Mesure de la qualité de l'air intérieur

La qualité de l’air intérieur a un impact significatif sur la productivité des travailleurs, et agit, tant au niveau de leur santé que leur sentiment de bien-être. Toutes les études démontrent l’influence directe de la température, de l’humidité et du niveau de CO2, représentatif de la pollution de l’air ambiante, sur les occupants de lieux intérieurs. Que ce soit sur le lieu de travail, dans les écoles, crèches… Ou au domicile.

Ce rapport explique la problématique de la Qualité de l’Air Intérieur, et montre comment l’Internet des Objets peut très concrètement œuvrer à une amélioration significative de la productivité en Entreprise, et au bien-être dans les lieux publics et privés.

6,5 Millions de mort par an dans le monde!

Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), ce sont pas moins de 6,5 Millions de personnes qui meurent de l’effet combiné de la pollution de l’air ambiant et de l’air intérieur (domicile, bureau, lieux publics). Au niveau mondial, 92% de la population vit dans un air ambiant dépassant les limites fixées par l’OMS. Une autre façon de présenter le problème, toujours selon l’OMS, c’est de dire que chaque citoyen européen est privé, en moyenne, de 8,6 mois de vie !

Cette carte, centrée sur l’Europe, le Moyen-Orient et la Russie, montre la concentration en microparticules (moins de 2,5 microns) en microgrammes par m3.

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S’il n’est pas possible, au niveau individuel ou d’une entreprise, d’influer sur la qualité de l’air ambiant (extérieur), il est par contre tout à fait possible d’améliorer la qualité de l’air intérieur, que ce soit dans une entreprise, dans un lieu public ou dans un espace résidentiel.

Améliorer la qualité de l’air intérieur, c’est contribuer à une meilleure santé des travailleurs sur le lieu de travail, des enfants à l’école ou en crèche, sportifs dans leur salle de sport, et en général toute la population dans son domicile et autres lieux de vie.

Pollution intérieure (Qualité de l'Air Intérieur)

Toutes les études démontrent qu’une mauvaise qualité de l’air intérieur a un impact direct sur la santé et le bien-être. Quand on sait qu’un Européen passe plus de 90% de son temps à l’intérieur, on comprend l’importance d’une mesure de la qualité de l’air, et de la mise en place de mesures appropriées pour l’améliorer.

Une mauvaise qualité de l’air intérieur provoque:

  • Pertes de concentration
  • Nausées
  • Maux de tête
  • Irritations nasales
  • Difficultés respiratoires (dyspnée)
  • Sècheresses dans la gorge

Pour l’Entreprise, cela signifie des pertes de productivité et des arrêts maladie. A l’école et dans les crèches, cela peut avoir un impact direct sur la santé des enfants.

Syndrome du Bâtiment Malsain (SBM)

Les symptômes mesurés suite à une mauvaise qualité de l’air intérieur a un nom: Le Syndrome du Bâtiment Malsain, décrivant une combinaison de symptômes ou maladies inexpliquées associés à un lieu construit. Il fait partie des maladies émergentes, problème de plus en plus traité en médecine du travail. Des problèmes d’hypersensibilité aux polluants chimiques y sont intimement associés !

Au-delà des symptômes mécaniques (irritations, maux de têtes, nausées), certaines conséquences psychologiques pourraient aussi être expliquées par le Syndrome du Bâtiment Malsain: augmentation de l’anxiété ou certaines hystéries collectives.

Les sources de pollution de l'air intérieur

Il existe de nombreuses sources de polluants de l’air intérieur:

  • Les matériaux de construction et les fournitures intérieures. Au-delà de l’organisation interne du bâtiment, les matériaux utilisés pour la construction, de même que ceux utilisés pour les fournitures intérieures peuvent être générateur de pollution de l’air. Composants volatils organiques, formaldéhyde apparaissent souvent dans des constructions neuves, ou dans des rénovations. Phénomène aggravé par l’étanchéité des bâtiments actuels par souci d’isolation thermique.
  • Les émissions humaines: La respiration produit du CO2 qui pollue l’air ambiant, mais il existe d’autres facteurs humains, comme les parfums, ou encore les gaz intestinaux, bactéries et autres virus produits par les éternuements, ou encore les peaux mortes, la perte de cheveux qui contribuent à la poussière présente dans l’air.
  • Les équipements: marqueurs pour tableaux, papier, ordinateurs, photocopieurs et imprimantes produisent de nombreux composants volatiles qui se répandent dans l’air ambiant. Solvants, agents dégraissants, agents de démoulage…
  • Produits de Nettoyage: les agents de nettoyage peuvent contaminer l’air intérieur sur de longues périodes. Ils peuvent contenir des agents conservateurs, désinfectants (aldéhydes), solvants (glycols, isopropanol), acides organiques, parfums…
  • La combustion: Les cuisines, le tabac, feux ouverts…
  • Des sources extérieures: gaz d’échappements de véhicules, produits par des usines, issus de l’agriculture ou encore les pollens, les spores ou gaz provenant des sols.

Que faire ?

Il n’entre pas dans les objectifs de cet article de décrire l’ensemble des agents chimiques et biologiques à la source d’une mauvaise qualité de l’air intérieur (CO2, CO, composants volatils organiques, formaldéhydes, radon, polluants microbiens, particules en suspension…).

Par contre, les études montrent qu’une bonne mesure générale de la qualité de l’air intérieur, peut être obtenue au travers de la proportion de CO2 présente dans cet air intérieur. Le dioxyde de carbone (CO2), produit par la respiration humaine, est directement proportionnelle au nombre de personnes présentes dans une zone intérieure. L’augmentation du taux de CO2 est globalement proportionnel à l’augmentation de substances odorantes.

Le niveau naturel de dioxyde de carbone (CO2) oscille autour de 400 ppm (parts par million) en milieu extérieur. Une valeur de 1000 ppm pour le taux de CO2 (1800 mg/m3) intérieur est en général considérée comme valeur de référence dans de nombreux pays européens. Des concentrations au-delà de 1000 ppm sont susceptibles de provoquer un sentiment de mal-être, comme la fatigue, perte de concentration ou maux de tête.

Relation entre niveau de CO2 (en ppm) et bien-être

Mesure de la Température, Humidité relative et taux de CO2

La Température, l’humidité relative et le taux de CO2 dans l’air intérieur permet d’obtenir une bonne première approximation de la qualité de l’air intérieure. La mesure régulière, automatisée, de ces 3 paramètres, permet de limiter l’impact négatif – sur la santé, le bien-être et la productivité -, des personnes vivants ou travaillants à un endroit donné.

Un rapport de l’Europe, de 2011 – Promoting actions for healthy indoor air (IAIAQ) -, estime à 2 Millions le nombre de personnes atteintes de maladies liées à la mauvaise qualité de l’Air Intérieur.

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Humidité

Un air trop sec (< 25% d’humidité relative) est synonyme d’inconfort. Muqueuses et peau sèche, gerçures et irritations. Un air trop sec augmente aussi l’électricité statique, pouvant causer inconfort et problèmes électriques (ordinateurs…). Un air trop humide provoque la condensation dans les structures, mais aussi le développement de germes et de champignons, et donc le développement de bactéries et la prolifération de maladies.  La norme américaine ASHRAE préconise un taux d’humidité relative entre 25% et 65%.  Les canadiens recommandent un taux de 35% en hiver, et 50% en été. 

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Température

La température idéale dépend du type d’activité concernée par le bâtiment évidemment, ou la pièce dans le bâtiment. Mais elle est surtout liée à l’humidité de l’air, car la température ressentie dépend de l’humidité de la pièce. Et donc le couple température-humidité idéal (confort) sera différent en été et en hiver.

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Un autre élément important est d’éviter des différentiels trop importants, par exemple, entre les étages inférieurs et supérieurs. En général, pas plus de 3 degrés de différence.

Dioxyde de Carbone (CO2)

Le niveau de Dioxyde de Carbone dans l’air ambiant (extérieur) oscille en général entre 250 et 400 ppm (parts par million). Le niveau de CO2 dans un environnement intérieur est évidemment supérieur. On estime que jusqu’à 1000ppm, la qualité de l’air intérieure est correcte. Au-delà, un impact sur le bien-être et la santé apparait suite à une exposition prolongée.

Le taux de CO2 dans l’air intérieur est une bonne mesure de la qualité générale de l’air intérieur.  Dès lors, en dessous de 1000 ppm, on considère la qualité de l’air intérieure comme bonne. Au-delà de 1000 ppm, l’impact sur la santé et le bien-être peut se faire ressentir.  Cette qualité de l’air n’est pas uniquement affectée par le niveau de CO2, mais bien par toutes les autres substances volatiles que l’on retrouve dans l’air : solvants, formaldéhyde, bactéries, pollens…

Une étude d’un laboratoire de Berkeley a montré l’impact direct du taux de CO2 sur les performances décisionnelles en Entreprise. Interpellant !

Mesure en continu de la température, humidité et taux de CO2

Ces 3 paramètres évoluent en permanence dans la journée, et dans l’année!

Les saisons, le climat et l’activité humaine influencent directement l’humidité et la température intérieure.  Le taux de CO2 étant lui directement lié à l’activité humaine: nombre de personnes, fréquence de réunions, …  D’une manière générale, la qualité de l’air va diminuer rapidement avec l’augmentation de l’activité humaine. L’organisation sociale actuelle, avec la généralisation des plateaux de bureaux ouverts, du co-working, les crèches, les écoles. Tous des lieux où l’activité humaine est variable dans le temps, avec des pics d’intensité. Et donc des pics de pollution de l’air intérieur !

Comment mesurer?

IOT Factory a développé une solution spécifique pour mesurer la qualité de l’air intérieur, composée de capteurs dédiés, connectés – au travers de tout type de réseau de communications – à une application web et mobile.  Cette solution permet :

  • Le suivi en temps réel de la température, humidité relative et taux de CO2, mesurés dans différentes pièces / bâtiments,
  • La visualisation sur carte géographique, ou sur plan d’un bâtiment, des points de mesures
  • La consultation de données historiques (afin de comprendre et anticiper le futur),
  • La génération d’alertes en cas de dépassements de seuil.
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Capteur Température, Humidité et CO2. Sur Secteur. Réseaux WIFI, 3G et Sigfox

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Capteur Température, Humidité et CO2. Sur batterie. Réseau LoRa

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Que faire pour réduire la pollution de l'air intérieur?

Il peut être bien entendu intéressant de vérifier que le bâtiment, par les matériaux de construction utilisés, l’équipement intérieur, les produits de nettoyages utilisés…, ne génère pas une pollution trop importante. Pour le reste, la mesure des 3 paramètres (température, humidité, CO2), doit permettre de donner une bonne indication sur les besoins thermiques, d’humidification (ou déshumidification) et de ventilation (réglage de l’air conditionné, ouverture de fenêtres, …).

En hiver, nous aurons tendance à humidifier l’air. En été à vouloir l’assécher. Une problématique supplémentaire, en hiver, est la réticence à aérer (froid…), et donc une chutte de la qualité de l’air intérieur.

Conclusion

La mesure continue de la qualité de l’air intérieur est bien plus qu’un gadget.

En Entreprise, cette mesure permet d’augmenter la productivité des collaborateurs, et de réduire les absences pour maladie. Elle contribue à augmenter le bien-être au bureau.

Dans les lieux publics, comme les hôpitaux, écoles, crèches, centres sportifs, il est fort à parier que les États et l’Europe vont rapidement légiférer pour définir des seuils acceptables, et imposer la mesure du CO2, de la température et de l’humidité pour assurer le respect des réglementations. On parle de 2 millions d’Européens malades suite à une mauvaise qualité de l’Air Intérieur…

Quant aux domiciles, le contrôle de la qualité de l’air doit permettre de lutter comme les maladies et la mortalité liée à une mauvaise qualité de l’air intérieur.

L’Internet des objets, via la mise en œuvre de capteurs dédiés, reliés à un logiciel de monitoring et de notification au travers de réseaux de communication comme LoRa, SigFox, WIFI ou la 3G, permet de contribuer sérieusement à l’augmentation de la qualité de l’air intérieur.

Consulter notre rapport gratuit sur la Qualité de l’Air Intérieur (IAQ). Il reprend les différents facteurs influençant le niveau de pollution, l’impact sur les collaborateurs, habitants, visiteurs, et les actions à prendre pour traiter le problème.