Covid19 – Trouver une bonne solution pour la qualité de l’air

L’OMS et les gouvernements du monde entier recommandent une bonne ventilation en intérieur depuis que l’on sait que le Covid19 se transmet principalement par l’intermédiaire des particules en suspension dans l’air et que le risque de transmission par les vecteurs passifs (surfaces) est faible.

Cet article passe en revue les principaux facteurs à prendre en compte lors de l’évaluation de la ventilation ou de la purification de l’air requise pour élaborer une stratégie efficace de limitation des risques de transmission du Covid19 par voie aérienne. Il conclut que les points clés suivants doivent être étudiés:

• L’occupation d’un espace clos.
• La taille et les conditions environnementales de la pièce.
• Les types de respiration et autres facteurs comportementaux des occupants de la pièce.
• Les exigences du secteur de la santé en termes de purification de l’air sont beaucoup plus rigoureuses, entraînant des mesures différentes. 

FACTEURS DE TRANSMISSION AÉRIENNE DU COVID19

A previous article précédent faisait état des différents modes de transmission de la Covid19, faisant référence à des recherches scientifiques clés qui ont démontré que les principales voies de transmission provenaient de l’inhalation directe de grosses gouttelettes et d’aérosols de plus petite taille en suspension dans l’air. Il fournissait en guise de conclusion des stratégies pour limiter la transmission, dont le port du masque et le maintien de distances de sécurité, ainsi que la ventilation des pièces avec de l’air extérieur frais. Et, lorsque ces solutions n’étaient pas possibles, la purification de l’air par des moyens mécaniques avec des filtres de haute qualité, afin d’éliminer l’accumulation de gouttelettes et d’aérosols dans la pièce.

De nombreux facteurs doivent être pris en compte pour tenter de limiter les risques de transmission aérienne du Covid19:

• Vase clos: risque de transmission plus élevé à l’intérieur, aggravé par une mauvaise ventilation.
• Concentration de population: plus il y a de personnes dans un espace confiné plus la probabilité qu’un porteur du virus soit présent est importante. Un plus grand nombre de personnes se traduit par une génération accrue d’aérosols, un facteur important dans les petits espaces mal ventilés.
• Environnemental environnementales: des températures trop basses, un taux d’humidité trop faible ainsi que le manque de lumière augmentent les taux de survie du virus.
• Symptômes: il est plus difficile de détecter les personnes contagieuses lorsqu’elles sont asymptomatiques – elles sont susceptibles de ne montrer aucun signe de type toux ou fièvre.
• Proximité: le risque d’infection augmente lorsque la distance entre les personnes est réduite ou lorsque les individus sont face à face en l’absence d’EPI de base (masques).
• Duration: le risque d’infection augmente lorsqu’une personne se trouve à proximité d’une personne infectée sur une durée prolongée.
• Activité: parler, parler fort, chanter, les activités en aérobie augmentent tous la fréquence respiratoire des individus et augmentent ainsi le risque d’émission de particules virales en aérosol.

QU’EST-CE QU’UNE BONNE VENTILATION?

The recently mise à jourd site Web du HSE du Royaume-Uni récemment mis à jour met en avant de nouvelles directives pour lutter contre les risques de transmission d’aérosols de Covid19, recommandant d’effectuer une inspection de la ventilation et d’améliorer la ventilation en air frais aux endroits où elle est en deçà des normes, et d’installer des purificateurs d’air mécaniques lorsque cela n’est pas possible (mais uniquement ceux utilisant les technologies HEPA et UVC). Ces recommandations sont très similaires aux recommandations formulées par le Comité SAGE dans son rapport de novembre 2020. 

Problèmes de ventilation clés. Comme le montrent les facteurs de risque énumérés ci-dessus, les principaux points à considérer en termes de ventilation sont:

• Le nombre de personnes dans un espace intérieur donné. 
• Le flux d’air provenant des systèmes de ventilation existants.
• La taille et les conditions environnementales de la pièce. 

Les autres facteurs de risque (symptômes, proximité, durée et activités) sont tous des problèmes comportementaux traités par les politiques et bonnes pratiques (déploiement d’EPI, masques, distanciation sociale dans les espaces clos, etc…).

Les directives gouvernementales britanniques (i.) stipulent qu’une bonne ventilation s’obtient en fournissant 10 litres d’air frais par seconde et par personne (l/s/p) dans une pièce, ce qui correspond à 36 mètres cubes par personne et par heure (ii.). 

Compte tenu de la pandémie de Covid19, l’ASHRAE (organisation internationale technique dans le domaine des génies thermiques et climatiques) déclare que les locaux de tous types doivent assurer un débit d’air extérieur minimum de (iii.)::

• 3,8 l/s/p pour la plupart des bâtiments commerciaux;
• 10 l/s/p pour les gymnases, les clubs de forme, les salles d’aérobic et les salles de musculation;
• 3,8-5 l/s/p pour les bâtiments scolaires. 

La taille de la pièce est un élément déterminant dans la probabilité d’infection. La figure 1 ci-dessous montre la concentration d’aérosols dans deux pièces de tailles très différentes, avec des niveaux d’occupation différents et des niveaux de ventilation variables (respectivement 1, 5 et 10 l/s/p). Comme on peut le voir, avec une bonne ventilation d’air (10 l/s/p), le résultat est (iv.):

• une réduction significative de la concentration de particules dans le plus petit bureau.
• aucune différence perceptible avec une concentration déjà faible dans la plus grande salle de sport. 

Ce résultat est assez intuitif étant donné qu’il n’y a que 15m3 d’espace par personne dans le petit bureau de 20 personnes, contre environ 55m3 d’air par personne dans la plus grande salle de sport de 160 personnes. Ainsi, le premier facteur à évaluer est le nombre de personnes occupant une pièce, et si la ventilation est bien supérieure ou égale aux 10 l/s/p. 

QU’EN EST-IL DES FACTEURS COMPORTEMENTAUX?

Diverses études montrent que la quantité d’aérosols émise varie selon le comportement et l’activité humains (v. et vi.).. Les figures 2 et 3 montrent l’influence des activités liées à la respiration, au chant, les conversations et la toux sur les quantités d’émissions de particules aérosolisées. Les données ci-dessous font d’une part ressortir le large éventail de résultats pour chaque activité et, d’autre part et surtout, l’augmentation exponentielle pour certaines activités par rapport à d’autres (notez les échelles logarithmiques). 

Mais le type d’émission (respiration, chant, etc…) n’est qu’un facteur comportemental à considérer, l’autre étant la durée. Si une toux provoque une importante expiration d’aérosols de manière ponctuelle, un exercice physique peut s’étendre sur une longue période, de sorte que la quantité totale d’aérosols émis par un exercice physique dépassera de loin le fait de tousser quelques fois. 

L’exercice physique entraine des inhalations profondes et rapprochées. Des recherche ont montré que des expirations profonde étaient susceptibles d’augmenter de 4 à 6 fois les émissions de particules aérosolisées par rapport à une respiration normale, tandis que des inhalations rapprochées augmenteraient encore les émissions de 2 à 3 fois, ayant pour résultat une augmentation maximale de 18 fois (vii.).Il est par conséquent justifié de se préoccuper des concentrations élevées de particules d’aérosol dans les centres sportifs couverts, les centres de fitness et les salles de gym.

Comme évoqué précédemment, l’ASHRAE recommande 10 l/s/p pour les installations sportives en intérieur, soit une ventilation 2,6 supérieure à celle recommandée pour les locaux commerciaux, ce qui correspond aux directives de l’État néerlandais, qui recommande 11,1 l/s/p, soit 3,2 fois la ventilation recommandée pour d’autres bâtiments (viii.)..

En conclusion, les comportements humains sont un facteur clé à prendre en compte dans les espace fermés, tout en gardant à l’esprit que dans certains pays, les normes de ventilation dans les installations sportives en intérieur sont 2,5 à 3,2 fois supérieures aux endroits où les gens respirent normalement. 

UNE EXCEPTION POUR LES ÉTABLISSEMENTS DE SANTÉ.

Lorsque l’OMS a finalement reconnu que la transmission par voie aérienne était le plus grand facteur de propagation du Covid19 au dernier trimestre de 2020, la recommandation a été fixée à un taux de renouvellement de l’air de 6 ACH par heure (ix.). Exiger un certain taux de renouvellement de l’air par heure (ACH) est une autre façon de préconiser une ventilation adéquate. 

Le calcul de l’ACH d’une pièce fait appel trois facteurs:

• la quantité d’air insufflée ou purifiée dans une pièce (en m3) 
• le temps de purification de la ventilation (60 minutes)
• le volume total de la pièce (en m3)

Dans l’exemple ci-dessus, la purification de 300m3 d’air pendant une heure dans une pièce de 100m3 donne un taux de renouvellement de 3 ACH pour cette pièce. 

Les normes ACH peuvent sembler approximatives, celles-ci ne tenant pas compte du niveau d’occupation de la pièce ou du comportement respiratoire des personnes présentes dans la pièce. Cependant pour les petites pièces, si une ventilation / purification importante est nécessaire et cela indépendamment de son occupation, l’ACH est une norme plus simple à définir. En effet, le terme ACH est utilisé dans le secteur de la santé où des taux élevés d’ACH sont recommandés pour prévenir les infections chez les personnes immunodéprimées en période de convalescence après une maladie, une opération ou une maladie chronique (comme une maladie pulmonaire). Les directives en termes de renouvellement de l’air sont également utilisées pour des procédures génératrices d’aérosols (AGP) sont effectuées comme les actes dentaires qui libèrent de grandes quantités d’aérosols, augmentant le risque d’infection.

Les directives de Public Health GRANDE BRETAGNE, agence exécutive du Département de la Santé au Royaume-Uni, indiquent que « deux renouvellements d’air est une approche pragmatique » pour les services hospitaliers, mais sans préciser s’il existe des preuves que cela est suffisant pour réduire les risques. Les unités de soins intensifs peuvent aller jusqu’à 12 ACH, comme les dentistes, alors qu’un bloc opératoire d’hôpital ira jusqu’à 25 ACH (x.). Pour illustrer l’importance de cette ventilation, 25 ACH dans un bloc opératoire de 270 m3 avec 10 personnes présentes permettrait d’obtenir l’équivalent de 375 litres d’air par seconde et par personne. 

Étant donné la nécessité de mettre en œuvre des niveaux très élevés de ventilation et de purification de l’air, on comprend pourquoi les normes ACH servent de base pour déterminer les taux de ventilation et de purification de l’air dans le secteur de la santé.

CONCLUSION: COMMENT TROUVER UNE SOLUTION POUR UN AIR DE BONNE QUALITÉ

Rensair aide ses clients disposant de locaux mal ventilés à déterminer les meilleures solutions de purification de l’air en tenant compte de leurs propres locaux, des taux d’occupation, de la taille des pièces et des types d’utilisation. Chaque solution: 

• est spécialement conçue pour répondre aux exigences de chaque client en termes de purification de l’air 
• est développée en se reposant sur les connaissances approfondies de Rensair des plus récentes réglementations gouvernementales et recherches scientifiques
• se base sur l’expérience acquise en travaillant à la fois avec le secteur de la santé et un large éventail d’entreprises internationales
• combine des technologies HEPA et UVC de très haute qualité dans un purificateur d’air Portatif breveté de qualité hospitalière dont les résultats testés dans des laboratoires indépendants démontrent leur efficacité pour purifier l’air indépendamment de l’endroit où il est placé dans une pièce. 

• contactez Rensair si vous souhaitez en savoir plus ou trouver une solution adaptée pour votre entreprise, ou
• prendre rendez-vous avec l’un des experts de Rensair pour discuter de vos besoins en matière de purification de l’air selon vos convenances – ce que nous pouvons également faire en vidéo conférence ou au téléphone. 

SOURCES:

1. CIBSE Guide B Heating, Ventilating, Air Conditioning and Refrigeration (2016)
2. 10 litres per second = 36 cubic metres per hour [(10 * 60 * 60)/1000]
3. ASHRAE: ventilation for acceptable indoor qualité de l’air ANSI/ASHRAE Standard 62 (2019)
4. Prof C. Noakes, Hazards Forum Seminar (17/03/2021)
5. Comparing the Respirable transmission par voie aérienne Concentrations – Gregson et al.
6. The effect of respiratory activity on total aérosol emissions – Wilson & al.
7. The mechanism of breath aérosol formation – – G.R. Johnson and L. Morawska
8. Ventilation and Nettoyage de l’air to limit aérosol particle concentrations in a gym during the COVID-19 pandemic. – Blocken et al.
9. WHO’s Science in 5 on COVID-19 – Ventilation – 30 Octobre 2020
10. Personal protective equipment during the COVID – Cook