Technologies de purification de l’air pour les espaces intérieurs pendant la pandémie de COVID-19

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Thursday, December 10, 2020
Juliette O’Keeffe

 La pandémie de COVID-19 a posé de nombreux défis de santé publique, notamment trouver la meilleure façon de réduire la transmission du SRAS-CoV-2 dans les espaces intérieurs, où la plupart des cas de transmission se produisent. Il est recommandé d’utiliser simultanément diverses mesures d’atténuation, et l’une des mesures d’ingénierie les plus recommandées est d’augmenter la ventilation (consulter l’article du CCNSE intitulé Incidence de la ventilation sur le risque de transmission de la COVID-19). De nombreux espaces sans ventilation mécanique ou fenêtres qui s’ouvrent peuvent s’avérer difficiles à ventiler, ce qui conduit certains utilisateurs et gestionnaires d’immeubles à envisager des technologies comme des purificateurs ou épurateurs d’air autonomes ou portatifs pour atténuer les risques à l’intérieur. Mais comment fonctionnent ces technologies de purification de l’air? Peuvent-elles réduire les risques de transmission? Quels sont les risques et les autres points à considérer pour quiconque les utilise?

Que font les dispositifs de purification de l’air?

Les appareils de purification de l’air sont utilisés depuis de nombreuses années pour améliorer la qualité de l’air intérieur en éliminant les polluants et les allergènes. On désigne ces dispositifs par divers termes (purificateur d’air, épurateur d’air, dispositif de filtration d’air, appareils de purification de l’air, etc.), mais il sera entre autres question dans cet article des purificateurs d’air portatifs et des systèmes autonomes installés au mur ou au plafond qui retirent les polluants en suspension dans l’air. Les appareils de purification de l’air fonctionnent généralement de l’une des deux manières suivantes expliquées dans le tableau 1. Ils éliminent les particules de l’air par un procédé physique (p. ex. purificateurs d’air à filtres ou dépoussiéreur électrostatique), ou alors ils détruisent ou inactivent les composés organiques et les agents pathogènes (p. ex. purificateurs d’air à rayons ultraviolets [UV], purificateurs d’air par plasma et générateurs d’ozone). Certains systèmes combinent plus d’une technologie. Chaque appareil peut présenter des avantages et des risques différents.

 

Tableau 1 : Exemples d’appareils de purification de l’air intérieur – fonctionnement et risques1-6

Type

Fonctionnement

Risques

Purificateurs d’air visant à retirer les particules de l’air
Par filtration
  • Les particules en suspension dans l’air s’accumulent sur la surface des filtres à mesure que l’air ambiant est aspiré. Les filtres électrostatiques peuvent augmenter l’efficacité de l’élimination.
  • Les appareils qui utilisent des filtres HEPA (haute efficacité pour les particules de l’air) retirent 99,99 % des particules de 0,3 µm et plus; ce sont les appareils de purification de l’air portables les plus courants.
  • Les filtres surchargés peuvent ne pas fonctionner correctement.
  • Le remplacement des filtres pourrait exposer les utilisateurs aux polluants qui se sont accumulés sur la surface du filtre; les agents pathogènes peuvent s’accumuler sans être inactivés immédiatement. De l’équipement de protection individuelle (ÉPI) approprié peut s’avérer nécessaire lors de l’entretien.
Dépoussiéreur électrostatique
  • Les dépoussiéreurs électrostatiques, normalement équipés d’un ventilateur, chargent les particules entrantes et les accumulent sur des plaques à charge opposée dans le système. L’efficacité diminue avec le temps, à mesure que les plaques se remplissent.
  • Le nettoyage des plaques collectrices électrostatiques pourrait exposer les utilisateurs aux polluants qui se sont accumulés sur les surfaces; prudence et ÉPI approprié sont de mise lors de l’entretien.
  • Les dépoussiéreurs électrostatiques peuvent produire de l’ozone et d’autres gaz nocifs pour la santé respiratoire. Il faut suivre les instructions du fabricant pour déterminer le potentiel de production d’ozone.
Générateur d’ions
  • Les ions chargés sont dispersés (sans l’aide d’un ventilateur) dans l’espace, de sorte que les particules en suspension dans l’air se chargent électriquement et forment des agglomérations qui peuvent être piégées dans les filtres à air ou se déposer sur des surfaces à charge opposée (p. ex. murs, planchers et meubles). Il existe toute une gamme d’appareils qui fonctionnent de manière similaire (p. ex. générateurs d’ions négatifs, ioniseurs d’air, ionisation bipolaire par aiguille et purificateurs d’air par ioniseur).
  • Les générateurs d’ions peuvent entraîner une accumulation de particules sur les surfaces des pièces qui peuvent être perturbées et remises en suspension par les mouvements dans la pièce ou l’époussettage.2 Les surfaces peuvent nécessiter un nettoyage à l’eau plus fréquent.
  • Comme les dépoussiéreurs électrostatiques, les générateurs d’ions peuvent produire de l’ozone et d’autres gaz nocifs pour la santé respiratoire.
Purificateurs d’air visant à détruire les particules et à tuer ou inactiver les pathogènes
Irradiation germicide aux ultraviolets (IGUV)
  • L’IGUV endommage les cellules des pathogènes, dont leur ADN ou leur ARN, ce qui les rend non infectieux.
  • Diverses configurations (p. ex. IGUV autonome, portable ou installé sur le haut du mur) sont utilisées depuis de nombreuses années. On retrouve une description plus détaillée de la technologie d’IGUV dans le document du CCNSE sur les mesures de désinfection de l’air et des surfaces.
  • L’efficacité du traitement peut être compromise par les obstacles physiques, la poussière sur les lampes UV, le temps de contact et le degré de circulation d’air.
  • L’exposition à la lumière UV endommage les cellules et peut être nocive pour les yeux et la peau. Il est nécessaire de protéger les occupants des lampes UV et de placer avec soin les systèmes installés au plafond et au mur.
  • Certains systèmes d’IGUV peuvent également produire de l’ozone et des radicaux libres, ce qui peut présenter des risques pour la santé. Les émissions peuvent varier en fonction du type et de l’intensité des lampes utilisées.
  • Une étude récente a examiné l’utilisation de l’IGUV et les questions de sécurité connexes dans le contexte de la pandémie de COVID-19.
Purificateurs d’air par plasma
  • Un courant électrique est généré pour créer un arc électrique qui ionise les gaz entrants et brise les liaisons chimiques, ce qui détruit les particules ou inactive les agents pathogènes en suspension dans l’air en détruisant leur ADN et leurs protéines ou en faisant éclater leurs cellules.
  • Les purificateurs d’air par plasma peuvent générer des sous-produits nocifs, de l’ozone, du monoxyde de carbone, des particules et du formaldéhyde. D’autres formes réactives de l’oxygène comme des radicaux hydroxyles et du peroxyde d’hydrogène peuvent également être libérées.
Générateurs d’ozone
  • L’utilisation de ces appareils n’est pas recommandée dans les espaces occupés, puisque l’exposition à l’ozone représente un danger pour la santé respiratoire.
  • L’ozone (O3) est généré et libéré dans l’air, où il oxyde les matières organiques, dont les pathogènes en suspension dans l’air.
  • La US Environmental Protection Agency (USEPA) déclare qu’aucun dispositif n’a été approuvé aux États-Unis pour utilisation dans un espace occupé (consulter la FAQ sur l’ozone et la COVID-19)
  • L’ozone et les sous-produits de l’oxydation par ozone peuvent être dangereux pour la santé humaine et peuvent dégrader les matériaux se trouvant à l’intérieur, comme les textiles, les plastiques et le caoutchouc. L’ozone est un irritant des voies respiratoires qui peut provoquer des problèmes de santé lorsqu’il est utilisé aux concentrations nécessaires à l’élimination des agents pathogènes.
  • L’utilisation dans des espaces inoccupés pourrait présenter des risques dans les espaces adjacents qui ne sont pas entièrement hermétiques, et des sous-produits résiduels pourraient subsister.

Les appareils de purification de l’air peuvent-ils réduire les risques de transmission du SRAS-CoV-2 à l’intérieur?

Les risques de transmission sont plus importants dans les espaces intérieurs clos et sous ventilés; ainsi, l’usage de ces espaces comme lieux de travail, de loisirs ou d’apprentissage communs doit être évité. Dans certains espaces intérieurs, des appareils de purification de l’air peuvent aider à éliminer les polluants en suspension dans l’air et assainir un peu plus l’air à petite échelle. Les agences de santé publique et les organismes de réglementation soulignent l’importance de consulter un expert pour déterminer si un espace donné est suffisamment ventilé et d’examiner toutes les options d’atténuation des risques qui sont disponibles. Les appareils de purification de l’air ne peuvent pas empêcher la transmission en étroite proximité du SRAS-CoV-2 et ne doivent pas remplacer d’autres mesures importantes d’atténuation. Bien que certains produits soient en mesure d’éliminer les petites particules et d’inactiver les agents pathogènes, dont les virus, à ce jour, aucune étude n’a démontré la capacité de ces dispositifs à réduire la transmission du SRAS-CoV-2 dans les espaces intérieurs. Les appareils de purification de l’air peuvent améliorer la qualité de l’air intérieur en général, mais ne peuvent pas empêcher la transmission associée aux contacts étroits entre les personnes, ceux-ci étant le principal mode de transmission. Les propriétaires ou exploitants de bâtiments qui souhaitent utiliser des dispositifs de purification de l’air en appoint de la ventilation existante doivent évaluer attentivement les avantages potentiels et les risques (énumérés dans le tableau 1).

Il faut également faire une distinction entre les dispositifs utilisés dans une seule zone ou pièce (systèmes portables et autonomes) et les dispositifs intégrés aux systèmes existants de chauffage, ventilation et climatisation (CVC). À ce jour, rien ne prouve que les systèmes de CVC peuvent transmettre le SRAS-CoV­-2 d’un espace à l’autre. La plupart des cas de transmission se font par contact étroit entre personnes se trouvant dans le même espace. Les systèmes de traitement dans les conduits ont donc probablement une incidence minimale sur la réduction des risques de transmission du SRAS-CoV-2 dans les bâtiments qui ne traitent que l’air entrant, et non l’air ambiant. L’association américaine ASHRAE a publié une liste de questions fréquentes sur la ventilation et les purificateurs d’air.

Considérations supplémentaires sur l’utilisation d’appareils de purification de l’air

Outre la prise en compte des risques pour les occupants des pièces (tableau 1), les utilisateurs doivent s’assurer que les appareils de purification de l’air sont de bonne taille et bien situés pour garantir leur efficacité. L’utilisation d’un petit appareil dans un grand espace n’aura qu’un effet minime sur l’amélioration de la qualité de l’air. De même, placer un appareil dans un coin, sous un meuble ou derrière celui-ci peut en limiter l’efficacité.

Le dimensionnement d’un appareil de purification de l’air à la pièce implique de déterminer les besoins de ventilation de l’espace, que l’on mesure en nombres de renouvellements d’air par heure (RAH) ou de litres par seconde par personne, et la performance de l’appareil, mesurée en termes de taux de débit d’air propre (CADR). Cette étape nécessite souvent de consulter une personne experte en ventilation. Pour faire correspondre le CADR au nombre de RAH nécessaires, il faut consulter le rendement défini par le fabricant (conformément aux normes comme celle de l’Association of Home Appliance Manufacturers [AHAM] : AC-1-2020 – Portable Electric Room Cleaners). À titre d’exemple, pour une élimination globale de 80 % des particules (sans viser précisément les pathogènes, la poussière ou autres), la USEPA suggère un CADR minimal de 65 pi3/min (ou environ 30,7 L/s, ou 110 m3/h) pour traiter une pièce de 100 pi2 (9,3 m2). Le CADR minimal requis augmente proportionnellement à la taille de la pièce. Plusieurs unités de purification de l’air peuvent être nécessaires pour atteindre le niveau de traitement souhaité, ce qui peut être coûteux.

Les utilisateurs d’appareils de purification de l’air doivent également tenir compte des exigences d’entretien régulier pour s’assurer que les appareils fonctionnent comme prévu. Il faut envisager de la formation en ce sens et prendre en compte les coûts liés aux consommables, comme des filtres ou lampes de rechange.

Messages clés

Les appareils de purification de l’air ne peuvent pas éliminer les risques de transmission dans les espaces non ventilés et ne doivent pas être utilisés pour augmenter le nombre d’occupants maximal conseillé par la santé publique. Certains dispositifs peuvent contribuer à réduire les polluants en suspension dans l’air en plus de la ventilation naturelle ou mécanique existante, mais ils ne protègent pas contre la transmission en étroite proximité de gouttelettes et d’aérosols. De plus, leur utilisation ne doit pas entraîner le relâchement d’autres mesures importantes d’atténuation des risques, telles que la distanciation physique, le port du masque, l’hygiène des mains et d’autres mesures de contrôle. Avant de décider d’utiliser un appareil de purification de l’air, les propriétaires et exploitants de bâtiments doivent demander l’avis d’experts et poser les quelques questions clés que voici pour faciliter leur prise de décision :

  • Existe-t-il d’autres mesures de contrôle tout aussi ou plus efficaces?
    • Les mesures de base et peu coûteuses visant à améliorer la ventilation ont-elles déjà été adoptées?
    • Existe-t-il d’autres mesures de contrôle à la source ou mesures d’ingénierie qui pourraient être envisagées?
    • Toutes les mesures de contrôle administratif et relatives aux équipements de protection individuelle sont-elles utilisées? (p. ex. le niveau minimum de protection fourni par l’appareil dépasse-t-il celui offert par d’autres mesures?)
      • Consulter le document du CCNSE sur les masques
    • Serait-il tout aussi efficace et économique de déplacer certaines activités dans un autre espace mieux ventilé?
  • Le système est-il susceptible d’introduire de nouveaux risques?
    • Qui pourrait être affecté par les risques identifiés, et dans quelles circonstances?
    • Qui utilisera et entretiendra le système? Une formation est-elle nécessaire?
    • L’emplacement de l’appareil créera-t-il des risques de trébuchement ou électriques?
    • Existe-t-il des moyens d’atténuer les conséquences néfastes potentielles pour la santé des personnes exposées?
  • L’appareil est-il adapté à la taille et à la nature de l’espace, des activités et des occupants?
    • La technologie de l’appareil est-elle éprouvée et le produit est-il certifié selon les normes pertinentes? (p. ex. présent dans le répertoire de l’AHAM ou un équivalent)?

Les ressources suivantes offrent de plus amples renseignements sur l’utilisation des appareils de purification de l’air pendant la pandémie de COVID-19 :

 

Les renseignements fournis dans ce billet de blogue ne constituent pas des recommandations en faveur ou défaveur de l’utilisation d’appareils de purification de l’air dans des lieux publics ou privés, et n’ont pas préséance sur la réglementation ou les directives locales. Il convient de demander l’avis d’un expert avant d’acheter un équipement ou d’adapter des systèmes.

Références supplémentaires

  1. Barn, P. Épurateurs d’air domestiques et amélioration de la qualité de l’air intérieur et de la santé : revue des données probantes. Vancouver, C.-B. : Centre de collaboration nationale en santé environnementale, 2010. Sur Internet : https://www.ccnse.ca/sites/default/files/Epurateurs_air_domestiques_oct_2010.pdf.
  2. United States Environmental Protection Agency. Residential air cleaners. A technical summary. Washington, DC : US EPA Indoor Environments Division, juillet 2018. Sur Internet : https://www.epa.gov/sites/production/files/2018-07/documents/residential_air_cleaners_-_a_technical_summary_3rd_edition.pdf.
  3. American Industrial Hygiene Association. Reducing the risk of COVID-19 using engineering controls. Falls Church, VA : AIHA, 28 août 2020. Sur Internet : https://aiha-assets.sfo2.digitaloceanspaces.com/AIHA/resources/Guidance-Documents/Reducing-the-Risk-of-COVID-19-using-Engineering-Controls-Guidance-Document.pdf.
  4. FFederation of European Heating Ventilation and Air Conditioning Associations. REHVA COVID-19 guidance document: How to operate HVAC and other building service systems to prevent the spread of coronavirus (SARS-CoV-2) disease (COVID-19) in workplaces. Bruxelles : REHVA, 3 août 2020. Sur Internet : https://www.rehva.eu/fileadmin/user_upload/REHVA_COVID-19_guidance_document_V3_03082020.pdf.
  5. European Centre for Disease Control and Prevention. Heating, ventilation and air-conditioning systems in the context of COVID-19: first update. Stockholm : ECDC, 10 novembre 2020. Sur Internet : https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/Heating-ventilation-air-conditioning-systems-in-the-context-of-COVID-19-first-update.pdf.
  6. Secrétariat des services consultatifs médicaux, ministère de la Santé et des Soins de longue durée. Air cleaning technologies, an evidence-based analysis. Toronto, ON : gouvernement de l’Ontario, novembre 2005. Sur Internet : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3382390/pdf/ohtas-05-52.pdf.