L’amélioration de la qualité de l’air dans les salles de classes est un enjeu en termes de santé et d’apprentissage. Il s’agit de lieux à occupation dense, ce qui favorise le confinement de l’air et le risque de transmission des maladies, et où de nombreuses fournitures et activités sont émettrices de polluants. Par ailleurs, les polluants extérieurs sont aussi présents et les salles de classe manquent souvent de ventilation. Les analyses ont montré une plus forte pollution dans les classes que dans les bâtiments résidentiels ou commerciaux : il est donc important d’améliorer la qualité de l’air intérieur dans les établissements scolaires.
Quelles démarches pour améliorer la qualité de l'air en classe ?
Le projet 3SQAIR a débuté en novembre 2020 et s’est achevé en avril 2023. Il a réuni des partenaires français, espagnols et portugais pour partager les approches, les techniques de mesure et de suivi, les normes en matière de qualité de l’air intérieur dans les établissements scolaires.
La stratégie d'amélioration de la QAI se concentre non seulement sur les aspects techniques, mais également sur les facteurs sociaux tels que le comportement des utilisateurs en proposant des activités éducatives afin de sensibiliser et d'améliorer la participation des élèves. Les deux approches sont essentielles et complémentaires pour améliorer la QAI, l'efficacité énergétique, la santé et le bien-être tout en relevant les défis transversaux liés aux bâtiments éducatifs.
6 sites pilotes ont été suivis dans le temps en conditions d’occupation et instrumentés grâce à des capteurs connectés ; les occupants ont été sollicités pour partager leur usage des systèmes de ventilation et leur ressenti. L’aspect transnational du projet permet aussi d’identifier l’impact des aspects culturels, dans la gestion de la QAI et de définir une approche multicritère.
Un des enjeux du projet est d’identifier les différents composants de la qualité de l’air intérieur dans les bâtiments quelle que soit leur complexité, et les actions importantes à réaliser dans tous les cas pour améliorer la QAI.
Un référentiel QAI a été établi avec la contribution du Cerema pour recenser les bonnes pratiques et les indicateurs, et a été utilisé pour mener le suivi des sites pilotes. Le site du collège situé en France, où des capteurs ont été installés de septembre 2022 à mars 2023, a permis d’affiner les critères liés aux usages et au comportement des occupants. Les principaux polluants mesurés ont été le CO2, les Composés Organiques Volatils (formaldéhyde et COV totaux), le dioxyde d’azote et les particules fines.
Des paramètres tels que l’influence des périodes sur les résultats, le lien entre les températures et de niveaux de CO2 ou encore l’efficacité de la ventilation ont été étudiés.
L'approche a un double objectif :
- améliorer les connaissances des parties prenantes sur la façon de gérer la QAI dans leurs propres bâtiments ;
- proposer une méthodologie commune pour des études comparatives sur des études de cas de "meilleures pratiques".
Un référentiel pour une approche globale de la qualité de l'air intérieur
Le Cerema a d’abord réalisé une étude bibliographique pour recenser l’état de l’art et les méthodes existantes, puis modélisé le comportement des polluants intérieurs pour identifier une série de 10 indicateurs majeurs de la QAI regroupés en 2 catégories :
- Les bâtiments, les équipements et les solutions techniques :
- Les sources de polluants
- Les entrées et sorties d’air
- La filtration
- Les systèmes de renouvellement d’air
- La purification de l’air
- La gestion par les occupants :
- Les coûts
- Le confort et le comportement des occupants
- Les systèmes de communication et de gestion de la QAI
- La maintenance, notamment au regard de l’efficacité énergétique et de l’impact environnemental.
Ce travail a permis de proposer un référentiel commun et une méthodologie simplifiée pour réaliser des études comparatives sur la QAI dans les bâtiments éducatifs. Il a aussi montré l’importance d’avoir une approche globale des leviers de la QAI, interconnectés et interdépendants.
L’intérêt d’améliorer la QAI a été confirmé pour améliorer les conditions d’apprentissage des enfants. Toutefois, des critères importants comme la localisation des bâtiments, leur orientation, leur conception jouent aussi un rôle dans la QAI.
Afin de déterminer la pertinence de la prise en compte de la QAI d'un bâtiment, le Cerema a proposé une approche en deux temps :
- Une approche analytique : caractérisation de chacun des 10 critères séparément, par une approche qualitative ou quantitative ;
- Une synthèse globale, à travers une représentation graphique selon une échelle de notation "basique" ou "approfondie.
A l’issue du projet 3SQAIR, un guide de bonnes pratiques et une plateforme web qui proposera notamment les données des objets et capteurs connectés en open-source seront diffusés.
Les partenaires du projet :
- Fondation ZUBIGUNE (Espagne)
- Université du Pays Basque – Département d’architecture (Espagne)
- Centre technologique IKERLAN (Espagne)
- ERAIKUNE, Cluster de Construction du Pays Basque (Espagne)
- Institut Supérieur Technique (IST) de l’Université de Lisbonne (Portugal)
- Université de Coimbra – Département de génie mécanique (Portugal)
- Cerema (France)
- CATIE, Centre Aquitain des Technologies de l'Information et Electroniques (France)
- GREEASE, bureau d’études environnement, assainissement (France)