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UNE QUALITÉ D’AIR

Photo : Sanuvox

QUALITÉ DE LʼAIR INTÉRIEUR

Ici, la solution BiostʼAir de Sanuvox. Le milieu scolaire est demandeur dʼune meilleure qualité dʼair qui facilite aussi la concentration des élèves.

Nouveau souffle pour le Smart Home & Building

La crise sanitaire porte au paroxysme la question de la dépollution et du renouvellement de lʼair intérieur alors que la prochaine RE2020 hausse encore le curseur en matière dʼétanchéité du bâti et de ses performances énergétiques. Une interpellation majeure pour les professionnels qui doivent répondre dans lʼurgence aux attentes du marché.

On le sait depuis longtemps, lʼair des villes est pollué par la circulation, le chauffage au fioul et les activités industrielles, ce qui provoque de plus en plus de maladies pulmonaires chroniques et donc dʼun certain nombre de décès précoces. Comble de lʼironie, on sait aussi depuis un moment que lʼair à lʼintérieur des bâtiments peut se révéler plus nocif quʼà lʼextérieur sʼil nʼest pas renouvelé régulièrement, cette opération ayant pour conséquence de faire pénétrer des microparticules dans les pièces aérées qui perdent dans le même temps, en saisons froides, de précieuses calories. La crise de la Covid en a rajouté une couche, poussant certains urbains en capacité de travailler à distance vers la riante campagne et le grand air. Las ! Nos villages ne sont pas totalement épargnés par les problèmes de qualité de lʼair, car entre aérosols pesticides et autres engrais volatiles sans parler des émanations de lisier, il y a aussi beaucoup à dire.

La RE2020 ne manque pas dʼair

Le constat est donc patent mais il prend une nouvelle ampleur avec lʼarrivée prochaine de nouvelles exigences en matière de construction. Comment en effet conjuguer le renouvellement de lʼair, la filtration du flux entrant et la conservation des calories générées par un chauffage devenu minimaliste. La RE2020 induit en effet un renforcement de lʼisolation des murs périphériques et du toit ce qui a pour effet de réduire le besoin de production calorique mais aussi de rendre le bâtiment beaucoup plus étanche à lʼair ce qui pose un défi majeur pour son renouvellement. Filtration et détection de polluants sont donc techniquement liés au procédé utilisé pour changer lʼatmosphère ambiante ce qui à lʼévidence justifie le recours à des automatismes pour interpréter les données des capteurs, enclencher lʼouverture et la fermeture dʼouvrant ou activer les systèmes de filtration et de ventilation, tout en suspendant momentanément le fonctionnement des radiateurs, le tout en tenant compte de la présence des résidents. La stratégie dʼéquipement est donc complexe, nécessairement progressive dans

Les systèmes de filtration autonomes haut de gamme (ici un Hoover Purifier 700) sont tous dotés dʼapplications qui donnent les informations de QAI et lʼétat des filtres. Honeywell Healthy Building Dashboard

le bâti existant et repose en partie sur un large éventail de compétences professionnelles, agrégées dans une démarche dʼintégration.

Donner lʼalerte

La détection de lʼair vicié est le préalable à toute démarche dʼépuration et de renouvellement de lʼair. Le capteur de CO2 - mais pas que - est donc devenu le gri-gri anti-Covid de la rentrée scolaire, syndicats dʼenseignants et organisations de parents dʼélèves réclamant à lʼEtat leur installation dʼurgence en oubliant au passage que ces achats sont de la compétence des collectivités locales et territoriales. Il est dʼailleurs étonnant que ces appareils aient été aussi longtemps ignorés lorsque lʼon connaît, par les nombreuses études déjà réalisées, la relation entre niveau dʼattention des élèves et le taux de dioxyde de carbone produit par lʼexpiration, dans une salle de classe. Le rapport avec la Covid ? La charge virale dʼun volume dʼair est en relation directe avec le confinement du lieu. Il est donc doublement impératif dʼinstaller partout ces capteurs de QAI (pour qualité de lʼair intérieur) qui, dans un premier temps, indiquent la nécessité dʼouvrir les fenêtres ne serait-ce que par un signal lumineux de couleur. Cette alerte visuelle a tout son intérêt mais les capteurs transmettent aussi des données en temps réel, plus précises, et quʼil est possible de compiler et visualiser graphiquement sur une application ou un tableau de bord.

Précision et action

Mais, la plupart des appareils proposés sur le marché ne sʼintéressent pas quʼau CO2 - pour lʼagence de sécurité sanitaire ANSES,

LA QAI SʼINFILTRE DANS LE TERTIAIRE

Lʼinsolation aux UV-C, parfois associée à la purification électrostatique, complète aussi la filtration dans le tertiaire, ce qui permet aux « Facility Managers » dʼaméliorer lʼenvironnement de travail dans les bureaux. Ainsi, deux filiales spécialisées du groupe Spie agrègent leurs compétences pour proposer un contrat de gestion multi-services intégrant la QAI. La solution : un réseau sécurisé de capteurs sans fil, mobiles et autonomes, transmet en LoRaWAN des données de concentration de CO2 qui sont analysées et traduites en actions. La désinfection de lʼair recyclé est effectuée par Bora France, partenaire de SPIE Facilities, qui déploie Air News Blue, un système breveté dʼexposition aux UV-C dans tous les environnements professionnels (écoles, restaurants, hôpitaux, sièges sociaux, commerces etc.).

Honeywell utilise aussi la précipitation électrostatique (electronic air cleaner, EAC) dans les systèmes HVAC pour séparer les impuretés, solides ou liquides, de lʼair. Complémentaires de ses propres systèmes UV-C, les cellules électroniques et préfiltres ont lʼavantage dʼêtre lavables et réutilisables, Honeywell annonçant une durée de vie de 15 ans pour ses EAC. Pour avoir une vue synoptique du fonctionnement du dispositif le Honeywellʼs Healthy Buildings Dashboard permet une surveillance par zone grâce à une représentation graphique explicite.

Lʼépurateur dʼair Novabso dʼAtlantic intègre des filtres HEPA absolus de classe 13 (F7 ou F7+) qui emprisonnent et éliminent plus de 99,95 % des particules et virus, bactéries et microbes, captent les COVs tout en assurant un brassage de lʼair avec un niveau acoustique de NR 35 dB(A). Son installation sous faux-plafond autorise éventuellement un insolateur UV-C en sortie de flux.

Chez Johson Controls, OpenBlue Healthy Buildings, en suite intégrée ou éléments modulaires, est une combinaison de matériels et de logiciels - équipements intelligents, capteurs numériques, systèmes de sécurité, caméras, moniteurs, outils dʼanalyses, tableaux de bord, dispositifs de contrôle dʼinfections et autres dispositifs connectés - associés pour donner une vision globale de lʼétat des lieux et assister, via une app mobile, les expériences des occupants. La suite Healthy Buildings est développée selon les principes de « Privacy by Design » et protège les données par défaut.

ce nʼest pas un indicateur de pollution chimique mais de confinement de lʼair - et embarquent généralement dʼautres capteurs pour mesurer les teneurs en COV et autres agents polluants, des paramètres dits de confort (température, hygrométrie) ainsi que le niveau de particules en suspension. Cette capacité multifonctionnelle implique naturellement une alimentation électrique appropriée, généralement sur pile longue durée ce qui permet un placement voire un déplacement aisé. La capacité énergétique influe aussi sur la connectivité de lʼappareil pour quʼil transmette les données recueillies vers un outil spécialisé capable dʼanalyser ces informations et dʼen déduire des consignes destinées à des actionneurs en charge de commander des systèmes de renouvellement et/ou de filtration de lʼair. Un capteur multifonction comme lʼAmbiance dʼewatch (CO2, température, humidité mais aussi présence et luminosité) assure jusquʼà 10 ans dʼautonomie avec 2 piles lithium 2700 mAh et communique en bas débit LoRa jusquʼà 15 km. Les capteurs de Nexelec sont quant à eux compatibles avec les réseaux Sigfox, LoraWan, EnOcean et même Zigbee 3.0 pour le Pilot.

Ouverture motorisée

Le capteur étant au rouge, il convient dʼouvrir une ou plusieurs fenêtres pour renouveler lʼair et assainir le local. La manœuvre sʼeffectue généralement à la main mais la motorisation peut avoir des avantages et pas seulement pour automatiser la manœuvre. Un dispositif dʼouverture/fermeture connecté assure la commande de lʼaction, in situ ou à distance, mais aussi la protection du lieu si le système sʼinscrit dans la boucle sécuritaire du bâtiment. Cʼest particulièrement le cas pour les portes- fenêtres coulissantes situées en rez-de-chaussée qui présentent un vrai risque dʼintrusion. Somfy, leader mondial du moteur tubulaire, et le groupe Liébot (K-Line, MéO, Caib, ...), spécialiste de la fenêtre, avaient présenté ensemble le programme Somfy Air et sa motorisation Sliding Air io. A lʼoccasion du salon EquipʼBaie 2021, cette proposition a été étendue à 8 autres partenaires - Atlantem, Bouvet, FPEE, Minco, HP Fermetures / Profils Systèmes, Véranda Gustave Rideau, Janneau et Fenêtréa - qui lʼintègrent désormais dans leurs menuiseries. Associées à la box domotique Tahoma, cette solution permet une programmation de lʼaération, lʼassociation avec une alarme, lʼinclusion de la manœuvre dans un scénario « départ » ou la suspension du chauffage, sans parler de la commande à la voix ou à distance par application mobile. Lʼassociation avec un capteur de QAI nʼest pas encore proposée mais cela peut se faire par le biais dʼune règle IFTTT ou autre.

Fonctions associées

Dʼautres motorisations dʼouvrants existent comme chez Siegenia qui automatise lʼouverture de fenêtres ou dʼimpostes mais propose aussi des aérateurs commandés qui sʼinsèrent dans les menuiseries ou traversent les murs, un modèle intégrant même un échangeur pour récupérer la chaleur avant extraction. La marque propose aussi sa solution dʼautomatisation domotique, Sensoair Smart, pilotable par application mobile mais limitée en fonctionnalité. Dans un registre similaire, Velux sʼest associé à Netatmo pour proposer Velux App Control qui agit de façon programmée sur la motorisation des fenêtres de toit de la marque, sur leur occultation et leur fermeture au sortir du logement. La compatibilité avec Apple HomeKit et Google Assistant élargit la palette des possibilités tandis que lʼassociation

Un purificateur dʼair peut aussi embarquer dʼautres fonctions comme lʼéclairage (ici lʼElement de Life 01) ou bientôt lʼaccès à Internet et la détection de présence.

Le capteur étant au rouge, il convient d’ouvrir une ou plusieurs fenêtres pour renouveler l’air et assainir le local.

avec Velux Active with Netatmo permet de prendre en compte des capteurs dʼhumidité, de CO2, de température et de luminosité. Une des alternatives à la motorisation des fenêtres est une prise dʼair autonome et connectée, codéveloppée par F2A, spécialiste de lʼaéraulique, et Enerbee qui a conçu un micro-générateur piezo-magnétique directement activé par le courant dʼair. Lʼénergie générée permet dʼalimenter le moteur et lʼiris de régulation de débit du « registre » lui-même mais aussi dʼactiver des capteurs - QAI, température - dont les données sont transmises par réseau LoRa vers une GTB apte à commander dʼautres fonctions.

Ventilation mécanisée

Une ventilation mécanique contrôlée (VMC) participe évidemment au renouvellement de lʼair intérieur et plusieurs fabricants prennent en compte la QAI comme source dʼinformation pour faire varier le régime des moteurs. Ainsi, Aldes coopère avec Legrand pour proposer Aldes EasyHome with Netatmo, une solution de ventilation connectée compacte, pilotée par une commande sans fil Céliane et intégrée à lʼapplication Home + Control qui permet à lʼutilisateur dʼinclure la ventilation et son régime dans ses plannings personnalisés. Le système, compatible avec Apple HomeKit, Google Assistant et Amazon Alexa, peut être appairé à un capteur de QAI mais, pour lʼheure, les capteurs de Netatmo et dʼAldes (Walter) ne sont pas associés à lʼoffre. Pour sa part, Daikin a intégré les solutions DucoBox Energy dans son offre commerciale. Lʼunité de ventilation CHRV de Duco est particulièrement éco-énergétique, récupérant jusquʼà 90 % de la chaleur de lʼair extrait, et prend en compte la qualité dʼair grâce à ses capteurs de CO2 et dʼhumidité qui régulent son fonctionnement.

Filtration de grande ampleur...

Associant renouvellement et filtration de lʼair ambiant, élimination de lʼhumidité et récupération de chaleur, lʼunité de ventilation hybride Vitovent 200-P de Viessmann combine les fonctions dʼélimination des aérosols et poussières fines par filtrage HEPA et apport dʼair frais extérieur. Lʼappareil utilise le principe dit de ventilation à déplacement, le flux entrant circulant au niveau du sol tandis que lʼair chaud et pollué monte et sʼintroduit dans lʼappareil pour être nettoyé et enrichi avec de lʼapport extérieur avant de repartir dans un nouveau cycle. Des capteurs mesurent la concentration de CO2 en permanence pour

ajuster automatiquement la régénération sans ouvrir les fenêtres. Silencieux et plug & play, alimenté sur secteur et raccordé à lʼextérieur par un manchon de 180 mm, le Vitovent 200-P peut équiper très rapidement tous types de locaux (environ 90 M2) recevant des groupes dʼenviron 30 personnes. Le débit dʼair maximum renouvelé est de 800 m3/h pour un niveau de pression acoustique de 40 dB dans un volume intérieur de 250 m3 . Lʼéquipement composé de deux modules est cependant assez volumineux avec 0,675 x 1,700 dʼemprise au sol pour 2 m de hauteur et un poids supérieur à 300 kg.

Dans toutes les dimensions

La filtration de lʼair qui est complémentaire de son renouvellement est de plus en plus en vogue et suscite une multitude de propositions de la part des industriels de lʼélectroménager et même de nouveaux entrants. Par son design mais aussi sa technologie, Dyson est un acteur important de ce marché. Sa gamme Dyson Purifier se caractérise non seulement par un filtrage haute efficacité à la norme HEPA 13 capturant 99,95% des particules jusquʼà 0,1 micron, dont les allergènes, mais aussi ses capacités à capter le NO2, les COVs et formaldéhydes. Comme les Dyson, de nombreux appareils de filtration sont connectés et pilotés par une application qui informe aussi de lʼétat des filtres et de la pollution ambiante. Cette dernière mesure étant effectuée au niveau du purificateur lui-même, on peut considérer que les données sont faussées puisque lʼenvironnement immédiat des capteurs est constitué dʼun volume dʼair purifié par la machine. Rowenta contourne le problème en désolidarisant le bloc capteurs/télécommande du corps de son tout dernier Pure Home (3 filtres dont un nano-capture). Affichant notamment des rapports quotidiens, ce boîtier de pilotage analyse donc la QAI mais reçoit aussi par internet, via PlumeLabs, des informations sur lʼair extérieur.

Escalade technologique

La filtration de type HEPA 13 est déjà très performante mais la sensibilité croissante de la population aux allergènes et la crise sanitaire de la Covid poussent les équipementiers à surenchérir en intégrant des traitements de lʼair par UVC ou ionisation. Ces technologies, maîtrisées depuis longtemps, sont certainement efficaces mais nʼinduisent pas de retour dʼinformation spécifique en

Lʼouvrant piloté par le Smart Home associe renouvellement dʼair et sécurité de logis (ici Velux with Netatmo).

De nombreux appareils de filtration sont connectés et pilotés par une application qui informe aussi de l’état des filtres et de la pollution ambiante.

termes dʼaffichage de la QAI ou dʼinteraction avec le renouvellement dʼair. Ainsi, Sharp met en œuvre sa technologie Plasmacluster Ion qui agit contre odeurs, virus et germes tout en réduisant lʼélectricité statique. Un mode « douche ionique » est proposé pour une action intense en cas de besoin. Teqoya, qui commercialise des totems ioniseurs (modèles 200 et 450), sʼest allié au fabricant de volets motorisés Coferming pour implanter son système LEAF dans des aérateurs de fenêtre Adionis, un partenariat technique identique devant être répliqué avec le fabricant de VMC Aldes, actionnaire de Teqoya. Autre acteur de lʼionisation, Bioair propose Activepure, une technologie déclinée dʼun programme de la NASA pour éliminer lʼéthylène de la station spatiale internationale et améliorée par Aerus. La centrale Beyong Guardian Air et sa déclinaison réduite Pure&Clean sont dépourvues pour lʼheure de connectivité. Chez Panasonic, cʼest la technologie nanoe X (ou radicaux hydroxyles) qui est mise en œuvre dans certains de ses climatiseurs pour inhiber polluants, virus, odeurs et autres impuretés.

Insolation UV

Lʼautre technologie en vogue est lʼinsolation UV-C, à lʼair libre ou à lʼintérieur des systèmes de filtration. La lampe à poser Philips de Signify désinfecte une pièce entière, air et surfaces des meubles, en moins dʼune heure. Elle est facile à programmer, se guide même à la voix et détecte immédiatement une présence pour éviter dommage oculaire et cutané. De même, Isilix propose Gamma UVC, un plafonnier LED avec source UV-C programmable par horloge et commandé par un double détecteur de présence avec indicateur lumineux de fonctionnement et décompte du temps dʼinsolation. Une version à alimentation PoE faisant aussi point dʼaccès Wi-Fi et/ou Li-Fi serait à lʼétude. Lʼinsolation UV-C sʼinvite aussi dans des équipements plus conséquents. Equipé dʼun filtre à particules, Hepa H13, et au charbon actif, le purificateur Breeva A5 de TCL, est aussi doté dʼune lampe UV-C, dʼun ioniseur et mesure bien entendu la qualité de lʼair en temps réel. Chez LG, les climatiseurs DualCool incorporent AirCare Complete System, qui associe rafraîchissement, filtration en plusieurs étapes, mais aussi la technologie UVnano qui « neutralise » lʼair circulant à lʼintérieur de lʼappareil. Pilotés et « monitorés » à distance via application mobile ThinQ, les équipements DualCool peuvent se connecter avec dʼautres appareils de la marque ou de partenaires. Sanuvox, qui commercialise les équipements UV-C non connectés BiostʼAir et Sanuvair, propose lʼinsolateur Biowall qui sʼinstalle dans les gaines dʼaération des bâtiments tertiaires, scolaires ou résidentiels.

Lʼoffre technique est déjà fournie, multiforme et va encore évoluer. Lʼintégration de la QAI dans le Smart Home & Building est désormais prise en compte, particulièrement dans la construction neuve et la réhabilitation lourde, notamment par le biais de la VMC résidentielle et des équipements HVAC du tertiaire. Lʼéquipement des bâtiments existants demande plus de réflexion mais lʼoffre de capteurs de QAI autonomes et de systèmes de filtration tout-en-un est importante et permet de répondre à un large éventail de demandes. Les installateurs ont donc toutes les cartes en main pour agir dès à présent. Philippe Pélaprat