LA QUALITE DE L AIR INTERIEUR

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1 SWEGON AIR ACADEMY AICVF Novembre 2007 LA QUALITE DE L AIR INTERIEUR Y. LE BARS 1

2 L AIR C EST DE L ENERGIE l oxygène nécessaire à l humain l énergie consommée pour le rendre utilisable et le déplacer 2

3 COMPOSITION DE L AIR Oxygène 21% Azote 78% Autres gaz 1% (Argon majoritaire) 3

4 COMPOSITION DE L AIR + Les indésirables : Poussières Molécules chimiques et gaz Micro organismes 4

5 QUALITE DE L AIR INTERIEUR (QAI) C est ce qui nous est nécessaire Limites de l exposé: - Locaux, habitat et tertiaire non spécifique - Les locaux spécifiques et industriels, ont les mêmes préoccupation, mais sont concernés par des contraintes particulières Voir INRS et code du travail ou les textes consacrés aux salles d opération et laboratoires 5

6 QUALITE DE L AIR INTERIEUR (QAI) La QAI dépend de l Air Extérieur + des polluants internes émis et introduits par l humain Cascade de l extérieur vers l intérieur, d où l intérêt de la maîtrise d un différentiel de pression 6

7 POLLUANTS La pollution est un phénomène complexe: Des polluants solides: - Excellents supports pour d autres vecteurs - Les particules les plus dangereuses sont les particules de taille inférieure à 1 micron 7

8 POLLUANTS Des polluants gazeux: Les primaires ou précurseurs : Oxydes d azote (NOx), surtout le dioxyde d azote (NO2) Dioxyde de souffre (SO2) Composés organiques volatiles (COV) : benzène, toluène, xylène, méthane Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) résultant de combustions incomplètes 8

9 POLLUANTS Les secondaires : Acide sulfurique Acide nitrique Ozone résultat d un processus photochimique en présence de précurseurs 9

10 POLLUANTS Cas particulier de l ozone (O3) C est l un des plus puissants gaz toxiques: Effets oculaires Effets sur les voies respiratoires Troubles neurologiques Atteintes rénales Il est plus dangereux que le phosgène, et néanmoins ce qui est jusqu ici le moins bien pris en compte. 10

11 POLLUANTS Un autre ennemi moins connu, le RADON C est un gaz radioactif qui se dégage de certains sols et sous sols Il est cancérigène si on l emprisonne dans les constructions 11

12 L HUMAIN ET LA QAI En plus de la composition de l Air, l Humain est sensible à: A la température A l hygrométrie Aux mouvements de l air Aux sons (l air est porteur) Donc vision de confort (relatif) 12

13 L HUMAIN ET LA QAI Sensations : Endormissement Difficultés de Concentration Irritabilité 13

14 L HUMAIN ET LA QAI Contamination : Les situations de température et d hygrométrie jouent sur le développement des moisissures, bactéries portées par les particules en suspension dans l air. 14

15 LES BESOINS EN AIR (personne adulte) Contenance pulmonaire : 6 à 7 litres. Renouvellement partiel : 40 à 50%. Besoin en air pur : Au repos : 1 L/s Faible activité : 5 L/s (les fameux 18 m³/h) Activité normale : 7 à 8 L/s 15

16 LES BESOINS EN AIR (personne adulte) Comme l air n est pas de bonne qualité il vaut mieux envisager près de 10 L/s soit 36 m³/h. Les articles de la REHVA basés sur l expérience des pays nordiques suggèrent 40 m³/h. 16

17 COMMENT MAITRISER LA QAI Filtrer Epurer Ventiler 17

18 COMMENT MAITRISER LA QAI Les Filtres Filtres statiques (particulaires) : médias filtrants Filtres actifs (moléculaires) : charbons imprégnés capturant et/ou transformant par exemple les COV. 18

19 Tableau de classification des filtres EN EN 1822 ASHRAE GRAVIMETRIQUE % EN DEHS A 0,4 MICRON % EN ASHRAE OPACIMETRIQUE % MPPS MINI % DOP % 0,12 MICRON % FS 209 E 0,5 MICRON / PIED CUBE ISO G1 50 Ε < 65 G2 65 Ε < 80 G3 80 Ε < 90 G4 90 Ε F5 40 Ε < Ε < 60 F6 60 Ε < Ε < 80 F7 80 Ε < Ε < 90 F8 90 Ε < Ε < 95 F9 95 Ε 95 Ε ISO 8 H ISO 8 H ISO 8 H12 H13 H14 99,5 99,95 99,995 99,99 99, , / ISO 7 ISO 6/7 ISO 6 U15 99, , ISO 5 U16 99, , ISO 4 U17 99, , ISO 3 19

20 Classification des filtres > % H14 > % > % U16 > 99.5% > 99.95% > % U15 H12 >99.97% >99.99% H13 > % > % U17 Filtres GROSSIERS Filtres FINS Filtres ABSOLUS EN 779:2002 EN 779:2002 Poids de poussière Particule 0,4µm MIL STD 282 EN 1822 (HEPA/ULPA) MPPS 0,1-0,2µm Most Penetrating Particle Size > 85% > 95% G2 > 65% G3 > 80% G4 >90% F5 > 40% F6 > 60% F7 > 80% F8 >90% F9 > 95% DOP 0.3µm H10 >95% H11 >99.9% (--) EFFICACITE (++) 20

21 En France, que choisir? Normes, décrets, études, recommandations?? Code du Travail G4 sur l entrée d air F5 sur l air recyclé Normes Européennes, études, recommandations Convergent sur l efficacité F7 minimum en entrée d air pour garantir une bonne QAI. 21

22 Pourquoi privilégier l efficacité F7? Une Centrale de traitement d air de m3/h absorbe 8,7Kg de poussières/ An en province Un filtre d une efficacité F7 absorbe jusqu à 8,5Kg de poussière sans surconsommation d énergie Poids de Poussière entrant en 1 An dans un réseau d air de m 3 /h Un Un filtre filtre d efficacité F7 F7 laisse laisse passer passer fois fois moins moins de de poussière qu un qu un filtre filtre d une d une efficacité G4 G4 8,7 kg 3,5 kg 1Kg 700 g 170 g Air non filtré G4 F5 F6 F7 Après une filtration 22

23 PERTE DE CHARGE & Consommation d énergie Comment réduire sa facture? Un filtre ça coûte en énergie, pourtant, pour garantir les performances énergétiques des CTA, RoofTop et autres Ventilo-convecteurs, ils sont indispensables. Alors, sur quel facteur agir sans altérer la Qualité d Air Intérieur (QAI)? Energie consommée par un filtre (kwh) = (m 3 /h) (Pa) (heures) Débit x Perte de charge x temps de fonctionnement 3600 x Rendement du ventilateur x 1000 Une règle simple : 1Pa = 1 23

24 Centrale de Traitement d Air Ascenseurs, Éclairage, etc. Le Bâtiment représente plus de 40% des consommations énergétiques nationales et près de 20% des émissions de CO². 24

25 COMMENT MAITRISER LA QAI L efficacité des filtres est définie suivant des procédures d essai bien précises, leur emploi est concerné par les normes NF EN 779 et NF EN Attention les filtres usagés sont considérés comme déchets et sont répertoriés dans le code de l environnement. D autre part la matière constituant les filtres peut être elle-même un polluant potentiel (ex Glass 475) 25

26 COMMENT MAITRISER LA QAI Les filtres actifs ne sont pas une panacée universelle: Dédiés à un polluant spécifique Sensibles au degré d hygrométrie Possibilité de relarguage 26

27 COMMENT MAITRISER LA QAI Les Epurateurs Emplois bien précis, ciblant une ou plusieurs molécules que l on casse en général par UV souvent avec présence d un catalyseur.(ex TIO2) Généralement appareils de petit débit Quelquefois rejet d un autre polluant à prendre en compte Technologie évolutive 27

28 COMMENT MAITRISER LA QAI LA VENTILATION Nécessaire car les constructions sont de plus en plus étanches Quatre stades consécutifs : L introduction de l air La distribution de l air La diffusion de l air L extraction de l air (Rejet) 28

29 COMMENT MAITRISER LA QAI INTRODUCTION DE L AIR Soit une introduction que l on peut qualifier de «sauvage» Air non filtré en général Dispositifs à dépression Peu de réglage possible Soit une introduction où l on prépare l air pour son emploi. Au minimum la filtration Jusqu au traitement complet Caisson avec possibilité de recyclage - récupération 29

30 COMMENT MAITRISER LA QAI INTRODUCTION DE L AIR Centrale Traitement D Air Double Flux à Roue : Air Soufflé Air Neuf Air Extrait Air Rejeté Récupération par Roue : rendement 85% 30

31 COMMENT MAITRISER LA QAI DISTRIBUTION DE L AIR Lorsque l on a effectué une préparation. Attention à la qualité des groupes moto-ventilateurs, car c est un poste constant de consommation d énergie. Les gaines de distribution, si elles sont mal réalisées deviennent des pièges à polluants ayant échappés au traitement primaire. Les règles d accès pour nettoyage ne sont pas souvent appliquées. Le calcul doit se faire avec un but précis Pertes de charges faibles Organes d équilibrage simples 31

32 COMMENT MAITRISER LA QAI DIFFUSION DE L AIR Le but est d amener l air propre dans la zone de présence humaine sans inconfort (zone d occupation) Qualité des diffuseurs Induction Effet COANDA En réalité on agit toujours plus ou moins par dilution. 32

33 COMMENT MAITRISER LA QAI 33

34 COMMENT MAITRISER LA QAI L air n obéit pas aux flèches mises sur le dessin, même dans les systèmes dits à déplacement («lac d air») Il y a interaction entre les soufflages et reprises (qqf by-pass) Pour obtenir un résultat acceptable il faut introduire des volumes supérieurs aux valeurs théoriques 34

35 COMMENT MAITRISER LA QAI Ne pas oublier l entretien des installations, très souvent déficient voir nul coté gaines 35

36 Références : AICVF CETIAT REHVA 36

37 Merci de votre attention 37