Critères d'établissement

L'élaboration de guides et de normes spécifiques pour l'air intérieur est le fruit de politiques volontaristes dans ce domaine de la part des organismes chargés de leur élaboration et du maintien de la qualité de l'air intérieur à des niveaux acceptables. En pratique, les tâches sont réparties et partagées entre de nombreuses entités chargées de contrôler la pollution, de maintenir la santé, d'assurer la sécurité des produits, de veiller à l'hygiène du travail et de réglementer le bâtiment et la construction.

La mise en place d'une réglementation vise à limiter ou réduire les niveaux de pollution de l'air intérieur. Cet objectif peut être atteint en contrôlant les sources de pollution existantes, en diluant l'air intérieur avec de l'air extérieur et en vérifiant la qualité de l'air disponible. Cela nécessite l'établissement de limites maximales spécifiques pour les polluants présents dans l'air intérieur.

La concentration d'un polluant donné dans l'air intérieur suit un modèle de masse équilibrée exprimé dans l'équation suivante :

où:

C_i = la concentration du polluant dans l'air intérieur (mg/m³);

Q = le taux d'émission (mg/h);

V = le volume de l'espace intérieur (m³);

C_o = la concentration du polluant dans l'air extérieur (mg/m³);

n = le taux de ventilation par heure ;

a = le taux de dégradation du polluant par heure.

On observe généralement que, dans des conditions statiques, la concentration des polluants présents dépendra en partie de la quantité de composé rejeté dans l'air par la source de contamination et de sa concentration dans l'air extérieur, ainsi que des différents mécanismes par lesquels le polluant est retiré. Les mécanismes d'élimination comprennent la dilution du polluant et sa « disparition » avec le temps. Toutes les réglementations, recommandations, lignes directrices et normes qui peuvent être établies afin de réduire la pollution doivent tenir compte de ces possibilités.

Contrôle des sources de pollution

L'un des moyens les plus efficaces pour réduire les niveaux de concentration d'un polluant dans l'air intérieur consiste à contrôler les sources de contamination à l'intérieur du bâtiment. Cela inclut les matériaux utilisés pour la construction et la décoration, les activités au sein du bâtiment et les occupants eux-mêmes.

S'il est jugé nécessaire de réglementer les émissions dues aux matériaux de construction utilisés, il existe des normes qui limitent directement la teneur dans ces matériaux de composés dont les effets nocifs pour la santé ont été démontrés. Certains de ces composés sont considérés comme cancérigènes, comme le formaldéhyde, le benzène, certains pesticides, l'amiante, la fibre de verre et autres. Une autre piste consiste à réglementer les émissions par l'établissement de normes d'émission.

Cette possibilité présente de nombreuses difficultés pratiques, dont les principales sont l'absence d'accord sur la manière de mesurer ces émissions, le manque de connaissances sur leurs effets sur la santé et le confort des occupants du bâtiment, et les difficultés inhérentes à l'identification et à la quantifier les centaines de composés émis par les matériaux en question. Une façon d'établir des normes d'émission est de partir d'un niveau acceptable de concentration du polluant et de calculer un taux d'émission qui tient compte des conditions environnementales - température, humidité relative, taux de renouvellement d'air, facteur de charge, etc. —qui sont représentatifs de la manière dont le produit est effectivement utilisé. La principale critique formulée à l'encontre de cette méthodologie est que plusieurs produits peuvent générer le même composé polluant. Les normes d'émission sont obtenues à partir de relevés effectués dans des atmosphères contrôlées où les conditions sont parfaitement définies. Il existe des guides publiés pour l'Europe (COST 613 1989 et 1991) et pour les États-Unis (ASTM 1989). Les critiques qui leur sont habituellement adressées reposent sur : (1) la difficulté d'obtenir des données comparatives et (2) les problèmes qui surgissent lorsqu'un espace intérieur présente des sources intermittentes de pollution.

En ce qui concerne les activités qui peuvent avoir lieu dans un bâtiment, l'accent est mis sur l'entretien du bâtiment. Dans ces activités, le contrôle peut être établi sous la forme de réglementations sur l'exécution de certaines tâches, telles que des recommandations relatives à l'application de pesticides ou à la réduction de l'exposition au plomb ou à l'amiante lors de la rénovation ou de la démolition d'un bâtiment.

Étant donné que la fumée de tabac, attribuable aux occupants d'un bâtiment, est si souvent une cause de pollution de l'air intérieur, elle mérite un traitement distinct. De nombreux pays ont des lois, au niveau de l'État, qui interdisent de fumer dans certains types d'espaces publics tels que les restaurants et les théâtres, mais d'autres arrangements sont très courants en vertu desquels il est permis de fumer dans certaines parties spécialement désignées d'un bâtiment donné.

Lorsque l'utilisation de certains produits ou matériaux est interdite, ces interdictions sont faites en fonction de leurs effets néfastes allégués sur la santé, qui sont plus ou moins bien documentés pour des niveaux normalement présents dans l'air intérieur. Une autre difficulté qui se pose est qu'il n'y a souvent pas suffisamment d'informations ou de connaissances sur les propriétés des produits qui pourraient être utilisés à leur place.

Élimination du polluant

Il y a des moments où il n'est pas possible d'éviter les émissions de certaines sources de pollution, comme c'est le cas, par exemple, lorsque les émissions sont dues aux occupants du bâtiment. Ces émissions incluent le dioxyde de carbone et les bioeffluents, la présence de matériaux aux propriétés non maîtrisées ou encore l'exécution de tâches quotidiennes. Dans ces cas, une façon de réduire les niveaux de contamination consiste à utiliser des systèmes de ventilation et d'autres moyens utilisés pour purifier l'air intérieur.

La ventilation est l'une des options les plus utilisées pour réduire la concentration de polluants dans les espaces intérieurs. Cependant, la nécessité d'économiser également de l'énergie impose que l'apport d'air extérieur pour renouveler l'air intérieur soit le plus parcimonieux possible. Il existe à cet égard des normes qui précisent des taux de ventilation minimaux, basés sur le renouvellement du volume d'air intérieur par heure avec de l'air extérieur, ou qui fixent un apport d'air minimum par occupant ou unité d'espace, ou qui tiennent compte de la concentration de dioxyde de carbone compte tenu des différences entre les espaces avec fumeurs et sans fumeurs. Dans le cas des bâtiments à ventilation naturelle, des exigences minimales ont également été fixées pour différentes parties d'un bâtiment, telles que les fenêtres.

Parmi les références les plus souvent citées par la majorité des normes existantes, tant nationales qu'internationales, même si elles ne sont pas juridiquement contraignantes, figurent les normes publiées par l'American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Ils ont été formulés pour aider les professionnels de la climatisation dans la conception de leurs installations. Dans la norme ASHRAE 62-1989 (ASHRAE 1989), les quantités minimales d'air nécessaires pour ventiler un bâtiment sont spécifiées, ainsi que la qualité acceptable de l'air intérieur requise pour ses occupants afin de prévenir les effets néfastes sur la santé. Pour le dioxyde de carbone (composé que la plupart des auteurs ne considèrent pas comme un polluant compte tenu de son origine humaine, mais qui est utilisé comme indicateur de la qualité de l'air intérieur afin d'établir le bon fonctionnement des systèmes de ventilation) cette norme préconise une limite de 1,000 XNUMX ppm en afin de satisfaire des critères de confort (odeur). Cette norme précise également la qualité de l'air extérieur nécessaire au renouvellement de l'air intérieur.

Dans les cas où la source de contamination, qu'elle soit intérieure ou extérieure, n'est pas facile à contrôler et où des équipements doivent être utilisés pour l'éliminer de l'environnement, il existe des normes garantissant leur efficacité, telles que celles qui énoncent des méthodes spécifiques pour vérifier la performance d'un certain type de filtre.

Extrapolation des normes d'hygiène du travail aux normes de qualité de l'air intérieur

Il est possible d'établir différents types de valeurs de référence applicables à l'air intérieur en fonction du type de population à protéger. Ces valeurs peuvent être basées sur des normes de qualité de l'air ambiant, sur des valeurs spécifiques pour des polluants donnés (comme le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, les composés organiques volatils, le radon, etc.), ou elles peuvent être basées sur des normes habituellement utilisées en hygiène du travail. . Ces dernières sont des valeurs formulées exclusivement pour des applications en milieu industriel. Ils sont destinés, en premier lieu, à protéger les travailleurs des effets aigus des polluants, comme l'irritation des muqueuses ou des voies respiratoires supérieures, ou à prévenir les intoxications à effets systémiques. En raison de cette possibilité, de nombreux auteurs, lorsqu'ils traitent de l'environnement intérieur, utilisent comme référence les valeurs limites d'exposition pour les environnements industriels établies par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) des États-Unis. Ces limites sont appelées Valeurs limites de seuil (TLV) et incluent des valeurs limites pour des journées de travail de huit heures et des semaines de travail de 40 heures.

Des rapports numériques sont appliqués afin d'adapter les TLV aux conditions de l'environnement intérieur d'un bâtiment, et les valeurs sont généralement réduites d'un facteur deux, dix ou même cent, selon le type d'effets sur la santé impliqués et le type de la population touchée. Les raisons invoquées pour réduire les valeurs des VLE lorsqu'elles sont appliquées à des expositions de ce type incluent le fait que, dans des environnements non industriels, le personnel est exposé simultanément à de faibles concentrations de plusieurs substances chimiques normalement inconnues, capables d'agir en synergie de manière à ne peut pas être facilement contrôlé. Il est généralement admis, en revanche, qu'en milieu industriel le nombre de substances dangereuses à contrôler est connu, et souvent limité, même si les concentrations sont généralement beaucoup plus élevées.

De plus, dans de nombreux pays, les situations industrielles sont surveillées afin de s'assurer du respect des valeurs de référence établies, ce qui n'est pas fait dans les environnements non industriels. Il est donc possible qu'en milieu non industriel, l'utilisation occasionnelle de certains produits puisse produire des concentrations élevées d'un ou plusieurs composés, sans aucune surveillance environnementale et sans possibilité de révéler les niveaux d'exposition intervenus. D'autre part, les risques inhérents à une activité industrielle sont connus ou devraient être connus et, par conséquent, des mesures pour leur réduction ou leur surveillance sont en place. Les travailleurs concernés sont informés et ont les moyens de réduire le risque et de se protéger. Par ailleurs, les travailleurs de l'industrie sont généralement des adultes en bonne santé et en condition physique acceptable, alors que la population des milieux intérieurs présente, en général, un éventail plus large d'états de santé. Le travail normal dans un bureau, par exemple, peut être effectué par des personnes ayant des limitations physiques ou des personnes sensibles aux réactions allergiques qui seraient incapables de travailler dans certains environnements industriels. Un cas extrême de ce raisonnement s'appliquerait à l'utilisation d'un bâtiment comme habitation familiale. Enfin, comme indiqué ci-dessus, les TLV, tout comme les autres normes professionnelles, sont basées sur des expositions de huit heures par jour, 40 heures par semaine. Cela représente moins d'un quart du temps qu'une personne serait exposée si elle restait continuellement dans le même environnement ou si elle était exposée à une substance pendant les 168 heures d'une semaine. De plus, les valeurs de référence sont basées sur des études qui incluent des expositions hebdomadaires et qui prennent en compte des temps de non-exposition (entre expositions) de 16 heures par jour et 64 heures le week-end, ce qui rend très difficile de faire des extrapolations sur les force de ces données.

La conclusion à laquelle arrivent la plupart des auteurs est que pour utiliser les normes d'hygiène industrielle de l'air intérieur, les valeurs de référence doivent comporter une très grande marge d'erreur. Par conséquent, la norme ASHRAE 62-1989 suggère une concentration d'un dixième de la valeur TLV recommandée par l'ACGIH pour les environnements industriels pour les contaminants chimiques qui n'ont pas leurs propres valeurs de référence établies.

Concernant les contaminants biologiques, il n'existe pas de critères techniques pour leur évaluation qui pourraient s'appliquer aux environnements industriels ou aux espaces intérieurs, comme c'est le cas des TLV de l'ACGIH pour les contaminants chimiques. Cela pourrait être dû à la nature des contaminants biologiques qui présentent une grande variabilité de caractéristiques rendant difficile l'établissement de critères d'évaluation généralisés et validés pour une situation donnée. Ces caractéristiques comprennent la capacité de reproduction de l'organisme en question, le fait que la même espèce microbienne peut avoir divers degrés de pathogénicité ou le fait que des modifications de facteurs environnementaux comme la température et l'humidité peuvent avoir un effet sur leur présence dans un environnement donné. Néanmoins, malgré ces difficultés, le Comité Bioaérosols de l'ACGIH a élaboré des lignes directrices pour évaluer ces agents biologiques en milieu intérieur : Lignes directrices pour l'évaluation des bioaérosols dans l'environnement intérieur (1989). Les protocoles standard recommandés dans ces lignes directrices définissent les systèmes et les stratégies d'échantillonnage, les procédures analytiques, l'interprétation des données et les recommandations de mesures correctives. Ils peuvent être utilisés lorsque des informations médicales ou cliniques indiquent l'existence de maladies comme la fièvre des humidificateurs, la pneumopathie d'hypersensibilité ou les allergies liées aux contaminants biologiques. Ces lignes directrices peuvent être appliquées lorsqu'un échantillonnage est nécessaire pour documenter la contribution relative des sources de bioaérosols déjà identifiées ou pour valider une hypothèse médicale. L'échantillonnage doit être effectué afin de confirmer les sources potentielles, mais l'échantillonnage de routine de l'air pour détecter les bioaérosols n'est pas recommandé.

Lignes directrices et normes existantes

Différentes organisations internationales telles que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) et le Conseil international de la recherche en bâtiment (CIBC), des organisations privées telles que l'ASHRAE et des pays comme les États-Unis et le Canada, entre autres, établissent des lignes directrices et des normes d'exposition. De son côté, l'Union européenne (UE), par l'intermédiaire du Parlement européen, a présenté une résolution sur la qualité de l'air dans les espaces intérieurs. Cette résolution établit la nécessité pour la Commission européenne de proposer, dans les meilleurs délais, des directives spécifiques comprenant :

1. une liste des substances à proscrire ou à réglementer, tant dans la construction que dans l'entretien des bâtiments
2. normes de qualité applicables aux différents types d'environnements intérieurs
3. prescriptions pour l'examen, la construction, la gestion et l'entretien des installations de climatisation et de ventilation
4. normes minimales pour l'entretien des bâtiments recevant du public.

De nombreux composés chimiques ont des odeurs et des qualités irritantes à des concentrations qui, selon les connaissances actuelles, ne sont pas dangereuses pour les occupants d'un bâtiment mais qui peuvent être perçues – et donc incommodantes – par un grand nombre de personnes. Les valeurs de référence utilisées aujourd'hui tendent à couvrir cette possibilité.

Compte tenu du fait que l'utilisation des normes d'hygiène du travail n'est pas recommandée pour le contrôle de l'air intérieur à moins d'apporter une correction, dans de nombreux cas, il est préférable de consulter les valeurs de référence utilisées comme lignes directrices ou normes pour la qualité de l'air ambiant. L'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis a fixé des normes d'air ambiant destinées à protéger, avec une marge de sécurité adéquate, la santé de la population en général (normes primaires) et même son bien-être (normes secondaires) contre tout effet néfaste pouvant être prédite en raison d'un polluant donné. Ces valeurs de référence sont donc utiles comme guide général pour établir une norme acceptable de qualité de l'air pour un espace intérieur donné, et certaines normes comme ASHRAE-92 les utilisent comme critères de qualité pour le renouvellement de l'air dans un bâtiment fermé. Le tableau 1 indique les valeurs de référence pour le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, le dioxyde d'azote, l'ozone, le plomb et les particules.

Tableau 1. Normes de qualité de l'air établies par l'Environmental Protection Agency des États-Unis

^a Norme primaire. ^b Norme secondaire. ^c Valeur maximale à ne pas dépasser plus d'une fois par an. ^d Mesuré en particules de diamètre ≤10 μm. Source : Agence américaine de protection de l'environnement. Ambiance nationale primaire et secondaire Normes de qualité de l'air. Code des Régulations Fédérales, Titre 40, partie 50 (juillet 1990).

Pour sa part, l'OMS a établi des lignes directrices destinées à fournir une base de référence pour protéger la santé publique contre les effets néfastes dus à la pollution de l'air et pour éliminer ou réduire au minimum les polluants atmosphériques connus ou suspectés d'être dangereux pour la santé et le bien-être humains (OMS 1987). Ces lignes directrices ne font pas de distinction quant au type d'exposition auquel elles sont confrontées et couvrent donc les expositions dues à l'air extérieur ainsi que les expositions pouvant survenir dans les espaces intérieurs. Les tableaux 2 et 3 montrent les valeurs proposées par l'OMS (1987) pour les substances non cancérogènes, ainsi que les différences entre celles qui causent des effets sur la santé et celles qui causent une gêne sensorielle.

Tableau 2. Valeurs indicatives de l'OMS pour certaines substances dans l'air basées sur des effets connus sur la santé humaine autres que le cancer ou la gêne olfactive.^a

^a Les informations contenues dans ce tableau doivent être utilisées conjointement avec les justifications fournies dans la publication originale.
^b Cette valeur se réfère uniquement à l'air intérieur.
^c L'exposition à cette concentration ne doit pas dépasser le temps indiqué et ne doit pas être répétée dans les 8 heures. Source : OMS 1987.

Tableau 3. Valeurs indicatives de l'OMS pour certaines substances non cancérigènes dans l'air, basées sur des effets sensoriels ou des réactions de gêne pendant une moyenne de 30 minutes

^b Dans la fabrication de la viscose, il est accompagné d'autres substances odorantes telles que le sulfure d'hydrogène et le sulfure de carbonyle. Source : OMS 1987.

Pour les substances cancérigènes, l'EPA a établi le concept de unités de risque. Ces unités représentent un facteur utilisé pour calculer l'augmentation de la probabilité qu'un sujet humain contracte un cancer en raison de l'exposition d'une vie à une substance cancérigène dans l'air à une concentration de 1 μg/m³. Ce concept s'applique aux substances qui peuvent être présentes dans l'air intérieur, telles que les métaux comme l'arsenic, le chrome VI et le nickel ; les composés organiques comme le benzène, l'acrylonitrile et les hydrocarbures aromatiques polycycliques ; ou de particules, y compris l'amiante.

Dans le cas concret du radon, le tableau 20 présente les valeurs de référence et les recommandations de différents organismes. Ainsi l'EPA recommande une série d'interventions progressives lorsque les niveaux dans l'air intérieur dépassent 4 pCi/l (150 Bq/m³), fixant les délais pour la réduction de ces niveaux. L'UE, sur la base d'un rapport soumis en 1987 par un groupe de travail de la Commission internationale de protection radiologique (CIPR), recommande une concentration annuelle moyenne de gaz radon, en distinguant les bâtiments existants et les nouvelles constructions. De son côté, l'OMS formule ses recommandations en gardant à l'esprit l'exposition aux produits de désintégration du radon, exprimée en concentration d'équivalent d'équilibre du radon (EER) et en tenant compte d'une augmentation du risque de contracter un cancer entre 0.7 x 10^-4 et 2.1 x 10^-4 pour une exposition à vie de 1 Bq/m³ ERE.

Tableau 4. Valeurs de référence pour le radon selon trois organismes

^a Concentration annuelle moyenne de gaz radon.
^b Équivalent à une dose de 20 mSv/an.
^c Moyenne annuelle.

Enfin, il convient de rappeler que les valeurs de référence sont établies, en général, sur la base des effets connus que les substances individuelles ont sur la santé. Si cela peut représenter un travail souvent pénible dans le cas du dosage de l'air intérieur, cela ne tient pas compte des effets synergiques possibles de certaines substances. Ceux-ci incluent, par exemple, les composés organiques volatils (COV). Certains auteurs ont suggéré la possibilité de définir des niveaux totaux de concentrations de composés organiques volatils (COVT) auxquels les occupants d'un bâtiment peuvent commencer à réagir. L'une des principales difficultés est que, du point de vue de l'analyse, la définition des COVT n'est pas encore résolue à la satisfaction de tous.

En pratique, l'établissement futur de valeurs de référence dans le domaine relativement nouveau de la qualité de l'air intérieur sera influencé par l'évolution des politiques environnementales. Cela dépendra des progrès de la connaissance des effets des polluants et de l'amélioration des techniques analytiques qui peuvent nous aider à déterminer ces valeurs.

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