monitoring indoor air quality
Habitat

Comparaison d’appareils de suivi de la qualité de l’air intérieur

Les appareils de suivi de la qualité de l’air intérieur, en temps réel, envahissent rapidement le marché mondial. Que ce soit en France ou en Chine, la qualité de l’air est source d’inquiétude. Pour les français, elle est même la deuxième préoccupation environnementale, juste derrière le changement climatique. Par ailleurs ces appareils attisent la curiosité des chercheurs pour mener, à moindre coût, des études d’exposition de la population, à long terme.

Ainsi le marché mondial devrait peser, à l’horizon de 2021, 5,6 milliards de dollars.

Evolution du marché mondial des appareils de suivi de la QAI
Evolution du marché des appareils de suivi de la QAI, selon les régions

1/ Intérêts et usages des appareils de suivi de la qualité de l’air intérieur

Ces appareils présentent l’intérêt de suivre, en continu, la qualité de l’air intérieur et peuvent également mettre en évidence des pics d’émission. Par contre il est impératif d’avoir, en complément, un “questionnaire d’accompagnement de la mesure”, où toutes les activités des occupants sont renseignées, afin de permettre l’interprétation des courbes ou des valeurs observées.

Dans l’absolu, ces appareils ont l’avantage d’assurer un suivi quotidien et sur une longue période, reflétant ainsi une exposition chronique de l’individu. De plus, une fois que le matériel est acheté, il ne nécessite pas d’entretien particulier (pas d’étalonnage) et peut ainsi être amorti sur la durée, tandis que les mesures “classiques ” de l’air intérieur se réalisent généralement sur une semaine et nécessitent des analyses ultérieures, ainsi que le déplacement de techniciens, ce qui augmente, de façon considérable, les coûts.

Dans le cadre d’une étude scientifique, l’imprécision des mesures peut être compensée par la massification des données collectées. De nombreux appareils ont été passés au crible par l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur (OQAI), qui cherche à en utiliser pour leur prochaine campagne nationale de mesures dans les logements français. Pour le moment aucun n’a été retenu.

En ce qui concerne un usage personnel et surtout pour des néophytes, leur pertinence reste discutée.

2/ Limites pour un usage individuel

La plus importante (et déterminante) limite est leur manque de fiabilité. Lorsqu’il s’agit de mesurer la température, l’humidité ou encore la concentration en CO2 (dioxyde de carbone), leur dérive n’engendre pas de risque majeur pour la santé des occupants. Par contre, dès lors qu’ils proposent des mesures de formaldéhyde (polluant reconnu cancérigène avéré), de COV – Composés Organiques Volatils (irritants, sensibilisants, etc.), de particules fines (irritantes, responsables d’exacerber l’asthme et les maladies cardio-vasculaires…), l’enjeu devient plus sérieux. La valeur ne doit, ni donner un faux sentiment de sécurité en sous-évaluant la mesure, ni aggraver la situation en sur-évaluant le risque.

2.1/ Limite de détection

La limite de détection correspond à la concentration d’une substance chimique, en deçà de laquelle, l’appareil ne la détecte pas.

Exemple : si un appareil indique détecter la présence de formaldéhyde dans le logement, à partir de 50µg/m3 , ce qui correspond à la valeur limite pour une exposition de 2h, vous aurez l’impression que votre habitat est exempt de formaldéhyde, tout simplement parce que l’appareil n’est pas en mesure de détecter de faibles émissions. Surtout que la valeur moyenne relevée dans les logements français est bien inférieure, de l’ordre de 19,6µg/m3  et que la VGAI – Valeur Guide de l’Air Intérieur est de 10µg/m3.

De plus, certains appareils utilisent comme concentration de base, non pas les valeurs guides de l’air intérieur (VGAI), mais les valeurs moyennes d’exposition (VME) qui sont uniquement définies pour le milieu professionnel. Elles correspondent à une exposition de 8h/j et 5 j/semaine. Alors que la première, la VGAI, correspond à la valeur d’exposition sur toute une vie, elle est de fait plus contraignante.

Par exemple la VME du formaldéhyde est de 0,5 ppm. Or le facteur de conversion est le suivant : 1 ppm = 1,249 mg/m3. Ainsi une concentration de 0,5 ppm équivaut à  0,6245 mg/m. Déjà il y a un changement d’échelle. On parle de milligrammes par mètre cube, alors que la VGAI est en microgrammes par mètre cube. Ainsi 0,6245 mg/m3 = 624,5 µg/m3 soit une concentration 62 fois supérieure à la VGAI de 10µg/m3.

2.2/ Précision et fiabilité

Deuxièmement, l’appareil doit être suffisamment précis, là encore, pour éviter d’induire en erreur.

Par exemple, pour les mesures de particules fines (PM2,5 ou PM1) la fiabilité est souvent de 50%. Autrement dit pour une valeur de PM2,5 indiquée à 20µg/m3, la concentration réelle peut être soit de 10µg/m3, ce qui correspond à la valeur recommandée par l’OMS pour une exposition sur le long terme, soit de 30µg/m3.

Une fois la limite de détection et la précision vérifiées, encore faut-il connaitre la dérive du matériel au fil du temps. Est-ce qu’après 2 ans d’usage, l’appareil aura la même précision ?

2.3/ Données: quels apports ?

Ensuite, il faut être capable d’interpréter un chiffre et son unité de mesure.

Une concentration en dioxyde d’azote (NO2) de 15µg/m3, cela vous parait-il plutôt bon, plutôt mauvais ?

La plupart des polluants de l’air sont quantifiés en microgrammes par mètre cube (µg/m3), à l’exception des particules qui peuvent aussi bien être données en “µg/m3” ou “nombre de particules/ litre ou m3“. Les concentrations en CO2 sont mesurées en “partie par million” (ppm).

L‘Anses, l’agence de sécurité sanitaire, établit les fameuses VGAI – Valeurs Guides de l’Air Intérieur. Pour le moment 11 polluants d’intérêt ont fait l’objet d’une expertise. Les PM10 et les PM2,5 n’ont pas de VGAI. Ce sont les valeurs de l’Organisation Mondiale de la Santé qui font figure de valeurs de référence et elles sont exprimées en “µg/m3“. De ce fait, si l’appareil indique une concentration en “nb de particules/l”, aucune comparaison ne sera possible.

2.4/ La prévention avant tout

La qualité de l’air intérieur ne se résume pas seulement à la température, l’hygrométrie, le CO2, ou encore les particules et les COV. Il y a aussi les HAP – Hydrocarbures aromatiques polycycliques, les BTEX – Benzène, Toluène, Éthylbenzène, Xylène, les COSV – Composés Organiques Semi-Volatils, comme les phtalates et les retardateurs de flamme, dont certains sont suspectés d’être des perturbateurs endocriniens. Les moisissures peuvent également dégrader la qualité de l’air intérieur, tout comme le radon, qui est un gaz naturel radioactif.

Enfin l’acquisition d’un appareil ne doit pas se substituer à un changement de comportement et l’adoption de bonnes pratiques. Le premier élément à bannir du logement est la cigarette. Puis, sans avoir besoin de les mesurer, pour limiter la présence de COV, il est essentiel de restreindre l’utilisation de parfums d’intérieur et autres désodorisants, y compris les huiles essentielles.

3/ Quel(s) appareil(s) privilégier?

Pour commencer et afin de ne pas vous ruiner, vous pouvez opter pour un thermo-hygromètre. Il permet de suivre la température et de maîtriser sa consommation énergétique. En période hivernale, il est pertinent d’avoir un thermomètre, afin de savoir si le froid ressenti est objectivement lié à la température de la pièce ou subjectivement lié à la fatigue ou à l’inactivité. Le suivi de l’hygrométrie permet également de savoir si le logement est plutôt humide ou plutôt sec. En conservant une hygrométrie quotidienne, comprise entre 40 et 60%, on réduit le risque de développement fongique. Supérieure à 60% (hors activités génératrices d’humidité), le logement présente un ou plusieurs désordres : problème de ventilation, d’isolation, chauffage d’appoint inapproprié (poêle à pétrole, 1L de pétrole brûlé = 1L de vapeur d’eau), une sur-occupation, des infiltrations…

En complément, le suivi du CO2 peut également s’avérer intéressant. Il est lié à la présence des occupants (émis lors de la respiration). Lorsque la concentration dépasse 1 000 ppm, l’air commence à être confiné, le renouvellement d’air est alors déficient, cela peut sous-entendre, que les polluants présents dans le logement restent également piégés. Ils ne sont pas évacués. Deux actions complémentaires doivent être mises en oeuvre, d’une part l’aération manuelle pour compenser, d’autre part la révision du système de ventilation.

4/ Présentation de 12 appareils

 

NETATMO

Paramètres :

  • Température (± 0,3°C)
  • Humidité relative (± 3%)
  • CO2  (± 50 ppm de 0 à 1 000 ppm ou ± 5 % de 1 000 à 5 000 ppm)
  • Bruit (NC) 

Prix : 99,99€

Remarque : le produit ne donne pas une indication de la qualité de l’air intérieur, le terme est exagéré, il indique le confort (température et hygrométrie) et une possible situation de confinement (concentration élevée en CO2) qui se traduit par un besoin de renouveler l’air. Cependant il n’en reste pas moins un appareil utile. 

 

Flow (Plume Labs) pour la qualité de l’air extérieur

Paramètres :

  • COV,
  • NO2
  • PM10 et PM2,5

Prix  : 179€ TTC

Toutes les minutes, Flow analyse la qualité de l’air à travers les 4 paramètres indiqués ci-dessus.

Dans les tests menés, l’équipe de Plume Labs n’a pas cherché à évaluer la précision des paramètres mesurés. Elle voulait savoir si les concentrations mesurées par Flow étaient significativement les mêmes que les appareils utilisés par les professionnels et la recherche :

  • Les résultats de Composés Organiques Volatils (COV) ont été comparés  à ceux de l’appareil “Hydrocarbon Analyzer Model HC51M” d’Environnement SA.
  • Les résultats de dioxyde de carbone (NO2) ont été comparés à ceux de l’appreil “NOx Monitor Model APNA370” d’Horiba.
  • Les résultats pour les particules, PM10 et PM2,5, ont été comparés à ceux de “l’AeroTrak 9306 Handheld Particle Counter” de TSI.

Ensuite, Flow mixe les valeurs pour donner un niveau de qualité de l’air. Les seuils pour les 3 paramètres : NO2, PM10 et PM2,5, sont les concentrations limites établies par l’OMS – Organisation Mondiale de la Santé. Par contre, il n’existe aucune valeur recommandée pour les COV surtout en extérieur.

Enfin concernant la dérive “Flow s’auto-calibre grâce à son firmware et au back-end de l’application : la calibration a lieu à chaque fois qu’il y a une transmission de données entre Flow et son app via Bluetooth.”

Remarques : l’appli mobile offre une information claire en indiquant pour chaque paramètre : COV, NO2, PM10 et PM2,5, les niveaux mesurés. Le dispositif Flow a été développé avec le Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA). Flow peut être intéressant dans l’objectif de choisir un itinéraire moins exposé à la pollution atmosphérique. Toutefois il se révèle moins pertinent pour les espaces intérieurs, car nous ne sommes pas sur les mêmes concentrations. Notamment l’indice de qualité de l’air utilisé ne s’applique pas pour l’air intérieur. 

 

Ecomlite (Ecomesure)

Paramètres (précision) :

  • Température (± 0,5°C)
  • Humidité relative (± 3%)
  • CO2 (± 50 ppm)
  • PM10 (15%)
  • PM2,5 (15%)
  • CO (2%)
  • NO2 (2%)
  • COV léger (25%)
  • Bruit (1dB)

Prix : à partir de 345€

Remarques : Ecomesure est une société dédiée à la métrologie de l’air. Leurs divers appareils présentent une bonne fiabilité et Ecomesure assure l’étalonnage de leurs appareils. En raison d’un coût élevé, leur station connectée s’adresse davantage aux entreprises impliquées dans une démarche RSE par exemple.  En effet, la maintenance de l’Ecomlite implique le remplacement de la cartouche capteurs. Ecomesure la récupère et la recalibre au sein de leurs laboratoires, dans le cadre de leur programme de recyclage.

 

Nemo (Ethera)

Paramètres (précision) :

  • Température (précision ± 2°C) ,
  • Humidité relative (précision ± 5%),
  • CO2 (incertitude ± 3% de la valeur lue),
  • Formaldéhyde (incertitude < 13%)

Prix (revendeur testoon.com) :

  • Location : 139€ HT/semaine
  • A l’achat : 890€ HT

Remarques : Ethera est une jeune start-up spécialisée dans le surveillance de la qualité de l’air intérieur. Leur enregistreur présente une bonne précision, qui se traduit par un coût élevé.

 

RubiX Pod (RUBIX)

Paramètres (précision) :

  • Température (± 0,4°C)
  • Humidité relative (± 4,5%)
  • CO2 (± 70 ppm)
  • Particules : des PM1 aux PM10 (50%) exprimées en nombre de particules/m3
  • COV totaux, dont BTX (30%)
  • COV légers, dont formaldéhyde (25%)
  • Monoxyde de carbone :CO (30%)
  • Sulfure d’hydrogène : H2S (30%)
  • Lumière
  • Bruit
  • Vibration

Prix : NC

Remarque : cet appareil n’est pas conseillé pour suivre les concentrations de particules, car même s’il permet de suivre l’évolution sur une courbe, les valeurs ne pourront pas être comparées aux valeurs de référence de l’OMS.

 

Air Visual

Paramètres (précision non communiquée) :

  • Température
  • Humidité relative
  • CO2
  • PM2,5

Prix : 229 €

Remarque: cet appareil présente l’avantage de comparer, la concentration de PM2,5 en intérieur et celle en extérieur (agrégation des données, provenant des différentes institutions qui réalisent les mesures de qualité de l’air partout dans le monde). Ainsi, même si les valeurs ne sont pas aussi précises qu’une méthode normée, il permet de visualiser le parallélisme entre les deux courbes, de voir lorsque la concentration extérieure augmente, si la concentration intérieure fait de même.

 

AirJin

Paramètres (précision partiellement communiquée) :

  • Température
  • Humidité relative
  • CO2
  • Particules : PM10 / PM2,5 / PM1 (± 10%)
  • COV
  • Ammoniaque
  • Hydrogène
  • Bruit

Prix : NC

Remarque: AirJin suit le même principe que le modèle Airvisual. L’appareil Airjin est connecté à une plateforme d’agrégation des données, qu’il compare avec ses données mesurées. D’après le fabricant, les données en open source sont collectées dans plus de 3 000 villes dans le monde, pour donner une information en temps réel et une prédiction jusqu’à 120h. 

 

Airmatrix

Paramètres :

  • Particules : PM10 & PM2,5  (± 25%)

Prix : 59,90 €

Remarque : l’appareil peut aussi bien être utilisé en intérieur qu’en extérieur. D’ailleurs la connexion bluetooth, entre l’appareil et le smartphone, permet de partager les données collectées, afin d’alimenter les cartes de suivi de la pollution aux particules.

 

Natéo Santé

Paramètres (précision non communiquée) :

  • Température
  • Humidité relative
  • Particules PM2,5

Prix : 299€

Remarque : l’appareil donne un niveau de qualité de l’air basé sur la concentration en PM2,5 qu’il mesure sur 24h. Le premier niveau (sur six), de couleur verte, indique une qualité d’air très bonne pour une concentration comprise entre 0 et 35 µg/m3, avec la mention “Bonne qualité de l’air. Presque pas de pollution de l’air.” Or l’Organisation Mondiale de la Santé recommande, pour une période de 24h, une concentration maximale de 25 µg/m3 et pour une exposition sur le plus long terme, une concentration de 10 µg/m3. Ainsi cet appareil n’est pas du tout raccord avec les préconisations sanitaires actuelles.

 

Sonde E4000 (NANO Sense)

Paramètres (précision) :

  • Température (± 0,3°C)
  • Humidité relative (± 3%)
  • CO2 (15%)
  • COV (15%, équivalence formaldéhyde)

Prix : NC

Remarque: ce produit n’est absolument pas recommandé pour un usage dans le logement. Le seuil de détection est défini sur la VME, soit 0,5 ppm, ce qui correspond à une concentration de 625µg/m3, alors que la VGAI est de 10µg/m3.

 

Fireflies (Hager Service)

Paramètres (précision) :

  • Température (± 0,4°C)
  • Humidité relative (± 4,5%)
  • CO2 (± 50 ppm)
  • PM1 (50%)
  • COV totaux (30%)
  • COV léger (25%)
  • Bruit

Prix : En location de 12 à 36 mois, 121 € HT/mois pour 36 mois (prix dégressif)

 

Cricket (Hager Service)

Paramètres (précision) :

  • Température (± 0,4°C)
  • Humidité relative (± 4,5%)
  • CO2 (± 70 ppm)
  • PM1 (50%)
  • Eclairement (20%)

Prix : En location de 12 à 36 mois, 27 € HT/mois pour 36 mois (prix dégressif)