Le backdraft peut causer des problèmes de confort et de QAI
Les gens passent la majorité de leur temps dans des résidences (Klepeis et al. 2001), ce qui fait de la qualité de l'air intérieur une préoccupation croissante. Il est largement reconnu que le fardeau de l'air intérieur sur la santé est important (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al.2004; Weisel et al. 2005). Les normes de ventilation actuelles sont définies pour protéger la santé et assurer le confort des résidents, mais la majorité s'appuie fortement sur le jugement technique en raison de l'existence limitée de justifications scientifiques. Cette section décrira les méthodes actuelles et potentielles d'estimation des débits requis pour la ventilation et fournira un aperçu des normes existantes importantes.
EFFLUENTS HUMAINS ET DIOXYDE DE CARBONE
Bases Pettenkofer Zahl pour les normes de ventilation
La transpiration semble être la principale source d'odeur corporelle déterminant la qualité perçue de l'air intérieur (Gids et Wouters, 2008). Les odeurs créent de l'inconfort, car une bonne qualité de l'air est souvent perçue comme une absence d'odeur. Dans de nombreux cas, les occupants s'habituent aux odeurs qui peuvent être bien perçues par une personne entrant dans la pièce. Le jugement d'un panel de test en visite (Fanger et al. 1988) peut être utilisé pour évaluer l'intensité de l'odeur.
Le dioxyde de carbone (CO2) n'est pas un facteur de santé majeur pour l'exposition à l'air intérieur dans les résidences. Le CO2 est un marqueur des bioeffluents de l'homme et peut être lié aux nuisances olfactives. Le CO2 est à la base de presque toutes les exigences de ventilation dans les bâtiments depuis les travaux de Pettenkofer (1858). Il a reconnu que même si le CO2 était inoffensif à des niveaux intérieurs normaux et non détectable par les personnes, il s'agissait d'un polluant mesurable autour duquel des normes de ventilation pouvaient être conçues. À partir de cette étude, il a proposé le "PettekoferZahl" de 1000 ppm comme niveau maximum de CO2 pour empêcher les odeurs des effluents humains. Il a supposé une concentration extérieure d'environ 500 ppm. Il a conseillé de limiter la différence de CO2 entre l'intérieur et l'extérieur à 500 ppm. Cela équivaut à un débit pour un adulte d'environ 10 dm3/s par personne. Ce montant est encore la base des besoins de ventilation dans de nombreux pays. Plus tard, Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) et Fanger (1988) ont mené des recherches supplémentaires sur une approche de ventilation « induite par les nuisances olfactives » basée sur le CO2 comme marqueur.
Limites de CO2 généralement utilisées dans les espaces (Gids 2011)
Tableau : Limites de CO2 généralement utilisées dans les espaces (Gids 2011)
Une étude récente indique que le CO2 lui-même pourrait inuencer les performances cognitives des personnes (Satish et al. 2012). Dans le cas où la performance des personnes est le paramètre le plus important dans des pièces telles que les salles de classe, les salles de conférence et même dans certains cas les bureaux, les niveaux de CO2 devraient déterminer le niveau de ventilation plutôt que les nuisances et/ou le confort. Afin de développer des normes basées sur le CO2 pour les performances cognitives, un niveau d'exposition acceptable devrait être établi. Sur la base de cette étude, le maintien d'un niveau d'environ 1000 ppm ne semble pas nuire aux performances (Satish et al. 2012)
BASE DES FUTURS NORMES DE VENTILATION
VENTILATION POUR LA SANTÉ
Des polluants sont émis ou pénètrent dans l'espace où les occupants les inhalent ensuite. La ventilation offre une option pour éliminer les polluants afin de réduire l'exposition soit en éliminant les polluants à la source, comme avec les hottes aspirantes, soit en diluant l'air dans la maison via la ventilation de toute la maison. La ventilation n'est pas la seule option de contrôle pour réduire les expositions et peut ne pas être le bon outil dans de nombreuses situations.
Afin de concevoir une stratégie de ventilation ou de contrôle des polluants basée sur la santé, il doit y avoir une compréhension claire des polluants à contrôler, des sources intérieures et de l'intensité des sources de ces polluants, ainsi que des niveaux d'exposition acceptables dans la maison. Une action de collaboration européenne a développé une méthode pour déterminer le besoin de ventilation pour obtenir une bonne qualité de l'air intérieur en fonction de ces polluants (Bienfait et al. 1992).
Polluants les plus importants à l'intérieur
Les polluants qui semblent être à l'origine des risques chroniques pour la santé associés à l'exposition à l'air intérieur sont :
• Particules fines (PM2,5)
• Fumée de tabac secondaire (SHS)
• Radon
• Ozone
• Formaldéhyde
• Acroléine
• Polluants liés à la moisissure et à l'humidité
Actuellement, il n'y a pas suffisamment de données sur les forces des sources et les contributions spécifiques des sources à l'exposition dans les maisons pour concevoir une norme de ventilation basée sur la santé. Les caractéristiques des sources varient considérablement d'une maison à l'autre et le taux de ventilation approprié pour une maison peut devoir tenir compte des sources intérieures et du comportement des occupants. Il s'agit d'un domaine de recherche en cours. Les futures normes de ventilation peuvent s'appuyer sur les résultats pour la santé pour établir des taux de ventilation suffisants.
VENTILATION POUR LE CONFORT
Comme décrit ci-dessus, les odeurs peuvent jouer un rôle important dans le confort et le bien-être. Un autre aspect du confort est le confort thermique. La ventilation peut inuencer le confort thermique en transportant des
air chauffé, humidifié ou séché. Les turbulences et la vitesse de l'air causées par la ventilation peuvent inuencer le confort thermique perçu. Des taux d'infiltration ou de renouvellement d'air élevés peuvent créer de l'inconfort (Liddament 1996).
Le calcul des taux de ventilation requis pour le confort et la santé nécessite différentes approches. La ventilation pour le confort est principalement basée sur la réduction des odeurs et le contrôle de la température/humidité, tandis que pour la santé, la stratégie est basée sur la réduction des expositions. Une proposition des directives d'action concertée (CEC 1992) est de calculer séparément le taux de ventilation nécessaire au confort et à la santé. Le taux de ventilation le plus élevé doit être utilisé pour la conception.
NORMES DE VENTILATION EXISTANTES
NORMES DE VENTILATION DES ÉTATS-UNIS : ASHRAE 62,2
La norme 62.2 de l'American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineer (ASHRAE) est la norme de ventilation résidentielle la plus largement acceptée aux États-Unis. L'ASHRAE a élaboré la norme 62.2 « Ventilation et qualité de l'air intérieur acceptable dans les bâtiments résidentiels de faible hauteur » pour traiter les problèmes de qualité de l'air intérieur (QAI) (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 est désormais requis dans certains codes du bâtiment, tels que le titre 24 de la Californie, et est considéré comme une norme de pratique dans de nombreux programmes d'efficacité énergétique et par les organisations qui forment et certifient les entrepreneurs en performance domestique. La norme spécifie un taux global de ventilation de l'air extérieur au niveau de la résidence en fonction de la surface au sol (un substitut pour les émissions de matériaux) et du nombre de chambres (un substitut pour les émissions liées aux occupants) et nécessite des ventilateurs d'extraction de salle de bain et de cuisine. L'objectif de la norme est généralement considéré comme le taux de ventilation global. Cet accent a été basé sur l'idée que les risques à l'intérieur sont déterminés par des sources distribuées et émises en continu, telles que le formaldéhyde provenant des meubles et les bioeffluents (y compris les odeurs) provenant des humains. Le niveau requis de ventilation mécanique dans toute la résidence était basé sur le meilleur jugement des experts dans le domaine, mais n'était basé sur aucune analyse des concentrations de polluants chimiques ou d'autres problèmes de santé spécifiques.
NORMES EUROPÉENNES DE VENTILATION
Il existe une variété de normes de ventilation dans divers pays européens. Dimitroulopoulou (2012) donne un aperçu des normes existantes sous forme de tableau pour 14 pays (Belgique, République tchèque, Danemark, Finlande, France, Allemagne, Grèce, Italie, Pays-Bas, Norvège, Portugal, Suède, Suisse, Royaume-Uni) ainsi qu'un description des études de modélisation et de mesure réalisées dans chaque pays. Tous les pays ont spécifié des débits pour toute la maison ou des pièces spécifiques de la maison. Le débit d'air a été spécifié dans au moins une norme pour les pièces suivantes : salon, chambre, cuisine, salle de bains, toilettes. La plupart des normes ne spécifient le débit d'air que pour un sous-ensemble de pièces.
La base des exigences de ventilation varie d'un pays à l'autre avec des exigences basées sur le nombre de personnes, la surface au sol, le nombre de pièces, le type de pièce, le type d'unité ou une combinaison de ces entrées. Brelih et Olli (2011) ont agrégé les normes de ventilation pour 16 pays en Europe (Bulgarie, République tchèque, Allemagne, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Italie, Lituanie, Pays-Bas, Norvège, Pologne, Portugal, Roumanie, Slovénie, Royaume-Uni). Ils ont utilisé un ensemble de maisons standard pour comparer les taux de renouvellement d'air (TEA) résultants calculés à partir de ces normes. Ils ont comparé les débits d'air requis pour toute la maison et la ventilation des tâches. Les taux de ventilation requis dans toute la maison allaient de 0,23 à 1,21 ACH, les valeurs les plus élevées aux Pays-Bas et les plus faibles en Bulgarie.
Les taux d'échappement minimaux des hottes variaient de 5,6 à 41,7 dm3/s.
Les taux d'échappement minimaux des toilettes allaient de 4,2 à 15 dm3/s.
Les taux d'échappement minimaux des salles de bains allaient de 4,2 à 21,7 dm3/s.
Il semble y avoir un consensus standard entre la plupart des normes selon lequel un taux de ventilation dans toute la maison est requis avec des niveaux de ventilation supplémentaires plus élevés pour les pièces où des activités émettrices de polluants peuvent se produire, comme les cuisines et les salles de bain, ou où les gens passent la majorité de leur temps, comme comme salons et chambres.
NORMES EN PRATIQUE
La construction d'une nouvelle maison est ostensiblement construite pour répondre aux exigences spécifiées dans le pays dans lequel la maison est construite. Les appareils de ventilation sélectionnés sont conformes aux débits requis. Les débits peuvent être affectés par plus que l'appareil sélectionné. La contre-pression de l'évent attaché à un ventilateur donné, une mauvaise installation et des filtres obstrués peuvent entraîner une baisse des performances du ventilateur. Actuellement, il n'y a aucune exigence de mise en service dans les normes américaines ou européennes. La mise en service est obligatoire en Suède depuis 1991. La mise en service est le processus de mesure des performances réelles des bâtiments pour déterminer s'ils répondent aux exigences (Stratton et Wray 2013). La mise en service nécessite des ressources supplémentaires et peut être considérée comme prohibitive. En raison du manque de mise en service, les débits réels peuvent ne pas correspondre aux valeurs prescrites ou conçues. Stratton et al (2012) ont mesuré les débits dans 15 foyers californiens, aux États-Unis, et ont découvert qu'un seul d'entre eux répondait complètement à la norme ASHRAE 62.2. Des mesures à travers l'Europe ont également indiqué que de nombreux foyers ne répondent pas aux normes prescrites (Dimitroulopoulou 2012). La mise en service devrait potentiellement être ajoutée aux normes existantes pour assurer la conformité dans les maisons.
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