De l'air pur pour les écoles est une collaboration entre Airscan et Belfius Lancée en 2020, cette initiative vise à aider les écoles belges à améliorer la qualité de l'air intérieur. Pendant trois ans, des données environnementales ont été collectées et analysées dans 72 écoles à travers la Belgique. Le suivi s'est concentré sur trois groupes de polluants : le dioxyde de carbone (CO₂), les particules fines (PM) et les composés organiques volatils (COV).
Le programme a été conçu pour fournir aux écoles les moyens techniques, humains et financiers nécessaires pour identifier les problèmes de qualité de l'air et réduire les risques sanitaires, tout en limitant la consommation d'énergie inutile.
Pourquoi la qualité de l'air intérieur dans les écoles est importante
Les enfants passent environ un tiers de leur journée à l'intérieur, dont près de 70 % en classe. Comparés aux adultes, ils sont plus vulnérables à une mauvaise qualité de l'air intérieur en raison de leurs organes immatures, de leur capacité pulmonaire réduite et de leur fréquence respiratoire plus élevée. Par conséquent, la dégradation de l'environnement intérieur peut nuire à leur santé respiratoire et cardiovasculaire, ainsi qu'à leur concentration, leurs résultats scolaires et leur comportement.
Comme ces expositions se produisent quotidiennement et sur de longues périodes, même des niveaux de pollution modérés mais persistants peuvent avoir des effets cumulatifs.
Justification du choix et de la mesure des polluants
La qualité de l'air intérieur englobe un large éventail de paramètres. Lors de la conception du projet, Airscan a délibérément limité son champ d'application à trois groupes de polluants à la fois fréquents dans les environnements scolaires et étroitement liés à la ventilation et au fonctionnement des bâtiments.
Le dioxyde de carbone est produit naturellement par la respiration. Bien qu'il ne soit pas toxique aux concentrations habituelles à l'intérieur des bâtiments, il constitue un indicateur fiable de l'efficacité de la ventilation. Des niveaux élevés de CO₂ indiquent un apport d'air frais insuffisant et, lorsqu'il s'accumule dans des espaces confinés, sont associés à la fatigue, à une baisse des performances cognitives et, dans certains cas, à des nausées.
Les particules fines présentes dans les écoles proviennent de sources multiples, notamment l'utilisation de la craie, la dégradation des matériaux de construction, le matériel artistique et la remise en suspension des particules déposées par les mouvements des occupants ou la circulation de l'air. Les particules fines sont particulièrement préoccupantes car elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons, franchir les barrières physiologiques et accroître le risque d'infections et de maladies respiratoires.
Il est plus difficile d'attribuer les composés organiques volatils à des sources uniques. Ils sont couramment émis par les produits de nettoyage, les parfums, les colles et certaines peintures. Ces composés sont chimiquement réactifs et sont associés à des irritations, des inconforts, une baisse de la concentration et divers effets néfastes sur la santé.
Seuil et cadre de référence
Les seuils de pollution ont été définis à partir de références sanitaires et réglementaires établies. Pour le CO₂, une limite de 900 ppm a été appliquée, conformément aux recommandations de [référence manquante]. SPF Santé Publique, Sécurité de la Chaîne Alimentaire et Environnement. Concernant les PM2,5, la valeur guide de 5 µg/m³ publiée en 2021 par la Organisation mondiale de la santé Les concentrations de COV ont été évaluées par rapport à un seuil de 79,6 ppb (300 µg/m³), dérivé de la norme Binnenmilieubesluit émise par la Hoge Gezondheidsraad.
Ces valeurs de référence ont servi de base à toutes les évaluations comparatives réalisées au cours du projet.
Processus de mesure et suivi
Dans chaque école participante, les techniciens d'Airscan ont installé trois dispositifs de surveillance intérieure dans des salles de classe sélectionnées. Après un mois de collecte de données, un diagnostic initial a été réalisé afin d'établir les conditions de référence. Les résultats, accompagnés de recommandations pratiques, ont été présentés aux directeurs d'école, aux enseignants ou aux conseils de prévention.
Ces recommandations portaient notamment sur l'amélioration des pratiques de renouvellement d'air, l'ajustement des calendriers de nettoyage et l'utilisation des produits. Une évaluation finale a été menée après six mois afin de déterminer si les mesures proposées avaient permis d'obtenir des améliorations tangibles.
Concentrations moyennes après six mois
À la fin de la période de surveillance de six mois, la plupart des écoles ont enregistré des concentrations moyennes inférieures aux seuils recommandés pour le dioxyde de carbone et les composés organiques volatils. Soixante-sept pour cent des écoles respectaient le seuil de CO₂, tandis que 551 écoles (TP3T) respectaient le seuil de COV.
Les particules fines ont présenté un profil différent. Seules 161 écoles (TP3T) ont enregistré des concentrations moyennes de PM2,5 inférieures aux recommandations de l'OMS, ce qui indique que les particules fines constituent un problème plus persistant dans les environnements scolaires que le CO₂ ou les COV.
Stratégie de ventilation et effets observés
Le recours exclusif à la ventilation naturelle s'avérait souvent insuffisant pour maintenir les concentrations de CO₂ en dessous des limites recommandées, notamment dans les bâtiments anciens disposant de peu de fenêtres ouvrantes ou dans les petites salles de classe à forte occupation. La ventilation naturelle peut également introduire des polluants extérieurs dans les espaces intérieurs, ce qui est particulièrement pertinent pour les particules fines.
Les salles de classe équipées de systèmes de ventilation mécanique ont présenté des améliorations constantes pour les trois groupes de polluants. Dans les 72 écoles étudiées, l'installation d'une ventilation mécanique a été associée à des réductions moyennes de 461 Tp/kg pour les COV, de 251 Tp/kg pour les particules fines et de 191 Tp/kg pour le dioxyde de carbone.
Dans une école, un système de ventilation mécanique installé deux mois après le début de la campagne de mesure a réduit les concentrations moyennes de CO₂ de 1 288 ppm à 811 ppm, ainsi qu'une réduction de 25% des particules et de 50% des COV.
Limitations de maintenance et du système
Les résultats soulignent également que les systèmes de ventilation nécessitent un entretien et un contrôle appropriés. Des filtres obstrués et des conduits contaminés peuvent restreindre le flux d'air et redistribuer les polluants, tandis que des systèmes mal conçus peuvent ne pas desservir toutes les zones occupées ou ne pas gérer correctement l'humidité et la température.
L'efficacité de la ventilation dépend donc non seulement de l'installation, mais aussi de son fonctionnement et de sa surveillance à long terme.
Mesures d'atténuation ciblées à l'aide de purificateurs d'air
Là où la ventilation mécanique était impossible, d'autres solutions ont été envisagées. Dans une école située à proximité d'un atelier de menuiserie, les concentrations élevées de particules fines ont été traitées par l'installation d'un purificateur d'air vers la fin de la campagne.
Suite à l'installation du dispositif, les concentrations de PM2,5 dans la salle de classe concernée ont diminué de plus de 501 TP3T. Ce cas illustre l'influence des infrastructures du bâtiment sur la qualité de l'air intérieur, depuis l'ouverture des fenêtres jusqu'au confinement des émissions provenant d'espaces spécifiques.
Principales observations tirées de trois années de suivi
Les données recueillies pendant trois ans par Beats for Planet indiquent que les particules fines constituent une préoccupation plus persistante dans les écoles belges que le dioxyde de carbone ou les composés organiques volatils. Les systèmes de ventilation mécanique, lorsqu'ils sont correctement conçus et entretenus, améliorent significativement la qualité de l'air intérieur pour tous les polluants mesurés. Les purificateurs d'air peuvent constituer une mesure complémentaire efficace pour réduire les particules fines dans les salles de classe exposées à des sources localisées.
