Évaluation de la qualité de l'air intérieur dans l’école maternelle Rivoli à la Roche-sur-Yon

contexte : surveillance obligatoire de la qualité de l’air intérieur dans les écoles

Le Décret no 2011-1728 du 2 décembre 2011 relatif à la surveillance de la qualité de l’air intérieur dans certains établissements recevant du public (ERP) instaure de manière progressive l’obligation de surveiller périodiquement la qualité de l’air intérieur dans les ERP, obligation qui devra être satisfaite :

•   avant le 1^er janvier 2015 pour les établissements d’accueil collectif d’enfants de moins de six ans et les écoles maternelles ;
•  avant le 1^er janvier 2018 pour les écoles élémentaires ;
•  avant le 1^er janvier 2020 pour les accueils de loisirs et les établissements d’enseignement du second degré ;
•  avant le 1^er janvier 2023 pour les autres établissements.

Parallèlement, la ville de la Roche-sur-Yon a sollicité Air Pays de la Loire pour réaliser une étude dans une école maternelle de la ville, avant et après l’installation d’un système de ventilation.

objectifs : évaluation de la qualité de l’air et préconisations associées à destination des gestionnaires

L’objectif de la campagne est d’évaluer la qualité de l’air intérieur dans une salle de classe de l’école maternelle Rivoli avant et après la mise en place d’une ventilation mécanique contrôlée double flux (VMC) afin d’évaluer l’impact de sa mise en place sur les niveaux de polluants.
Cette étude donne également des éléments de diagnostic avant la surveillance obligatoire dont les modalités sont décrites dans le Décret n° 2012-14 du 5 janvier 2012 relatif à l’évaluation des moyens d’aération et à la mesure des polluants effectués au titre de la surveillance de la qualité de l’air intérieur dans certains établissements recevant du public.

moyens : des mesures de polluants prioritaires et de confinement

Les moyens métrologiques mis en œuvre sont conformes à ceux préconisés dans le Décret n° 2012-14 du 5 janvier 2012, avec un suivi du formaldéhyde et le benzène, polluants prioritaires selon l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Anses) et bénéficiant de valeurs guides (Décret no 2011-1727 du 2 décembre 2011). Les mesures du formaldéhyde et du benzène ont été réalisées à l’aide de tubes à diffusion passive (tubes passifs Radiello®) suspendus au plafond de la salle de classe des élèves de « moyenne section » au centre de la pièce.
Le suivi en continu du dioxyde de carbone (CO₂) comme indicateur du confinement, de la température et de l’humidité a été effectué à l’aide d’un enregistreur Q-Track placé sur un meuble. Les paramètres de confort et de confinement ont été mesurés dans la salle de classe et en complément dans un dortoir, parce que des problèmes d’humidité ont été détectés.
Dans le cadre de notre étude et sur demande de la collectivité, les mesures ont été réalisées pendant deux semaines (du lundi au vendredi, en présence des élèves) pour le formaldéhyde et le benzène. La mesure du dioxyde de carbone a été faite en continu pendant les deux semaines.

• avant mise en place d’une VMC double flux (S12, du 19 au 23 mars 2012) ;
• après mise en place de la VMC DF (S14, du 2 au 6 avril 2012).

résultats : un niveau moyen de confinement en baisse et des teneurs en formaldéhyde respectant la valeur guide 2015, après la mise en service de la VMC double flux

après la mise en place de la VMC, des niveaux de température et humidité relative situés dans la zone de confort

D’après le diagramme de confort hygrothermique (figure ci-dessous), la zone optimale de confort (zone 4) se situe entre 18 et 25°c pour la température et 30 et 70 % pour l’humidité relative. La représentation des niveaux moyens des deux paramètres pour la campagne de mesure met en évidence que les conditions climatiques des deux pièces se situent hors de la zone de confort lors de la première semaine de mesure-S12 (sans système de ventilation), puis dans la zone de confort, une fois la VMC double flux installée (S14).

Un niveau moyen de confinement en baisse de 25 à 30 %

Témoin du confinement, la mesure du dioxyde de carbone (CO₂) est un indicateur de la qualité du renouvellement de l’air dans des locaux. La recommandation du règlement sanitaire départemental indique de ne pas dépasser 1300 ppm.

La concentration moyenne en dioxyde de carbone dans les deux pièces ne dépasse pas le seuil du règlement sanitaire départemental fixé à 1300 ppm lors des deux semaines de mesure. Ces niveaux de dioxyde de carbone suggèrent un niveau de confinement faible dans les deux pièces instrumentées.
L’évolution des niveaux moyens de dioxyde de carbone (CO₂) mesurés lors des deux semaines de mesure sans VMC double flux puis avec VMC double flux met en évidence une diminution des teneurs en CO₂ de 30 % dans la salle de classe et de 25 % dans le dortoir.

Des teneurs en formaldéhyde en diminution d’un facteur 2
Classé comme polluant prioritaire par l'Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Anses), le formaldéhyde présente une concentration moyenne de 32,9 µg/m³ lors de la première semaine de mesure (sans système de ventilation) et de 15,8 µg/m³ après la mise en œuvre de le VMC DF.

Le niveau moyen est donc abaissé d’un facteur 2 après la mise en service de la VMC double flux et respecte dorénavant la valeur guide de 30 µg/m³ pour une exposition long terme à compter du 1^er janvier 2015. Il reste néanmoins légèrement au-dessus de la valeur guide de 10 µg/m³ à atteindre en 2023.
La concentration moyenne en formaldéhyde devrait évoluer progressivement vers cette valeur guide de 10 µg/m³ si des matériaux et produits peu émissifs en formaldéhyde (mobilier, produits de construction et décoration) sont introduits dans la salle de classe dans le cadre de travaux de rénovation (mesures d’aide à la décision p. 21). Il est par ailleurs également préconisé le choix de produits de bricolage et d’entretien peu émissifs en formaldéhyde.

Des teneurs en benzène en légère augmentation
Le benzène est aussi un polluant, dont la surveillance est prioritaire par l'Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Anses). La concentration moyenne en benzène à l’intérieur de la salle de classe est de 0,6 µg/m³ avant l’installation de le VMC DF et de 0,9 µg/m³ après la mise en œuvre de celle-ci.

L’évolution des concentrations moyennes en benzène dans la salle de classe indique une légère augmentation des niveaux entre les deux périodes de mesure. Le niveau mesuré est à rapprocher de la concentration mesurée à l’extérieur (0,8 µg/m³), ce qui suggère que le benzène de l’air extérieur est insufflé dans le bâtiment de l’école et parvient jusqu’aux salles de classe.
La pollution par le benzène à l’extérieur de l’établissement est imputable au trafic routier du boulevard Rivoli qui peut être relativement important aux heures de pointe.
Néanmoins, cette pollution au benzène est modérée et pendant les deux semaines de mesure, les concentrations moyennes mesurées au sein la salle de classe apparaissent inférieures à la valeur guide de 5 µg/m³ pour une exposition long terme à compter du 1^er janvier 2013 et à celle de 2 µg/m³ à atteindre à compter du 1^er janvier 2016.

conclusions et perspectives : un effet bénéfique du système de ventilation sur la qualité de l’air intérieur

Cette étude sur la qualité de l'air intérieur dans l’école maternelle Rivoli avant et après la mise en œuvre d’une ventilation mécanique contrôlée double flux (VMC DF) a mis en évidence :

•   une diminution du niveau de confinement de 30 % dans la salle de classe et de 25 % dans un dortoir. Le système de ventilation a donc assuré un meilleur renouvellement de l’air dans ces deux pièces. Le confinement moyen ne dépasse pas le seuil de 1300 ppm fixé par le règlement sanitaire départemental (RSD) ;
•   une diminution des concentrations moyennes en formaldéhyde d’un facteur 2. Le système de ventilation a provoqué une baisse significative du niveau de pollution interne en formaldéhyde qui était à l’origine supérieur à la valeur guide 2015.
•   la pollution au formaldéhyde reste néanmoins légèrement au-dessus à la valeur guide de 10 µg/m³ à compter du 1^er janvier 2023. Cette valeur guide pourrait être respectée si des matériaux et produits peu émissifs en formaldéhyde (mobilier, produits de construction et décoration) étaient introduits dans la salle de classe dans le cadre de travaux de rénovation. L’étiquetage réglementaire des produits de construction apporte dans ce cadre une information lisible des concentrations moyennes en benzène en dessous de la valeur guide de 5 µg/m³ pour une exposition long terme à compter du 1^er janvier 2013 et de la valeur guide de 2 µg/m³ pour une exposition long terme à compter du 1^er janvier 2016.
•   une légère augmentation des teneurs en benzène est observée, situation liée à un transfert favorisé de l’air extérieur vers l’intérieur des salles après mise en place de la VMC. La qualité de l’air extérieur en benzène est influencée par le trafic routier sur le boulevard Rivoli.

Cette étude valide donc la pertinence de la mise en place du système de ventilation double flux du point de vue de l’amélioration sensible de la qualité de l’air intérieur sur les paramètres confinement et pollution au formaldéhyde. Une vigilance doit néanmoins s’opérer sur la qualité de l’air extérieur utilisé par ce système en gardant à l’esprit que la pollution extérieure en benzène reste modérée.
Par ailleurs, la salle de classe étudiée dispose d'une étagère où est stocké le matériel de bricolage, potentiellement émetteur de polluants. Dans ces conditions, un stockage de ce matériel dans une armoire fermée ou préférentiellement dans une pièce inoccupée est conseillé.

perspectives

Après avoir développé son expertise en matière de surveillance des environnements intérieurs (écoles, crèches, parkings, aérogare), Air Pays a mené en 2011 une étude exploratoire relative à la quantification des émissions de formaldéhyde par le mobilier et les produits de construction et de décoration. L’école Rivoli pourrait aussi faire l’objet d’une étude équivalente afin de mieux identifier les sources émissives.
Cette identification des sources à l’origine de la pollution en formaldéhyde dans les établissements scolaires est une base d’informations précieuse pour les gestionnaires des établissements. Outre des travaux conséquents visant la substitution d’éléments du bâti par des matériaux moins émissifs, travaux à prévoir dans le cadre de rénovations, il s’avère que dans certains cas, le retrait de certains éléments du mobilier ou de décoration peut être une mesure simple et efficace pour diminuer les niveaux de pollution en air intérieur.