Guide technique pour l'évaluation de la qualité de l'air ans les immeubles à bureaux

5. Évaluation détaillée

5.2 Évaluation des sources individuelles

5.2.7 Composés organiques volatils

L'expression « composés organiques » désigne tous les produits chimiques qui contiennent du carbone et de l'hydrogène. Les composés organiques volatils sont ceux dont le point d'ébullition se situe environ dans la gamme de 50-250 ^oC. Il existe probablement plusieurs milliers de produits chimiques synthétiques et naturels qui peuvent être qualifiés de COV. Parmi ces composés, plus de 900 ont été décelés dans l'air intérieur et plus de 250 étaient présents en concentration supérieure à 1 ppb. Certains des composés les plus répandus ainsi que leurs sources sont indiqués dans le Tableau 3.

Tableau 3
Les COV courants et leurs sources

Produit chimique	Sources
Acétone	Peintures, revêtements, finisseurs, décapants, diluants, produits de calfeutrage
Acétate de n-butyle	Tuiles acoustiques pour plafonds, linoléum, matériaux d'étanchéité
Dichlorobenzène	Tapis, cristaux antimites, assainisseurs d'air
Hydrocarbures aliphatiques (octane, décane, undécane, hexane, isodécane, mélanges, etc.)	Peintures, colles, essence, sources de combustion, photocopieurs à processus liquide, tapis, linoléum, produits de calfeutrage
Hydrocarbures aromatiques (toluène, xylènes, éthylbenzène, benzène)	Sources de combustion, peintures, colles, essence, linoléum, revêtements muraux
Phényle-4 cyclohexène	Tapis, peintures
Solvants chlorés (dichlorométhane ou chlorure de méthylène, trichloroéthane)	Produits de nettoyage et de protection pour meubles et tapis, vernis, peintures, décapants pour peinture, solvants industriels, liquides correcteurs, vêtements nettoyés à sec
Terpènes (limonène, a-pinène)	Désodorisants, produits de nettoyage et de polissage, tissus, assouplisseurs pour tissus, cigarettes

Les concentrations de COV à l'extérieur doivent être faibles (0,1 mg/m³ ou moins) en l'absence de sources. Par contre, les concentrations à l'intérieur peuvent être beaucoup plus élevées. En général, les concentrations dans les bureaux varient de quelques microgrammes à quelques milligrammes par mètre cube. Tous les immeubles contiennent des sources très variées de produits chimiques, notamment des plasti-ques, de la fumée de cigarette, de la cire pour plancher, des produits de nettoyage et des substances dégagées par une combustion, des impri-mantes ou des photocopieurs à processus liquide.

La caractérisation et la mesure de chaque COV est coûteuse et prend du temps. De plus, le total est invariablement sous-estimé parce que les COV présents en faible concentration sont difficiles à caractériser ou à mesurer. La notion de COV totaux (COVT) a été élaborée pour faire face à cette situation. La mesure des COVT donne la quantité totale de COV sans distinction entre les différents produits chimiques.

5.2.7.1 Normes

Les valeurs limites d'exposition (TLV) correspondant aux substances chimiques individuelles qui ont été adoptées par l'ACGIH ne conviennent pas à l'air des bureaux pour plusieurs raisons. Par exemple, les TLV de l'ACGIH s'appliquent à des travailleurs de l'industrie qui peuvent être exposés à quelques contaminants connus en concentrations élevées pendant une semaine de 40 heures. On fournit habituellement aux travailleurs de l'industrie de l'équipement de protection adéquat (p. ex. ventilation des sources, vêtements protecteurs ou masques, appareils de respiration). De plus, ces travailleurs sont généra-lement des hommes jeunes et en bonne santé.

Par contre, les employés de bureau sont exposés, sans équipement de protection, à de faibles concentrations de contaminants très divers pendant des périodes dépassant souvent 40 heures par semaine. L'effet synergique de ces composés sur le confort des occupants n'est pas connu. De plus, la population que constituent les employés de bureau est beaucoup plus diversifiée que celle de l'industrie.

Il semblerait donc que des limites individuelles beaucoup plus faibles que les TLV de l'ACGIH conviennent mieux. La norme ASHRAE 62-1989 recommande d'utiliser le dixième des limites fixées par l'ACGIH dans le cas des composés pour lesquels il n'existe pas de norme de confort. Bien qu'aucune norme n'ait été établie pour le moment au Canada ou aux États-Unis pour les COVT, il est question d'une concentration cible de 1 et d'une limite d'intervention de 5 mg/m³. La communauté européenne a préparé une recommandation cible pour les COVT de 0,3 mg/m³, selon laquelle aucun des COV individuels ne doit dépasser 10 p. 100 de la concentration de COVT.

5.2.7.2 Effets sur la santé et le confort

Les recherches effectuées en Europe et en Amérique du Nord ont montré que des concentrations de COV beaucoup plus faibles que les TLV de l'ACGIH pouvaient causer de l'inconfort. Les symptômes d'une exposition à de faibles concentrations de COVT sont entre autres les suivants : fatigue, maux de tête, étourdissement, faiblesse, douleurs dans les articulations, insen-sibilité ou picotements périphériques, euphorie, serrement de poitrine, perte d'équilibre, vue brouillée, irritation de la peau et des yeux.

En présence de concentrations variant de 0,3 à 3 mg/m³, des odeurs, des irritations et de l'inconfort peuvent apparaître à cause de la présence de COVT combinée à des facteurs de confort thermique et d'agents stressants. Au-delà de 3 mg/m³ environ, on peut s'attendre à des plaintes; au-delà de 25 mg/m³, on a montré qu'il se produit un inconfort tempo-raire et une irritation respiratoire en présence des produits chimiques couramment présents dans les immeubles à bureaux. Les niveaux que l'on retrouve typiquement dans les bureaux varient. Ils peuvent se situer au-dessus ou au-dessous des concentrations qui causent de l'inconfort.

Les personnes hypersensibles peuvent présenter de graves réactions lorsqu'elles sont exposées à de très faibles concentrations de divers COV. Elles peuvent réagir à des composés organiques qui sont dégagés par les matériaux de construction, les tapis et divers produits de consommation, notamment les produits cosmétiques, les savons, les parfums, le tabac, les plastiques et les teintures. Ces réactions peuvent avoir lieu à la suite d'une exposition à une seule dose sensibilisatrice ou à des doses répétées, après quoi une dose beaucoup plus faible peut provoquer des symptômes. L'exposition chronique à de faibles doses peut aussi causer des réactions. Les symptômes sont habituellement non spécifiques et ils peuvent s'avérer insuffisants pour permettre de déterminer quels sont les composés nuisibles.

Comme les connaissances actuelles sur les effets toxicologiques et sensoriels des COV et de leurs mélanges sont incomplètes, il est souhai-table de réduire l'exposition globale aux COV.

5.2.7.3 Liste de vérification

Les lieux faisant l'objet de plaintes ainsi que les sources potentielles de COV doivent être inspectés, notam-ment les ateliers d'imprimerie, les chambres noires de photographie, les laboratoires et les entrepôts de produits chimiques.

Les questions suivantes doivent être posées :

• Le bâtiment a-t-il moins d'un an ou a-t-il été rénové ou redécoré, ou y a-t-on remplacé ou ajouté des meubles depuis un mois?
• Emploie-t-on des produits de nettoyage appropriés? Le moment de leur utilisation est-il bien choisi, de manière à réduire l'exposition des occupants?
• Certaines des activités nécessitent-elles l'utilisation d'importantes quantités de produits chimiques, particulièrement de solvants très volatils? Y a-t-il des odeurs de solvant? Les matières imprégnées et les solvants sont-ils éliminés de manière appropriée?
• A-t-on recours à une ventilation accrue ou à un système de ventilation distinct dans le cas de sources localisées? Le système de ventilation favorise-t-il la recirculation des COV provenant d'ailleurs dans le bâtiment?

5.2.7.4 Méthodes de mesure et équipement

D'après les résultats de l'évaluation préliminaire, on détermine les points de repère et les endroits à tester appropriés. Les suppositions et les méthodes d'analyse utilisées doivent être clairement indiquées avec les résultats relatifs aux COV.

a. Tubes à lecture directe

Les tubes à lecture directe renferment des produits chimiques qui réagissent avec certains COV individuels pour produire un changement de couleur. Un volume d'air fixe est aspiré à travers le tube au moyen d'une pompe manuelle. La longueur de la tache observée est proportion-nelle au volume d'air échantillonné et à la concentration des COV. Cette méthode a été mise au point pour être appliquée dans l'industrie et elle ne convient que dans une faible mesure aux bureaux à cause des concentrations de COV beaucoup plus faibles qui s'y trouvent. Cette méthode peut toutefois être utile à des fins de dépistage. Sa sensibilité se situe dans la gamme des parties par million.

b. Dosimètres passifs

Les échantillonneurs passifs de vapeurs organiques permettent de déceler des quantités inférieures à une partie par million. Ces échan-tillonneurs contiennent du charbon ou un autre milieu servant d'adsor-bant et les périodes d'échantillonnage varient de 8 heures à une semaine. L'échantillonneur est envoyé à un laboratoire qui effectuera l'analyse et déterminera la concentration moyenne.

c. Détecteurs à photoionisation

Les détecteurs à photoionisation (DPI) sont des appareils à lecture directe qui permettent de déceler des produits chimiques atmosphériques en les brisant d'abord en fragments chargés électriquement au moyen d'une lampe ultraviolette (UV), puis en décelant les fragments (ions) sur un écran métallique. Le nombre de COV pouvant être décelés augmente avec l'énergie de la lampe UV : 11,7 électrons-volts correspondent à la quantité d'énergie la plus élevée qui existe habituellement et c'est celle qui convient le mieux dans le cas des bureaux. Noter qu'il n'est pas possible d'identifier les produits chimiques individuels qui sont présents.

On a mesuré des réponses pour un certain nombre de produits chimiques que l'on retrouve couramment dans l'air des bureaux. Comme ces réponses varient largement, l'exactitude du détecteur n'est probablement pas supérieure à 50 p. 100 lorsqu'on mesure les COVT. On recommande d'utiliser le toluène comme gaz d'étalonnage car il produit une réponse intermédiaire.

Les DPI sont des dispositifs de dépistage très utiles, qui permettent de localiser les sources de polluants ainsi que les voies de migration des polluants.

d. Détecteurs à ionisation de flamme

Dans le cas du détecteur à ionisation de flamme (DIF) utilisé pour mesurer les COVT, les produits chimiques présents dans l'air sont brûlés pour produire des produits ionisés qui génèrent un courant proportionnel à la concentration. Le processus d'ionisation est non spécifique et le résultat est présenté en temps réel.

Comme les DPI, les DIF sont utiles pour effectuer des travaux de recherche qualitatifs, p. ex. pour localiser des sources lors d'une visite, et pour déterminer les points de prélèvement des échantillons. La varia-bilité de la réponse est beaucoup moins élevée dans le cas du DIF que dans le cas du DPI. De plus, l'utilisation du DIF permet de déceler un plus grand nombre de COV.

Plusieurs appareils sont à la fois constitués d'un DIF pour le dépistage et d'un chromatographe à phase gazeuse (CG) portatif permet-tant une analyse plus détaillée ainsi que la quantification de produits spécifiques.

e. Détecteurs à infrarouge

Les détecteurs à infrarouge sont des appareils à lecture directe convenant à la surveillance de COV individuels. Les modèles à longueur d'onde variable peuvent être ajustés pour permettre un balayage de plusieurs COV différents.

La sensibilité de ces détecteurs est de l'ordre des parties par million ou des fractions de partie par million, mais elle n'est pas aussi grande que celle d'un CG et la présence simultanée de plusieurs COV peut causer des perturbations.

Les appareils à lecture directe comme les DPI, les DIF et les détecteurs à infrarouge peuvent fonctionner plusieurs heures ou plu-sieurs jours avec des enregistreurs-papiers et des enregistreurs externes ou internes des données pour donner des profils des concentrations en fonction du temps.

f. Sorption active/analyse chimique

Pour la sorption active, on fait appel à des tubes garnis de sorbant qui piègent les COV lorsque l'air est pompé à travers les tubes. Parmi les sorbants utilisés, on compte des résines de polymère organique, comme Tenax, XAD ou du charbon actif. L'analyse fournit de l'infor-mation sur le type et la quantité de produits chimiques présents.

Dans le cas de l'échantillonnage sur tube de charbon avec extraction par solvant, on se sert de tubes de charbon et de pompes d'échan-tillonnage à piles; les COV sont prélevés et extraits avec un solvant, habituellement du disulfure de carbone. Pour l'analyse, on fait appel à la CG ou à la CG avec spectrométrie de masse (SM). La CG/SM donne plus de détails pour la caractérisation des produits chimiques présents.

Les tubes de charbon permettent de déceler avec une exactitude près de 100 p. 100 les hydrocarbures non polaires et les solvants d'hydro-carbures chlorés dont les points d'ébullition se situent entre 50 et 200 ^oC. Toutefois, certains produits chimiques (ceux qui ont tendance à se dissoudre dans l'eau plutôt que dans du solvant, comme l'ammoniaque et les produits utilisés dans les chambres noires) ne sont ni piégés ni extraits efficacement et leur détection est peu efficace. Un autre incon-vénient de cette méthode réside dans le fait que les COV sont mesurés individuellement, de sorte qu'il faut faire la somme des mesures indivi-duelles pour calculer les COVT. En présence de mélanges complexes de produits chimiques (p. ex. solvant pour photocopieuses à processus liquide), cette méthode sous-estime les COVT parce que de nombreux produits chimiques sont présents en quantité trop faible pour être mesurée.

L'échantillonnage sur sorbants multiples avec désorption thermique vise à améliorer la méthode sur tube de charbon de trois façons :

• Le fait d'utiliser des tubes contenant trois adsorbants accroît la capacité de piégeage des tubes à une gamme plus étendue de points d'ébullition.
• La désorption thermique permet de transférer les COV du tube à un CG ou à un CG/SM. Ceci permet d'accroître le nombre de COV décelés puisque ce sont seulement les produits chimiques piégés dans le tube de charbon qui se dissolvent dans le solvant pendant l'extraction qui seront transférés.
• L'échantillon est divisé; il est en partie acheminé directement jusqu'à un DIF qui décèle tous les produits chimiques présents dans l'échantillon quels que soient le type et la quantité présente. De cette façon, on obtient une meilleure mesure des COVT qu'avec la méthode des tubes de charbon. Le reste de l'échantillon est analysé par CG ou par CG/SM de la manière habituelle pour la caractérisation.

Il existe divers autres tubes adsorbants que l'on emploie à la fois avec l'extraction par solvant et avec la désorption thermique. Par exemple, il existe des tubes spécialement préparés pour prélever des dioxines ou des polychlorobiphényles (PCB). Il est également possible de mesurer des concentrations individuelles de produits chimiques par désorption thermique.

5.2.7.5 Stratégie d'intervention

Parmi les mesures permettant de limiter les émissions de COV, on compte la sélection de matières présentant un faible taux d'émission et une ventilation accrue pendant les 3 premiers mois de l'occupation des bâtiments neufs ou modernisés.

Les émissions chimiques résultant des activités des occupants ou des opérations d'entretien doivent être neutralisées. Parmi les mesures possibles, on compte les suivantes :

• accroître l'apport d'air de l'extérieur pour diluer les concentrations si la source est faible (p. ex. les émissions provenant des meubles neufs);
• entreposer les peintures, les agents de nettoyage et les solvants dans les zones munies d'un système d'évacuation distinct et non pas dans la chambre des systèmes mécaniques;
• choisir des photocopieurs à processus sec au lieu de photocopieurs à processus liquide si de nombreux appareils de ce genre sont utilisés dans l'immeuble;
• installer un système local d'évacuation pour les imprimantes et les chambres noires.