Qualité de l'air intérieur : enjeux et perspectives

07.03.2018

Environnement

Chaque jour, nous inhalons 12 000 litres d'air. Une grande partie de celui-ci provient de l'air intérieur. En effet, nous passons aujourd'hui 80 % de notre temps dans des milieux clos. La question de la qualité de l'air intérieur connaît des avancées réglementaires importantes. Le législateur, le juge mais aussi et surtout les professionnels du bâtiment n'y sont pas étrangers. Tous poursuivent le même objectif : l'amélioration significative de la qualité de l'air de nos espaces intérieurs.

Définition et enjeux d’une bonne qualité de l’air intérieur
Définition de la qualité de l’air intérieur

Le code de l’environnement reconnaît le droit à chacun de respirer un air qui ne nuise pas à sa santé (C. envir., art. L. 220-1).

Environnement

La mise en place d’une stratégie environnementale cohérente s’impose de plus en plus aux entreprises du fait de la complexité de la législation pour la protection de l’environnement et de la multiplicité des réformes. En effet, de nombreuses lois et réglementations ont récemment impacté les activités économiques (autorisation environnementale, concernant notamment les ICPE, loi de transition énergétique, loi biodiversité)

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Cette définition juridique se traduit sur le plan technique par le respect de plusieurs critères issus notamment des valeurs guides de l’air intérieur (VGAI) établies par l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES), des études menées par l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI), des travaux de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) ou encore des ouvrages rédigés par des professionnels faisant particulièrement autorité comme, par exemple, celui du Docteur Suzanne Déoux : "Bâtir pour la santé des enfants".

Selon ces critères, un air intérieur de qualité peut être défini comme celui qui respecte les valeurs suivantes :

Paramètres Valeurs-guides
Humidité relative comprise entre 40% et 60% dans un local à 20°
Radon * < 400 Bq/m3
Formaldéhyde < 10 µg/m3
Benzène < 2 µg/m3
Particules fines PM2,5 < 10 µg/m3
CO < 10 mg/m3
CO2 < 1 000 ppm
* Précision : concernant le radon, la réglementation devrait évoluer bientôt, les niveaux limites d'exposition devant êrte baissés à 300 Bq/m3.

Revenons tour à tour sur chacun de ces polluants.

Présentation des polluants et des enjeux sanitaires

1° L’humidité

Il ne s’agit pas à proprement parler d’un polluant. Toutefois, l’humidité est un paramètre décisif dans la qualité de l’air intérieur. Elle engendre des moisissures et des champignons qui peuvent entraîner des allergies, des infections respiratoires, de l’asthme,... Elle est principalement présente lorsque les débits de ventilation sont trop faibles, en présence de condensation et d’absence de chauffage, d’infiltrations et de remontées capillaires (du plancher bas vers les murs). Dans un bâtiment neuf, l’humidité survient souvent en cas de non-respect du temps de séchage des chapes et des bétons.

 

2° Les composés organiques volatils (COV)

Ils désignent une multitude de substances chimiques qui s’évaporent dans l’air. Ils proviennent des hydrocarbures et de leurs dérivés chimiques. Il s’agit des benzène, butane, propane, éthanol, formaldéhyde, toluène, tétrachloroéthylène, phtalates, acétone, styrène, aldéhydes, perchloroéthylène, etc. Leurs effets sur la santé sont avérés : irritation des muqueuses des voies respiratoires, troubles cardiaques, troubles du système nerveux, céphalées, toxiques pour la reproduction, mutagènes, cancérogènes,... Leur gravité et leur dangerosité sont variables selon la toxicité de la molécule, de la concentration, de la fréquence et de la durée d’exposition, et enfin de la sensibilité individuelle. Dans un bâtiment, les COV sont présents dans les isolants, les peintures, les revêtements, les vernis, les colles, les fongicides, les mastics, les produits d’entretien et l’ameublement.

 

3° Les particules fines

Elles proviennent principalement de la combustion des cheminées et de l’air extérieur. Elles sont également problématiques pour les voies respiratoires.

 

4° Le dioxyde de carbone

Le CO2 peut être utilisé comme un indicateur de confinement de l’air. Plusieurs études internationales ont été menées sur le lien entre les concentrations de CO2 dans l’air intérieur et les performances cognitives des occupants.3

Précision : ANSES (2013), Satish (2012), Wang (2011), P. Ole Fanger (2006), Seppänen – Fisk - Lei (2005), Erdmann et Apte (2004), Olesen (2004).

Dans l’air extérieur, la concentration de CO2 est de l’ordre de 400 ppm. Ces différentes études révèlent qu’au-delà de 1 000 ppm, la performance psychomotrice baisse. Les occupants sont moins performants en matière de saisie de texte, de prise de décision, de calculs, de résolution de problèmes, de rapidité et de niveau de concentration. Au-delà de 1 500 ppm, on voit également apparaître des signes de somnolence, des maux de tête, des symptômes de fatigue. C’est d’ailleurs un phénomène connu des professeurs dans les écoles lorsque les salles de classe sont suroccupées et que le renouvellement d’air n’est pas suffisant (lorsque vous étiez enfant, si vous aviez tendance à somnoler dans certaines classes, ce n’était pas (toujours) la faute de l’enseignant…).

 

5° Le comportement des occupants

Le comportement des occupants joue un rôle majeur dans la qualité de l’air intérieur. Le tabagisme, par exemple, est particulièrement préoccupant puisque la fumée du tabac contient environ 4 000 substances chimiques, dont une cinquantaine sont cancérogènes. L’usage d’aérosols, de bougies, de parfums, de détergents, les animaux de compagnies, l’obturation des entrées d’air, l’absence de nettoyage des VMC (ventilations mécaniques contrôlées), sont autant de risques sanitaires et de sources d’exposition.

Compte tenu des dangers sanitaires que ces substances font courir aux occupants des espaces intérieurs, le législateur a récemment élaboré un cadre juridique spécifique. Il est principalement conçu pour protéger les personnes les plus sensibles.

Les avancées réglementaires

En matière de qualité de l’air intérieur, la réglementation française est assez peu étoffée. En dehors des grands principes législatifs énoncés aux articles L. 221-7 à L. 221-10 du code de l’environnement, le pouvoir réglementaire a prévu des dispositions relatives à l’étiquetage des produits de construction, aux valeurs-guides pour l’air intérieur et à la surveillance de la qualité de l’air intérieur dans certains établissements recevant du public.

Les grands principes législatifs de la qualité de l’air intérieur

S’agissant d’une question qui intéresse la santé et l’environnement, c’est classiquement l’Etat qui est compétent pour agir en matière de protection de la qualité de l’air intérieur. Bien que cette thématique intéresse au premier plan les personnes privées, c’est à l’Etat que reviennent les missions d’identification des facteurs de pollution et d’évaluation des risques sanitaires. Ce dernier est également chargé d’élaborer les mesures de prévention et de gestion destinées à réduire l’ampleur et les effets de la pollution de l’air intérieur. Enfin, il lui revient d’informer le public des connaissances et des travaux relatifs à cette pollution. En pratique, l’Etat s’appuie sur l’expertise de l’ANSES pour assurer ses missions.

L’Etat n’est pas le seul à agir. On le verra, il peut obliger certaines personnes publiques ou privées à prendre des mesures d’information et de surveillance spécifiques.

Les dispositions réglementaires spécifiques

L’étiquetage des produits de construction ou de revêtement de mur ou de sol et des peintures et vernis sur leurs émissions de polluants volatils. Depuis le 1er janvier 2012, les fabricants, distributeurs et metteurs sur le marché de produits de construction et de décoration sont soumis à des obligations d’étiquetage concernant le niveau d’émission en polluants volatils de leurs produits.

Sont concernés les cloisons et faux plafonds, les revêtements de sol, mur ou plafond, les portes et fenêtres, les isolants, les peintures, les vernis, colles et autres adhésifs, etc. s’ils sont destinés à un usage intérieur.

 

Selon le risque de toxicité par inhalation, le produit est classé sur une échelle allant de "A+" (très faibles ��missions) à "C" (fortes émissions). Comme dans d’autres domaines (équipements électriques et électroniques, biens immobiliers,...), cette étiquette vise à favoriser les comportements vertueux, afin d’entraîner la filière vers du mieux-disant écologique. Reste que l’étiquetage ne fait pas tout, encore faut-il que l’utilisateur respecte les consignes d’utilisations du produit.

 

1° Les valeurs-guides pour l’air intérieur (VGAI)

Les dispositions en la matière sont assez minces et relativement peu ambitieuses.

Assez minces car le pouvoir réglementaire n’a défini de VGAI que pour 2 substances : le formaldéhyde et le benzène (C. envir., art. R. 221-29, Ann.). Les VGAI des autres polluants sont proposées par l’ANSES mais ne possèdent aucun caractère contraignant. Purement incitatives, ces VGAI préfigurent néanmoins la réglementation de demain.

Relativement peu ambitieuses car la notion de "valeur-guide" s’analyse juridiquement comme une obligation de moyen, ce qui tempère grandement son effectivité. En effet, le texte prévoit qu’une VGAI est "un niveau de concentration de polluants dans l’air intérieur fixé, pour un espace clos donné, dans le but d’éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs sur la santé humaine, à atteindre, dans la mesure du possible, dans un délai donné".

Au surplus, on notera que le respect de ces VGAI est assez peu contrôlé. Certains bâtiments sont néanmoins soumis à des obligations de surveillance renforcée.

 

La surveillance de la qualité de l’air intérieur dans certains établissements recevant du public (ERP)

Les lois Grenelle ont posé le principe d’une surveillance accrue de la qualité de l’air intérieur dans certains ERP. La réglementation a ensuite été assouplie pour les établissements ayant mis en place un plan de prévention. Un décret n° 2015-1000 du 17 août 2015 (JO, 19 août) est venu renforcer le cadre réglementaire existant.

Les ERP concernés sont ceux qui accueillent des populations sensibles ou dans lesquels les niveaux d’exposition à des polluants sont élevés. Ainsi, l’obligation de surveillance pèse sur les crèches, les écoles, les accueils de loisirs, les collèges, les lycées, ou encore les piscines.

 

Les propriétaires et exploitants de ces ERP sont tenus de faire procéder tous les 7 ans à une analyse de la qualité de l’air de leurs locaux. Cette surveillance, dont ils supportent les coûts, comporte :

- une évaluation des moyens d’aération des bâtiments ;

- une campagne de mesure de polluants (sauf pour les ERP qui ont mis en place un plan de prévention) ;

- l’identification et la réduction des sources d’émissions de substances polluantes ;

- l’entretien des systèmes de ventilation et des moyens d’aération ;

- la diminution de l’exposition des occupants aux polluants.

 

Les rapports d’évaluation des moyens d’aération et d’analyse des polluants sont affichés puis conservés par le propriétaire ou l’exploitant de l’ERP. En cas de dépassement des valeurs réglementaires, une expertise doit être effectuée dans un délai de deux mois. Elle vise à identifier les causes de présence de pollution dans l’établissement et fournir les éléments nécessaires au choix de mesures correctives pérennes et adaptées à la pollution. En cas de non réalisation de cette expertise, le préfet peut la faire réaliser aux frais du propriétaire ou de l’exploitant.

 

L’obligation de surveillance périodique des crèches et des écoles prend effet à compter du 1er janvier 2018. Elle devient obligatoire à compter du 1er janvier 2020 pour les accueils de loisirs, les collèges et les lycées, et à compter du 1er janvier 2023 pour les autres ERP.

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La réglementation pourrait aujourd’hui aller plus loin. Outre que l’obligation de surveillance périodique pourrait être étendue à tous les bâtiments, il pourrait être envisagé, pour les bâtiments neufs, une obligation de contrôle des systèmes de ventilation dès la réception de l’immeuble. En effet, la réglementation thermique a permis l’édification de bâtiments très peu perméables à l’air, ce qui permet une meilleure maîtrise des flux d’air et une diminution des consommations énergétiques. Toutefois, sans une vérification du bon fonctionnement des systèmes de ventilation, les bâtiments risquent rapidement de se dégrader de l’intérieur.

Les bonnes pratiques
Diminuer les sources de polluants dès la conception

Le maître d’ouvrage doit insister sur l’importance accordée à la qualité de l’air intérieur dès l’élaboration du cahier des charges. Il doit également s’assurer que la démarche est partagée par tous les intervenants, éventuellement en la contractualisant.

 

Dès la conception du bâtiment, l’analyse de site doit mettre en lumière le potentiel radon et l’exposition aux particules fines issues du trafic routier et des émissions industrielles.

Le radon est un gaz radioactif naturellement émis par le sol. Les solutions pour s’en protéger sont assez simples à traiter en amont : meilleure étanchéité entre le sol et le bâtiment, création d’un vide-sanitaire ventilé, débit de ventilation suffisant,... Pour les cas plus difficiles, on ira jusqu’à mettre le soubassement en dépression ou le bâtiment en surpression par insufflation d’air.

 

Concernant les particules fines, il est possible de ne pas les faire entrer dans le bâtiment via la mise en place de filtres à particules intégrés à la centrale d’une ventilation double flux. Dernièrement, sont également apparues des entrées d’air filtrantes, pour VMC simple flux. Ces dispositifs semblent fonctionner mais ont l’inconvénient d’avoir des dimensions beaucoup plus importantes pour compenser la perte de charge. En outre, ces entrées d’air filtrantes ne respectent pas le DTU (document technique unifié) 68.3 car le maillage d’un filtre est forcément inférieur à 3mm. Toutefois, on le sait, les DTU ne sont pas obligatoires et le maître d’ouvrage peut s’en affranchir, au cas par cas.

 

Concernant les matériaux de construction, tout l’enjeu est de faire entrer le moins de polluants possible dans le bâtiment. Pour cela, les concepteurs doivent indiquer de manière précise les critères retenus dans les CCTP (cahiers des clauses techniques particulières), lors de l’élaboration du dossier de marché et de la consultation des entreprises.

 

Pour les peintures et vernis, l’emploi de peintures en phase aqueuse avec une étiquette A+ est largement recommandé. Il peut être mentionné dans le CCTP que les peintures doivent avoir des émissions de formaldéhyde à 28 jours inférieures à 10µg/m3 et TCOV inférieurs à 1 000µg/m3. Des labels peuvent garantir que la peinture comporte très peu de COV.

Exemple : Écolabel européen, NF Environnement, Tüv Süd, Excell, Ange bleu (Blauer Engel),...

Il existe également des peintures naturelles. Nous garderons les mêmes critères pour les revêtements de sol, à savoir que le carrelage pollue moins que les autres du fait de sa composition minérale.

 

Toutes les colles, colles à carrelage, joints et mortiers utilisés lors de la construction doivent également faire l’objet d’une attention particulière, le label "EMICODE EC1" compte parmi les plus exigeants en matière d’émissions de COV.

 

Pour le traitement du bois (fongicides, biocides), les produits ne doivent pas contenir d’éthylène glycol, si possible ne contenir aucun COV, ou être certifiés CTB P+.

 

Concernant les isolants, il convient de privilégier les isolants biosourcés. Pour les isolants fibreux, le certificat "Indoor Air Comfort Gold" d’Eurofins atteste d’émissions très faibles. Pour les faux plafonds, il existe des isolants fibreux ensachés qui évitent que la fibre soit en contact avec l’air intérieur.

 

Toutes les entreprises ne sont pas encore sensibilisées à ces enjeux, aussi, durant la phase de chantier, la maîtrise d’œuvre devra valider les produits utilisés par les entreprises (phases VISAS). Il ne faut pas négliger ces phases car il peut arriver que l’entreprise n’utilise pas les bons produits.

Améliorer le renouvellement d’air

Le maître d’ouvrage doit fixer des objectifs qualitatifs et quantitatifs à la maîtrise d’œuvre, celle-ci devant préciser durant la conception, les moyens mis en œuvre pour les atteindre.

 

Le choix d’une ventilation simple flux ou double flux n’a pas de réelle influence sur la qualité de l’air intérieur. Les deux solutions, correctement réalisées, permettent d’assurer un renouvellement d’air suffisant. Toutefois, dans un contexte d’air extérieur pollué, les concepteurs s’orientent davantage vers une VMC double flux, afin de filtrer les pollens et les particules fines.

 

C’est plutôt la question des débits de ventilations qui est importante. Le règlement sanitaire départemental impose des débits en m3/h/occupant en fonction des locaux : 15m3/h/occupant dans les écoles maternelles et primaires, 18m3/h/occupant dans les bureaux, 22m3/h/occupant dans les locaux de restauration. Dans son ouvrage "Bâtir pour la santé des enfants", le Docteur Déoux explique que les débits réglementaires sont inadaptés aux enfants de moins de cinq ans ; proportionnellement à sa masse, l’enfant inhale une quantité d’air deux fois supérieure à celle de l’adulte. Diverses études européennes et anglo-saxonnes [Smedje et Norkack (2001), Myhrvold, P. Wargocki] confirment la relation entre renouvellement d’air et aptitudes cognitives et vont jusqu’à indiquer un débit de 29m3/h/personne dans les écoles. A l’heure actuelle, il n’y a pas de consensus, ni de chiffre miracle. Néanmoins, un nombre croissant de professionnels s’accordent à dire que les débits réglementaires sont trop faibles et les augmentent sur les nouveaux projets. C’est particulièrement visible dans les établissements scolaires.

 

Enfin, l’idéal serait d’imposer, en fin de chantier, une mesure de perméabilité du réseau, comme c’est le cas pour l’étanchéité à l’air de l’enveloppe. La norme FD E51-767 distingue trois niveaux d’étanchéité du réseau de VMC, classe A, B et C. La classe C étant la plus performante. Dans un premier temps, il conviendrait d’imposer une étanchéité à l’air des réseaux de VMC de classe A. Le label Effinergie+ impose ce test.

 

Aujourd’hui, c’est souvent l’entreprise qui réalise un auto-contrôle en fin de chantier, appelé DIAGVENT 2. Il comprend un examen visuel et des relevés (débits, pression, fixations, entrées d’air,...). Cependant est-il pertinent au regard des enjeux de santé publique que l’installateur soit à la fois juge et partie ? Il serait préférable que le DIAGVENT 2 soit réalisé par une tierce partie, indépendante.

Entretien et maintenance

Dès la conception, le maître d’ouvrage doit être sensibilisé à l’importance de la maintenance et de l’exploitation. L’équipe de maîtrise d’œuvre doit également prendre en compte la réalité locale et ne pas prescrire des solutions trop complexes. Par exemple, pour les petites communes disposant de faibles moyens techniques, il sera compliqué et pratiquement impossible d’entretenir une installation de VMC double flux dans les règles de l’art.

 

En fin de chantier, le bureau d’études CVC (Chauffage, Ventilation, Climatisation) pourra conseiller le maître d’ouvrage sur la maintenance en rédigeant, avec l’aide du fabricant, un cahier d’entretien-maintenance désignant les tâches à effectuer et leur périodicité.

 

Le nettoyage des grilles d’air neuf, des bouches de soufflage et des bouches d’extraction, qui est rarement réalisé, est aussi recommandé. En effet, l’absence d’entretien cause des pertes de charges et entraîne une dégradation de l’air intérieur. Les équipes de maintenance doivent avoir des directives claires, les occupants doivent également connaître ces bonnes pratiques.

 

A la réception du bâtiment, plusieurs tests ont lieu pour s’assurer du bon fonctionnement des équipements. Mais le bâtiment est rarement suivi au-delà, il serait pertinent de prévoir un suivi systématique sur deux ans, incluant des mesures qualitatives de l’air intérieur. On pourrait, par exemple, utiliser le taux de CO2 qui est assez simple à mesurer, vérifier l’entretien réalisé sur le bâtiment et mesurer les débits de ventilation dans les locaux. Tout cela dans le but d’assurer aux occupants un air sain.

Conclusion

Améliorer la qualité de l’air intérieur est un enjeu de santé publique. Comme toute démarche d’amélioration, elle engendre des coûts, plus de temps en conception, un meilleur entretien, une plus grande consommation d’énergie des auxiliaires et des coûts d’investissement dans le système. Mais les avantages sont nombreux et les "performances" des occupants augmentées. Ainsi, on ne peut que souhaiter que les bonnes pratiques se généralisent et qu’elles deviennent un jour la norme, avec ou sans l’intervention du législateur.

 

 

 

Rémy Costa Alves Jorge, Bureau d'études ADRET Maxime Le Borgne, Cabinet d'avocats ANTELIS
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