariens (principalement dans les couettes et matelas). Les matériaux de construction ou d'ameublement dégagent des composés organiques volatils (COV) dont les conséquences sur la santé ne sont pas encore établies. Certains d'entre eux, comme l'amiante, compte tenu de son caractère fibreux microscopique, ou les peintures au plomb s'avèrent dangereux. Les équipements de combustion (chauffe-eau au gaz, plaques de cuisson) génèrent, outre de la condensation, du monoxyde de carbone ou des oxydes d'azote.

Les sources de pollution extérieure ont des origines naturelles comme le gaz inerte radon (voir l'exemple d'une mairie bretonne traitée contre les radiations), les pollens ou les poussières, et artificielles avec les activités industrielles ou de transport propres aux villes.

Des sources de pollution diverses

La nature des polluants est extrêmement diverse, et il est souvent difficile d'établir avec certitude des liens avec des manifestations pathologiques comme l'allergie. Des spécialistes estiment que c'est la conjonction même entre différents polluants qui crée chez l'homme des réflexes immunitaires. Pourtant, des recherches tentent d'établir le caractère nocif de certains d'entre eux, notamment au travers d'études épidémiologiques, et donc de déterminer des seuils de tolérance.

Les sources de pollution intérieure sont liées au métabolisme propre de l'homme et à ses activités : gaz carbonique, vapeur d'eau, squames, fumée de tabac, produits de nettoyage et de soins corporels (utilisation d'aérosols), produits de bricolage contenant des solvants, sans oublier les poils d'animaux domestiques, les acariens (principalement dans les couettes et matelas). Les matériaux de construction ou d'ameublement dégagent des composés organiques volatils (COV) dont les conséquences sur la santé ne sont pas encore établies. Certains d'entre eux, comme l'amiante, compte tenu de son caractère fibreux microscopique, ou les peintures au plomb s'avèrent dangereux. Les équipements de combustion (chauffe-eau au gaz, plaques de cuisson) génèrent, outre de la condensation, du monoxyde de carbone ou des oxydes d'azote.

Les sources de pollution extérieure ont des origines naturelles comme le gaz inerte radon (voir l'exemple d'une mairie bretonne traitée contre les radiations), les pollens ou les poussières, et artificielles avec les activités industrielles ou de transport propres aux villes.

Des sondes pour mesurer la qualité de l'air

Il existe différents procédés de mesure de la qualité de l'air adaptant le débit à la pollution. Le système hygroréglable module le renouvellement d'air en fonction du taux d'hygrométrie qui constitue, en général, une bonne image de l'activité humaine, et donc de la pollution. On peut aussi compter le nombre d'occupants d'une salle grâce à des barrières immatérielles ou à des capteurs infrarouges (essentiellement dans des locaux tertiaires). Mais il s'agit toujours de données approximatives.

Les capteurs de dioxyde de carbone (CO2) et les capteurs de composés organiques volatils (COV) mesurent effectivement la qualité de l'air. Moins sélectif, le second type d'appareil tient compte des composés organiques odorants comme la fumée de cigarette. Pour Marie-Hélène Huzé, du Comité scientifique et technique des industries climatiques (Costic) à l'origine d'une étude sur ce sujet, « ce genre de capteurs s'adresse à des salles dont l'occupation varie fortement mais très ponctuellement dans le temps. Il s'agit, par exemple, de salles de spectacle pour lesquelles il est intéressant d'adapter l'introduction d'air neuf à la fréquentation afin de réaliser des économies d'énergie ».

Des sondes pour mesurer la qualité de l'air

Il existe différents procédés de mesure de la qualité de l'air adaptant le débit à la pollution. Le système hygroréglable module le renouvellement d'air en fonction du taux d'hygrométrie qui constitue, en général, une bonne image de l'activité humaine, et donc de la pollution. On peut aussi compter le nombre d'occupants d'une salle grâce à des barrières immatérielles ou à des capteurs infrarouges (essentiellement dans des locaux tertiaires). Mais il s'agit toujours de données approximatives.

Les capteurs de dioxyde de carbone (CO2) et les capteurs de composés organiques volatils (COV) mesurent effectivement la qualité de l'air. Moins sélectif, le second type d'appareil tient compte des composés organiques odorants comme la fumée de cigarette. Pour Marie-Hélène Huzé, du Comité scientifique et technique des industries climatiques (Costic) à l'origine d'une étude sur ce sujet, « ce genre de capteurs s'adresse à des salles dont l'occupation varie fortement mais très ponctuellement dans le temps. Il s'agit, par exemple, de salles de spectacle pour lesquelles il est intéressant d'adapter l'introduction d'air neuf à la fréquentation afin de réaliser des économies d'énergie ».

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