Évaluation de la qualité de l'air dans deux établissements scolaires nantais, septembre 2008-juillet 2009

contexte : préserver la qualité de l'air intérieur : un enjeu de santé publique

A la demande et avec le soutien financier de la DRASS des Pays de la Loire, Air Pays de la Loire a mis en œuvre une campagne de suivi de l’air intérieur dans deux établissements scolaires de l’agglomération nantaise à la rentrée 2008 pendant la durée de l’année scolaire. Le lycée Clemenceau et l’école élémentaire Alain Fournier ont été choisis pour accueillir le dispositif de mesure de la campagne.

Cette campagne s’inscrit dans un contexte de prise en compte de la qualité de l’air intérieur comme enjeu de santé publique tant au niveau national (PNSE, Grenelle de l'environnement), que régional (PRSE). Elle rentre aussi dans le cadre de la mise en place d'un groupe de travail national en 2008 visant à définir une stratégie de surveillance en air intérieur, notamment en vue de vérifier le respect des valeurs guides de qualité d'air intérieur (VGAI) de l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Afsset) pour le formaldéhyde et le benzène

objectifs : évaluer la qualité de l'air intérieur dans deux établissements scolaires

La campagne 2008-2009 vise à faire un suivi de polluants chimiques (composés organiques volatils : aldéhydes, BTEX, de paramètres de confinement (dioxyde de carbone) et de confort (température et humidité relative), pendant une année scolaire. Le formaldéhyde, acétaldéhyde et le benzène sont des polluants prioritaires à surveiller selon l'Observatoire de la qualité de l'air intérieur (OQAI) et l’Afsset.

Les objectifs du suivi de ces paramètres en continu sont de :

• recueillir les déterminants de la qualité de l’air intérieur (description du bâti, activité dans la classe, entretien) par le biais de questionnaires ;
•  obtenir des indications sur le confinement dans les classes (CO₂, t°, HR) ;
•  déterminer la variation temporelle de la concentration en polluants sur une année ;
•  pouvoir comparer les résultats avec des valeurs guides d’exposition à long terme ;
•  alimenter les travaux du groupe de travail LCSQA-CSTB visant à élaborer des protocoles de surveillance de l’air intérieur ;
•  élaborer des techniques statistiques visant à proposer un suivi plus léger pour les prochaines campagnes.

moyens : des mesures hebdomadaires pendant une année scolaire

La mesure des paramètres est réalisée de manière hebdomadaire (pose et dépose) selon une méthodologie, déjà expérimentée par l’OQAI et certaines Aasqa :

•  mesure des aldéhydes et BTEX par tubes passifs Radiello® selon la norme ISO 16000-2 ;
•  mesure du dioxyde de carbone, de la température et de l’humidité par appareil Q-Track ;
•  accompagnement des mesures par un questionnaire soumis aux gestionnaires des établissements visant à évaluer les sources intérieures de polluants et les pratiques des occupants de nature à avoir une incidence sur la qualité de l’air dans les salles de cours.

résultats : un niveau de confinement élevé et des teneurs en polluants différenciées selon les établissements

un niveau de confinement élevé dans les salles de classe

Le dioxyde de carbone (CO₂) est un témoin du confinement et un indicateur de la qualité de la ventilation ou de l'aération. La recommandation du règlement sanitaire départemental indique de ne pas dépasser 1000 ppm, avec une tolérance jusqu'à 1300 ppm dans les locaux où il est interdit de fumer.

La série chronologique ci-dessous, enregistrée de septembre à décembre 2008, met en évidence de nombreux pics de dioxyde de carbone dépassant le seuil de 1000 ppm fixé par le règlement sanitaire départemental. La concentration moyenne en CO₂ pendant les heures de cours est de 1151 ppm au lycée Clemenceau et de 1060 ppm à l'école Alain Fournier. Les concentrations médianes sont respectivement de 894 ppm et 976 ppm. Au lycée comme à l'école, près de la moitié des niveaux de dioxyde de carbone dépassent le seuil du règlement sanitaire départemental de 1000 ppm, témoignant du niveau de confinement élevé des salles de classe.

des niveaux de formaldéhyde dans la moyenne des études françaises et au dessus de la VGAI pour une exposition long terme

La concentration moyenne en formaldéhyde est de 32,4 µg/m³ au lycée Clemenceau et 11,9 µg/m³ à l'école Alain Fournier. Cette concentration moyenne moins importante à l'école peut s'expliquer en partie par le confinement légèrement moins important lié à une meilleure aération de la salle de classe. À l'extérieur, les concentrations moyennes en formaldéhyde sont de 2,1 µg/m³. Ces concentrations intérieures correspondent aux valeurs enregistrées dans les études françaises : dans la moyenne pour le lycée Clemenceau et dans le bas de la fourchette pour l’école Alain Fournier. Par contre, elles dépassent la Valeur guide air intérieur (VGAI) du formaldéhyde fixée à 10 µg/m³ pour une exposition à long terme. Cette valeur guide n’est que faiblement dépassée à l’école.

des teneurs en benzène inférieures à la VGAI (exposition long terme)

La concentration moyenne en benzène est de 0,9 µg/m³ au lycée Clemenceau et à l'école Alain Fournier. Elles sont du même ordre de grandeur que celles de l'extérieur s'élevant respectivement à 1 et 0,9 µg/m³. Les valeurs moyennes de benzène enregistrées au Lycée Clemenceau et à l'école Alain Fournier sont nettement au dessous de la VGAI du benzène pour une exposition à long terme (10 µg/m³) et correspondent aux résultats des études françaises.

approche expérimentale pour améliorer la qualité de l’air

Une approche expérimentale en matière d’aération a été proposée aux gestionnaires des établissements afin d'assurer un meilleur renouvellement d'air dans les salles étudiées.

Sachant qu'en cas d'absence de système de ventilation, l’aération doit se faire par les ouvrants, il a été proposé de procéder à des ouvertures de fenêtres aux intercours. En parallèle, une réduction de l’utilisation des produits d’entretien est pratiquée dans les salles de cours. L’exploitation des résultats des mesures des paramètres de confinement, de confort et polluants pendant cette période d’expérimentation et leur comparaison avec les concentrations relevées antérieurement a permis d’en évaluer l’impact.

Le bilan de l'approche expérimentale dans la salle de cours du lycée met en évidence une légère diminution des niveaux de dioxyde de carbone dans la salle instrumentée avec 1141 ppm en moyenne (1366 ppm au 1^er trimestre scolaire 2008-2009) mais ces niveaux continuent à dépasser le seuil du règlement sanitaire départemental. A l'école Alain Fournier, la baisse des niveaux de dioxyde de carbone est plus significative avec 888 ppm en moyenne (1441 ppm au 1^er trimestre scolaire), descendant en dessous du seuil du règlement sanitaire départemental.

Concernant l'expérimentation sur la réduction de l'utilisation des produits d'entretien, une diminution des niveaux de formaldéhyde (24,6 µg/m³ en moyenne) et de benzène (0,9 µg/m³ en moyenne) a été enregistrée pendant les quatre semaines d'expérimentation au lycée Clemenceau. A l'école Alain Fournier, une baisse très importante du benzène (0,3 µg/m³) a été enregistrée du fait surtout de la diminution des teneurs extérieures (normale en période estivale). Concernant le formaldéhyde, les niveaux ont été abaissés lors deux dernières semaines de l'expérimentation (9,9 µg/m³), les deux premières semaines étant influencées par des activités manuelles émissives de Composés organiques volatils (COV).

conclusions et perspectives : un confinement et des niveaux de polluants pouvant être réduits grâce à une meilleure aération des locaux

Les résultats de la campagne de mesure de l'air intérieur dans deux établissements scolaires nantais ont mis en évidence :

• un niveau de confinement élevé dans les deux établissements scolaires, avec dépassement pendant les heures de présence des élèves du seuil de 1000 ppm fixé par le règlement sanitaire départemental ;
•  des concentrations moyennes en formaldéhyde plus importantes au lycée et un dépassement de la valeur guide air intérieur (VGAI) dans les deux établissements (faiblement dépassée à l'école) ;
•  des concentrations moyennes en benzène équivalentes dans les deux établissements et en dessous de la valeur guide air intérieur pour le benzène.

Le bilan d'une approche expérimentale montre l'importance d'une bonne aération afin de réduire les niveaux des polluants dans l'air intérieur, au même titre que la réduction de l'utilisation de produits d'entretien émissifs en composés organiques volatils.

Cette campagne de mesure en continu a permis d’apprécier la variation temporelle de la concentration en polluants sur une année scolaire. L'utilisation de techniques statistiques va être effectuée dans le cadre d’une étude complémentaire afin de proposer un suivi plus léger pour des prochaines campagnes.

Enfin, une campagne de mesure de 150 écoles en France est en cours de réalisation à l’initiative du Ministère de l'écologie (Meeddm). Dans les Pays de la Loire, ce sont 15 établissements qui sont étudiés par Air Pays de la Loire depuis septembre 2009 sur des paramètres équivalents à la présente étude selon une approche saisonnière. Cette étude permettra de faire un premier état des lieux régional de la pollution de l’air intérieur dans des établissements de taille et de typologie variables.