Évaluation de la qualité de l'air intérieur dans 4 lycées de la région des Pays de la Loire

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

A la demande et avec le soutien financier de la Région des Pays de la Loire, Air Pays de la Loire a mis en œuvre une campagne de mesure de l’air intérieur dans 4 lycées de la région en 2010. Cette étude s’inscrit dans un contexte de prise en compte de la qualité de l’air intérieur comme enjeu de santé publique au niveau national et régional. La surveillance et la préservation de la qualité de l’air intérieur font en effet l’objet d’actions du grenelle de l’environnement, du Plan national santé environnement (PNSE 2) et du Plan régional santé environnement (PRSE 2) des Pays de la Loire.

Dans ce cadre, Air Pays de la Loire place aujourd’hui la surveillance de la qualité de l’air intérieur dans ses problématiques prioritaires. C'est ainsi que durant les années 2008 à 2010, quatre actions concernant la surveillance de l'air intérieur dans les établissements d’enseignement ont été engagées :

• une étude expérimentale dans deux établissements d'enseignement nantais (lycée Clemenceau) ;
• une participation à un programme national concernant 15 établissements "petite enfance" ;
• une étude régionale dans 4 lycées des Pays de la Loire ;
• une étude nationale « Indice fongique et indice de confinement 2010 ».

objectifs : évaluation de la qualité de l'air avec préconisations à destination des gestionnaires

Les objectifs de l’étude dans les 4 lycées sont :

• évaluer les niveaux de polluants intérieurs (aldéhydes, BTEX[1],…), de confinement (mesure du dioxyde de carbone) et de confort (température et humidité relative) dans les salles de cours ;
• recueillir des informations sur les sources potentielles de pollution de l’air intérieur;
• proposer aux gestionnaires des mesures de réduction de l’exposition aux polluants intérieurs et au confinement.

[1] Benzène, toluène, éthylbenzène, m, p, o -xylène.

moyens : des mesures de polluants prioritaires et de confinement

Deux groupes de mesure des composés organiques volatils (COV) ont été effectués dans quatre salles d'un même établissement : les aldéhydes et les BTEX, en particulier le formaldéhyde et le benzène considérés comme des polluants prioritaires en matière de surveillance par l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur (OQAI) et l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Anses). La mesure de ces polluants a été réalisée selon les protocoles nationaux : protocoles de surveillance du formaldéhyde et du benzène. Un suivi continu du dioxyde de carbone, de la température et de l’humidité a également été effectué.

Les lycées ayant intégrés des démarches de développement durable ont été sélectionnés (Haute qualité environnementale, choix de matériaux écologiques, utilisation de produits d'entretien écologiques …). La sélection a donc porté sur les lycées suivants :

• Lycée d’enseignement général et technologique Lavoisier à Mayenne (53) ;
• Lycée technologique Funay-Hélène Boucher au Mans (72) ;
• Lycée d’enseignement général David d’Angers à Angers (49) ;
• Lycée technologique Eric Tabarly aux Sables-d’Olonne (85) ;

résultats : un niveau de confinement ponctuellement élevé et des teneurs en polluants en dessous des valeurs de gestion

Des niveaux de température et humidité relative variables selon les établissements

1 : zone à éviter vis-à-vis des problèmes de sécheresse.
2/3 : zones à éviter vis-à-vis des développements de bactéries et de micro-champignons.
3 : zone à éviter vis-à-vis des développements d'acariens.
4 : polygone de confort hygrothermique.

Source : ISELT P., ARNDT U., CAUCHEPIN J.L, Manuel de l'humidification de l'air, 1997 - 240 p., Paris

Sachant que la zone optimale de confort se situe entre 18 et 25°c pour la température et 35 et 70 % pour l’humidité relative, il apparaît que les paramètres du lycée Funay-Boucher se situent hors de la zone optimale de confort (zone 4) en moyenne sur les deux périodes de mesure. Avec une humidité relative inférieure à 35 %, l’atmosphère y apparaît trop sèche dans les salles de cours. Au lycée Lavoisier, l’humidité relative est aussi inférieure à 35 %, en mars, mais la moyenne sur les deux périodes de mesure ramène les paramètres de confort en zone optimale. Pour les 2 autres lycées, les valeurs moyennes en température et humidité relative sont optimales.

Un confinement élevé dans certaines salles de cours
Les résultats des mesures de dioxyde de carbone (CO₂) montrent que les lycéens peuvent être exposés pendant plusieurs heures de la journée (jusqu’à 66 %) à des concentrations en dioxyde de carbone dépassant le seuil à ne pas dépasser de 1 300 ppm préconisé par le Règlement sanitaire départemental (RSD) (maximum de 5300 ppm enregistré). Or Il a été démontré que la performance des élèves, déclinée en termes de temps de réaction, absentéisme ou performance mentale, peut être affectée par une concentration en dioxyde de carbone élevée. Avec des concentrations moyennes en mars variant de 1 438 et 2 109 ppm, deux salles du lycée Lavoisier à Mayenne (salles A16 et B8) sont considérées comme confinées. Les niveaux moyens en CO₂ dans les salles de cours des autres lycées sont inférieurs au seuil du RSD, mais peuvent le dépasser ponctuellement en fin de matinée.

Des teneurs en formaldéhyde en dessous de la valeur de gestion du Haut Conseil de Santé Publique (HCSP)
Les concentrations moyennes en aldéhydes mesurées dans les lycées sont comparables à la moyenne des valeurs enregistrées dans les études françaises (OQAI, AASQA), excepté au lycée Tabarly qui se distingue des autres lycées avec des teneurs en aldéhydes plus élevées (jusqu’à 50 %). La livraison récente du bâtiment en septembre 2009 avec la présence de matériaux neufs peut expliquer ces taux d’aldéhydes plus importants.

Hormis au lycée Clemenceau (à titre indicatif), les valeurs moyennes retrouvées en formaldéhyde au sein des salles de cours des lycées sont comprises entre 6,6 et 15,1 µg/m³ et n’excèdent donc pas la valeur de gestion[1] de 30 µg/m³, proposée par le Haut Conseil en Santé Publique (HCSP). Les valeurs moyennes de formaldéhyde dépassent la valeur guide de qualité de l’air intérieur[2] de l'Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Anses) de 10 µg/m³ à atteindre en 2019 sauf au lycée Funay-Boucher.

[1] Valeur de gestion (HCSP) : valeur en dessous de laquelle aucune action correctrice spécifique n’est spécifiée

[2] Valeur guide (Anses) : valeur à partir de laquelle des actions de protection de la santé doivent être mises en place

Au lycée Clemenceau, où la valeur moyenne annuelle en 2008-2009 en formaldéhyde était de 32,4 µg/m³, Il conviendra de profiter des travaux de rénovation ou de changement d’ameublement pour choisir les matériaux les moins émissifs.

Des teneurs en benzène en dessous de la valeur de gestion du Haut Conseil de Santé Publique (HCSP) et de la Valeur Guide Air Intérieur (VGAI)

Les niveaux moyens en benzène sont homogènes entre les lycées par comparaison à ceux de toluène, éthylbenzène et xylènes. Ces derniers sont mesurés en plus fortes concentrations au lycée Tabarly (50 %), suggérant des émissions de COV plus importantes (mobiliers neufs, cours de mécanique).

Globalement, les concentrations moyennes en benzène enregistrées demeurent inférieures aux valeurs de gestion du Haut Conseil en Santé Publique de 5 µg/m³ et à la valeur guide de qualité de l’air intérieur de 10 µg/m³ proposée par l’Anses pour une exposition à long terme (vie entière).

Bilan et préconisations : des niveaux de polluants pouvant être réduits grâce à une meilleure aération des locaux et l’achat de matériaux et produits d’entretien peu émissifs en COV

Ces résultats du suivi de la qualité de l'air intérieur dans les quatre lycées ont mis en évidence :

• un niveau de confinement élevé à certaines heures de cours dans les salles de tous les lycées (sauf 2 salles au lycée Tabarly), avec des dépassements ponctuels du seuil de 1 300 ppm fixé par le règlement sanitaire départemental (RSD) ;
• des concentrations moyennes en formaldéhyde en dessous de la valeur de gestion du Haut conseil en santé public (HCSP) dans les lycées hormis au lycée Clemenceau, valeur en dessous de laquelle aucune action correctrice spécifique n’est spécifiée ;
• des concentrations moyennes en benzène homogènes entre les établissements et en dessous des valeurs de gestion du Haut conseil en santé public ;
• des niveaux de certains aldéhydes et de Toluène, éthylbenzène et Xylènes plus élevés d’un facteur 2 au lycée Tabarly, liés aux matériaux récents du lycée.

En termes de préconisations générales pour maintenir une bonne qualité de l’air intérieur dans les locaux, des recommandations sont proposées sur l’utilisation de matériaux et les produits émettant moins de Composés organiques volatils (COV) et les habitudes comportementales dans les locaux.

• constructif : limiter les sources de COV lors de la rénovation, d’un réaménagement des intérieurs en choisissant des matériaux de construction, de décoration et produits associés peu émissifs en COV grâce aux labels et informations fournis par les industriels ;
• mobilier : choisir du mobilier de type classement E1 ou EPFS (faibles émissions des panneaux de bois).
• systèmes de ventilation : entretenir régulièrement les systèmes de ventilation et compléter le renouvellement d’air pour ouverture des ouvrants ;
• entretien : poursuivre l’utilisation des produits peu émissifs en COV (Labels écologiques) en nombre limité et aérer les locaux pendant l’entretien ;
• habitudes comportementales : aérer les locaux aux intercours et pendant certaines activités pouvant émettre des polluants (bricolage, dessin, mécanique, …).

L’étiquetage d’ici 2012 des matériaux de construction devrait faciliter la décision des gestionnaires d’établissement dans le choix de matériaux peu émissifs. A titre indicatif et positif, l’approche expérimentale en matière d’aération et réduction des produits d’entretien menée dans le lycée Clemenceau en 2008-2009 a entraîné une baisse des niveaux de formaldéhyde de 30 %.

En termes de préconisations pour chaque lycée, les propositions suivantes peuvent être faites :

Compte-tenu des niveaux plus importants d’aldéhydes et BTEX mesurés au lycée Tabarly, un maintien des débits de ventilation en vitesse maximale dans les salles de cours serait souhaitable afin que les concentrations en polluants atteignent un niveau plus faible. Il est aussi conseillé d’effectuer des activités de construction mécanique particulièrement polluantes dans les locaux adaptés (haut débit d’extraction d’air).

Au lycée Lavoisier, des niveaux de confinement importants ont pu être mesurés suggérant qu’une ouverture des fenêtres régulières serait souhaitable pendant les heures de cours, afin de faire baisser les niveaux de dioxyde de carbone.

Au lycée Funay-boucher et David d’Angers, une vérification du réglage des systèmes de ventilation serait nécessaire, associée à un renouvellement de l’air par ouverture des ouvrants, afin de diminuer le confinement ponctuel et améliorer les conditions climatiques des salles de cours du lycée Funay-Boucher. La mise en place de ces actions correctrices devait permettre de maintenir un air de bonne qualité dans les salles de cours.

En termes de perspectives, il serait intéressant de poursuivre ce suivi de la qualité de l’air intérieur au niveau du lycée Tabarly. Il permettrait d’évaluer la baisse des niveaux de COV liés aux émissions des produits de construction et du mobilier récents d’une part et d’autre part d’étudier l’impact des préconisations proposées.

Compte-tenu des niveaux de formaldéhyde mesurés au lycée Clemenceau, Il conviendra d’engager des actions de réduction des émissions lors de travaux de rénovation par le choix de matériaux moins émissifs, afin de favoriser l’évolution progressive des niveaux vers l’objectif de 10 μg/m³.

Lors de cette étude, les 4 lycées ayant intégré une démarche de développement durable (HQE, choix de matériaux écologiques et de produits d'entretien écologiques …) présentent des niveaux de COV en dessous des valeurs de gestion, n’engageant aucune action correctrice. La mise en place d’une évaluation de la qualité de l’air dans d’autres lycées de la région n’ayant pas mis en œuvre cette démarche pourrait permettre d’étendre le diagnostic et donner des éléments complémentaires de préconisations.

A titre de complément d’information, Air Pays a pour projet après avoir développé son expertise en matière de surveillance des environnements intérieurs (écoles, crèches, parkings, aérogare), de l’étendre en menant des études exploratoires relatives à la quantification des émissions de formaldéhyde par le mobilier et les produits de construction et de décoration.