Etude de l’impact de la combustion de bois sur la qualité de l’air intérieur

La combustion de biomasse, et notamment de bois, est reconnue comme une source notable de polluants, en particulier de particules. De nombreuses études ont déjà été menées pour estimer les émissions polluantes de la combustion du bois ou encore à propos des possibilités de réduire cette pollution et ainsi améliorer la qualité de l’air.

Objectif & méthodologie

La présente étude s’intéresse aux émissions de monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO2) et de particules PM10 liées à la combustion de bois à l’intérieur et à l’extérieur de deux logements ruraux non-occupés localisés au Portugal. L’un des deux logements observés disposait d’une cheminée à foyer ouvert et l’autre d’un poêle à bois. Les chercheurs ont comparé les émissions polluantes dans l’air intérieur selon le type d’équipement. En réalisant des mesures à l’extérieur, les chercheurs avaient deux objectifs :
-évaluer l’impact de l’utilisation d’appareils de chauffage au bois sur la qualité de l’air de manière globale
-évaluer et prendre en compte l’impact de la qualité de l’air extérieur sur la pollution de l’air intérieur, par l’infiltration des polluants extérieurs

Les chercheurs ont mesuré les différents polluants d’intérêt au cours de l’utilisation de ces deux types d’appareils. Pour évaluer spécifiquement les émissions polluantes de ces appareils, seuls ceux-ci ont fonctionné durant les mesures.

La cheminée à foyer ouvert potentiellement plus polluante

Les mesures ont permis d’observer que la combustion de bois avait une influence variable selon les polluants. Ainsi, les concentrations en CO2 ne variaient que faiblement lors du fonctionnement de l’appareil à combustion. En revanche, le fonctionnement des deux types d’appareils a fait considérablement augmenter les concentrations de CO et de particules PM10 dans l’air intérieur. Ce phénomène se vérifiait tout particulièrement au cours du fonctionnement de la cheminée à foyer ouvert. Les concentrations en particules PM10 dans l’air intérieur ont d’ailleurs largement dépassé celles dans l’air extérieur.

Pour finir, les chercheurs ont comparé les émissions d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) par les deux appareils. Les échantillons de PM10 ont permis d’identifier 20 HAP différents ainsi que leurs concentrations en cas d’utilisation de l’un ou de l’autre type d’appareil. Ils ont observé que la cheminée à foyer ouvert était davantage source de HAP que le poêle à bois. Une augmentation globale des concentrations de rétène, dans l’air intérieur comme dans l’air extérieur, a notamment été constatée. Les concentrations en benzo[a]pyrènes, l’un des HAP les plus cancérogènes selon l’OMS, ont elles-aussi considérablement augmenté au cours du fonctionnement de la cheminée. Les auteurs ont conclu qu’à long terme l’usage d’une cheminée à foyer ouvert, en raison des émissions de HAP qui en résultent, serait plus à même de favoriser le développement d’un cancer.

Conclusion & limites de l’étude

Cette étude montre donc que l’utilisation d’appareils de combustion influence fortement les concentrations intérieures en polluants. Les concentrations en CO et en particules PM10, notamment, semblent considérablement augmenter.

D’autre part, les cheminées à foyer ouvert seraient davantage associées à des risques sanitaires que les poêles à bois. Cependant, de nombreux facteurs d’influence éventuels (système, type de bois utilisé, configuration de la pièce…) n’ont pas été pris en compte. Il n’est donc pas possible de généraliser les constats. Qui plus est, ceux-ci appellent à réaliser d’autres études sur l’impact des appareils de combustion de bois sur la qualité de l’air.

 

Références : Vicente E. D., Vicente A. M., Evtyugina M. et al., 2020 : Impact of wood combustion on indoor air quality. [En ligne]. Science of The Total Environment, 705, 17p.

Retrouvez l’étude (en accès payant) sur https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896971935764X?via%3Dihub

Ventilation, qualité de l’air intérieur et confort thermique dans un bâtiment solaire passif

Objectif et méthodologie

Cette étude porte sur l’influence de la ventilation sur la qualité de l’air intérieur et sur le confort thermique dans un bâtiment solaire passif. Le bâtiment cible est une bibliothèque portugaise utilisant le rayonnement solaire comme source d’énergie. L’objectif était de favoriser simultanément réduction de la consommation énergétique, confort thermique et qualité de l’air intérieur (QAI).

Les chercheurs ont évalué la QAI et le confort thermique au cours de journées d’été et d’hiver classiques. Les chercheurs ont comparé la QAI et le confort thermique avec un renouvellement d’air passif et une ventilation active. Ils ont pour cela utilisé un outil numérique de simulation. Ils ont ainsi évalué le nombre d’heures d’inconfort par mois. Celles-ci pouvaient être liées à des températures inadaptées ou une QAI insuffisante. En évaluant le nombre d’heures d’inconfort, les chercheurs ont pu déterminer quel système permettait de les limiter le plus.

Constats

Pour les heures d’inconfort liées à la qualité de l’air intérieur, les chercheurs ont évalué le nombre d’heures où les concentrations de CO2 excédaient 1000 pm. Ce nombre correspond au niveau au-delà duquel le CO2 a des impacts négatifs concrets sur les performances psychomotrices. D’autre part, les résultats ont montré que la ventilation active permettait une meilleure maîtrise des concentrations de CO2 et un meilleur confort thermique.

Recommandations

A partir du nombre d’heures d’inconforts, les chercheurs ont déterminé des taux de renouvellement d’air de référence. Ces taux seraient les plus favorables à une bonne QAI et un bon confort thermique. En hiver, l’air devrait ainsi être renouvelé 2 fois par heure, et 3 fois par heure en été. Dans le cas étudié, l’application de ces taux a permis d’obtenir un bon confort thermique en été comme en hiver. De même, ils ont permis d’obtenir des concentrations de CO2 toujours inférieures à la limite de 1000 ppm. La méthodologie employée dans cette étude pourrait être appliquée à des bâtiments d’autres types et situés ailleurs. Cependant, cela nécessiterait d’adapter les valeurs limites de confort thermique et de qualité d’air intérieur en fonction des bâtiments.

Retrouvez l’étude (en libre-accès) sur https://www.mdpi.com/2073-4433/10/12/766.

Références : Conceição E., Gomes J., Awbi H., 2019 : Influence of the Airflow in a Solar Passive Building on the Indoor Air Quality and Thermal Comfort Levels. [En ligne]. Atmosphère, vol. 10, n°12.