Impacts des matériaux de construction sur la qualité de l'air intérieur

Bruxelles Environnement

Impacts des matériaux de construction sur la qualité de l’air intérieur

Emissions de COV: aspects techniques et réglementaires

Pascale Steenhoudt

CSTC/WTCB

Formation Bâtiment durable Polluants intérieurs : comment les limiter ?

19 mai 2016 - Page 2

Introduction

1. Les émissions de COV par les matériaux de construction

2. La stratégie d’évaluation des émissions de COV

3. Les méthodes d’échantillonnage et de mesure

4. Les normes, réglementations et étiquetages

5. Quelques points d’attention

Contenu

19 mai 2016 - Page 3

Une très vieille préoccupation… En 1896, pour lutter contre l'insalubrité, le docteur Galtier-Boissière fit publier des planches sur l'hygiène destinées à l’éducation des

personnes. Il pensait déjà à la qualité de l'air intérieur.

http://zedlande.free.fr/album/planches/de%20l%27eau%20de%20l%27air%20de%20la%20lumiere.jpg

Introduction

19 mai 2016 - Page 4

- L’air que nous respirons est plus pollué à l’intérieur qu’à l’extérieur

→ cadre réglementaire lacunaire (intérieur = sphère privée)

→ des logements mal ventilés, trop isolés, trop chauffés et construits avec des matériaux polluant l’air

→ Un manque d’information sur les risques induits par certains produits ou certaines pratiques.

- Nous passons 70 à 90 % de notre temps à l’intérieur et respirons 15 m³ d’air par jour

- L’augmentation de certaines pathologies (asthme, allergies…) a un lien direct avec l'environnement intérieur

Pourquoi se préoccuper d’avantage aujourd’hui de la qualité de

l’air intérieur?

Introduction

19 mai 2016 - Page 5

Sources non négligeables de COV par leur diversité et leur large

utilisation

Possibilité de réduire la pollution intérieure des bâtiments par le

choix de matériaux moins polluants.

La qualité de l’air intérieur résulte principalement de trois facteurs :

- la qualité de l’air extérieur,

- les conditions de ventilation ,

- les sources de pollution présentes dans l’environnement intérieur

Les matériaux de construction et de

finition

Introduction

19 mai 2016 - Page 6

COV = Composé Organique Volatil

Les COV

Composés organiques volatils éluant entre le n-hexane (C6) et le n-hexadécane (C16) Ex. le benzène

+ tous les composés listés en Annexe G même s'ils éluent après le n-hexadécane ou avant le n-hexane

Les COTV (très volatils)

Composés organiques plus volatils éluant avant le n-hexane (C6) Ex. formaldéhyde

Les COSV (semi-volatils)

Composés organiques faiblement volatils à température ambiante et éluant après le n-hexadécane (C16) Ex. phtalates

Jusqu’à présent, déjà plus de 900 différents COV détectés dans l’air intérieur des bâtiments

pr EN 16516 : 2015

Produits de construction - Evaluation de l'émission de substances dangereuses -Détermination des émissions dans l'air intérieur


19 mai 2016 - Page 7

Exemples de COV émis par certains matériaux de construction


VOCs measured from common building materials (Wolkoff 1995).

Source: Järnström, Helena. Reference values for building material emissions and indoor air quality in residential buildings

12 principales familles de COV

Hydrocarbures aromatiques

(Benzène, toluène, xylène, styrène)

Hydrocarbures aliphatiques (alcanes)

Terpènes (a-pinène, limonène)

Alcools aliphatiques (éthanol, butanol)

Alcools aromatiques (phénol)

Glycols, éthers et esters de glycol

Aldéhydes (Formaldéhyde, acétaldéhyde)

Cétones (acétone)

Acides (acide acétique)

Hydrocarbures chlorés (Dichlorométhane)

Esters et lactones (acétate de vinyle)

Phtalates

19 mai 2016 - Page 8

Exemple: Composés organiques volatils présents dans les logements français entre 2003 et 2005 (campagne OQAI).

http://www.air-serenity.com/health_fr/

Ration I/O= Indoor VOC /Outdoor VOC : Si Ratio I/O > 1 Présence de polluants intérieurs





19 mai 2016 - Page 9


Emissions primaires

COV libres, émis directement par le matériau (solvants, plastifiants, retardateurs de flamme, monomères

résiduels, biocides, etc.)

Emissions secondaires

Composés liés au matériau mais émis lors d’un processus d’oxydation, de décomposition, de

contamination microbienne, etc.

Nouveaux composés

Réaction en phase gaseuse avec d’autres polluants, l’ozone les

NOx, etc.

Interactions complexes

Multiplicité de polluants

> 900 COV identifiés

Processus d’émission des COV par les matériaux de construction

La concentration en COV va dépendre:

des matériaux, de la température, de l’humidité, de la ventilation , du temps, etc.

19 mai 2016 - Page 10

Interactions complexes

Emission de formladéhyde en fonction de l’humidité spécifique (g/kg)


Source: http://www.jiqa.fr/doc/2014/Article/OUARET.pdf

19 mai 2016 - Page 11

Elimination de l’ozone au contact des matériaux


Ozone mesuré à l’entrée et à la sortie de la chambre d’essai

Source: M. Nicolas, O. Ramalho, F. Maupetit: Experimental study of reactions between ozone and

buildings products - Healthy Buildings 2003

19 mai 2016 - Page 12

Source: M. Nicolas, O. Ramalho, F. Maupetit:

Experimental study of reactions between ozone and buildings products -Healthy Buildings 2003

Modification des émissions par l’ozone

Réaction avec les liaisons C=C insaturées

Formation de produits oxydants et irritants

Ex: Formaldéhyde et Hexanal


19 mai 2016 - Page 13

Différents profils d’émission des COV en fonction du temps

La capacité d’adsorption

dépend des propriétés

physiques des matériaux et des

propriétés chimiques des COV

Les phénomènes d’adsorption et

de désorption ont aussi un

impact significatif sur la

concentration intérieure en COV.


NBN EN ISO 16000-1

19 mai 2016 - Page 14

6 maisons à ossature bois

Analyse de l’air intérieur: mesure in situ des émissions de COV

Prélèvement actif

Après livraison (< 1 mois) & occupation(> 6 mois)

Duurzame innovatie op het vlak van technologie en leefcomfort voor houttoepassingen in de bouw


Différents profils d’émission des COV en fonction du temps

19 mai 2016 - Page 15

0

50

100

150

1 2 3 4 5 6

α-pinène

0

10

20

30

1 2 3 4 5 6

Limonène

0

50

100

1 2 3 4 5 6

Hexanal

0

10

20

30

40

1 2 3 4 5 6

2-butanone


Analyse de l’air intérieur

19 mai 2016 - Page 16


Influence du support poreux (cas 1) ou non poreux (cas 2)

Influence d’une peinture sur bois aggloméré

Profils d’émission en propanediol d'une peinture sur du

plâtre (cas n°1) ou sur peinture sèche (cas n° 2)

Profils d’émission en

acétone d'un bois

aggloméré brut (cas n° 1)

et avec peinture (cas n° 2)

Source: Patrice Blondeau. Caractérisation et modélisation des transports de polluants dans les environnements intérieurs.

Engineering Sciences. Université de La Rochelle, 2008.

19 mai 2016 - Page 17

Ne pas confondre « Contenu en COV » et « Emissions de COV » !!!

Il peut y avoir une proportion entre le contenu en COV d’une peinture et les émissions de COV

mais le contenu en COV ne peut être utilisé pour estimer les émissions de COV des

peintures


EU Decopaint Directive 2004/42/EC

Teneur limite en COV contenus dans

les peintures et les vernis

Contenu en COV (g/l de peinture)

Quantité de COV dans la formulation de la peinture.

Emission de COV (µg/m³ d'air)

Taux de COV émis dans l'air intérieur après application de la peinture.

Exemple

Le Texanol (agent de coalescence) n’est pas pris

en compte dans le calcul du contenu en COV car il

a un point d’ébullition à 255/260°C

Il est cependant repris dans la liste des COV de la

prEN 16516

COV

Tout composé organique dont le point

d'ébullition initial, mesuré à la pression

standard de 101,3 kPa, est inférieur ou

égal à 250 °C;

19 mai 2016 - Page 18

Quelle stratégie adopter pour évaluer les émissions de COV des matériaux de

construction

Quelle(s) procédure(s)

appliquer pour prendre en

compte tous ces

éléments?

Multiplicité des composés organiques émis

Certains sont dangereux pour la santé, d’autres sont

inoffensifs

A partir de quelle concentration un composé est-il

dangereux pour la santé?

COV émis COV constitutifs

Emissions temps, température, humidité, ventilation

Interactions des émissions entre elles ou avec d’autres

composés ambiants (ex: ozone) nouvelles émissions

Matériaux absorbants ou matériaux étanches

Quels sont les COV à

considérer?


19 mai 2016 - Page 19

Contenu

Introduction






19 mai 2016 - Page 20

Projet européen INDEX - 2005 (Critical Appraisal of the Setting and Implementation on Indoor Exposure Limits in EU- 2005)

Elaboration pour les environnements intérieurs d’une liste de polluants chimiques prioritaires

susceptibles d’être réglementés

Radon, fumée de cigarettes

Critères de sélection des substances

1. être un composé chimique individuel

2. avoir des sources intérieures d’émissions

3. avoir un impact sanitaire connu (données suffisantes)

4. ne pas être déjà soumis à des directives et réglementations

Plomb, Mercure Milieu d’exposition principal

n’est pas l’air intérieur


Hiérarchisation finale des composés étudiés

Centre commun de Recherche.

19 mai 2016 - Page 21

Concept de valeurs guides → LCI ou CLI = Concentration limite d’intérêt

Concentration dans l’air d’une substance chimique en dessous de laquelle aucun effet sanitaire ou aucune nuisance ou aucun effet indirect important sur la santé n’est en principe

attendu

Les substances qui ont une valeur LCI (~180 comp.) sont appelées «assessable compounds »

Base: Valeurs proposées dans le projet européen INDEX (EC, 2005)

valeurs recommandées par l’OMS pour l’air ambiant (OMS,2000) Valeurs harmonisées du rapport n° 29 de l’ECA (JRC) (2013)

Valeurs de l’AgBB (Allemagne)


Le ratio Ri est le rapport entre la concentration d’un composé organique volatil (Ci) émis par un matériau dans des conditions standards

et la valeur LCI correspondant à ce composé (LCIi). Si Ri = Ci/LCIi < 1 pas d’effet sanitaire à craindre

19 mai 2016 - Page 22


http://www.eu-lci.org/EU-LCI_Website/EU-LCI_Values.html

Décembre 2015: en attente d’une valeur LCI pour certains composés dont

le formaldehyde et le phénol

19 mai 2016 - Page 23


Exemples de valeurs LCI

Et le phénol???

19 mai 2016 - Page 24

TVOC = Total Volatile Organic Compounds

Le concept du TVOC

TVOC est la somme des COV 5 µg/m³ identifiés et non identifiés quantifiés avec le facteur de réponse

du toluène. Il est calculé pour les composés éluant entre le n-hexane et le n-hexadecane.

Facile

→ un seul paramètre à renseigner

→ pas de longue liste de composés

Difficile

→ définir de façon univoque le TVOC

→ avoir une procédure standardisée de calcul

→ utiliser des techniques analytiques équivalentes

European Collaborative Action on Urban Air, Indoor Environment and Human Exposure

Report n° 19 Total Volatile Organic Compounds (TVOC) in Indoor Air

Quality Investigations, 1997

Le dosage des COV en utilisant les équivalents toluène est semi-quantitatif puisque chaque

composé individuel du mélange peut avoir un facteur de réponse variant fortement par rapport au

facteur de réponse du toluène.


Composés

µg/m³

facteur de réponse

spécifique

µg/m³

facteur de réponse

du toluène

n butyl acetate 63 45

butyrolactone 230 31

phenol 35 14

diethylene glycol diethyl ether 1 780 326

2-(2-butoxyéthoxy)ethanol 15 660 759

2,5,8,11,14 pentaoxapentadecane 1 336 235

19 mai 2016 - Page 25

Stratégie d’évaluation des émissions

de COV

Identification des composés organiques volatils prioritaires ayant un impact sur la santé (= composés cibles)

Détermination de la valeur limite d’intérêt (LCI)

Comparaison de la concentration des composés cibles émis par un matériau en conditions standards avec leur valeur LCI

Détermination du TVOC en conditions standards


19 mai 2016 - Page 26

Comité Technique CEN/TC 351

CEN/TS 16516 pr EN 16516 EN 16516 First half 2016: Produits de construction - Détermination des émissions de substances dangereuses -

Détermination des émissions dans l'air intérieur

Scénario d’émission en

chambre de référence

Surface S

(m²)

Facteur de charge

L = S/V (m²/m³)

Taux de ventilation

spécifique q=n/L

(m³/m²/h)

Sol 12 0.4 1.25

Plafond 12 0.4 1.25

1 porte 1.6 0.05 10

1 fenêtre 2 0.07 7

Murs (sans fenêtre et porte) 31.4 1 0.5

Joints ( petites surfaces) 0.2 0.007 70

volume : 30 m³ Taux de renouvellement d'air:

n = 0,5 /heure

Scénario d’émission en chambre de référence

Facteur de charge, L Surface du produit / volume

de la pièce

Concentration massique (en µg/m³): - des COV cibles identifiés (avec valeur LCI) → facteur de réponse (FR) spécifique - des COV non cibles identifiés (sans valeur LCI) → facteur de réponse du toluène - des COV non identifiés → facteur de réponse du toluène - des COV volatils cancérogènes (CARC 1A et CARC 1B) - COVT : COV identifiés et non identifiés > 5 µg/m³ tous calculés en tant qu'équivalents toluène; - COSVT : COSV cibles et non cibles identifiés > 5 µg/m³ tous calculés en tant qu'équivalents toluène; - Valeur R : Ri (Ci/LCIi)

Expression des résultats

Débit d’air spécifique, q (=n/L) Débit d’air par unité de surface (m³/(m² h))

Taux de ventilation (m³/h)


19 mai 2016 - Page 27

Contenu

Introduction






19 mai 2016 - Page 28

La série de normes ISO 16000: Air intérieur

Evaluation des émissions

ISO 16000-3 Dosage du formaldéhyde et d'autres composés carbonylés — Méthode par échantillonnage actif

ISO 16000-6 Dosage des composés organiques volatils dans l'air intérieur des locaux et enceintes d'essai par échantillonnage actif sur le sorbant Tenax TA®, désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse utilisant MS/FID

ISO 16000-9 Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets d'équipement - Méthode de la chambre d'essai d'émission

ISO 16000-10 Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets d'équipement - Méthode de la cellule d'essai d'émission

ISO 16000-11 Air intérieur - Partie 11 : Dosage de l'émission de composés organiques volatils de produits de construction et d'objets d'équipement - Échantillonnage, conservation des échantillons et préparation d'échantillons pour essai

3. Les méthodes d’échantillonnage et de mesure CEN TC 351

prEN 16516 (2015) : Produits de construction - Détermination des émissions de substances dangereuses - Détermination des émissions dans l'air intérieur

19 mai 2016 - Page 29

Chambre d’essai d’émission

ISO 16000-9: 2006

(annexe C)


Equipement CSTC

19 mai 2016 - Page 30

FLEC (Field and Laboratory Emission Cell)

Cellule d’essai d’émission pouvant être utilisée en laboratoire et in situ.

Limitée aux surfaces planes (sol, mur, plafond)

T°, HR et débit d’air contrôlés

http://www.cleanroom-technology.co.uk

ISO 16000-10: 2006

Equipement CSTC

Méthode alternative d’échantillonnage en

laboratoire et in situ


19 mai 2016 - Page 31

Méthode alternative d’échantillonnage en laboratoire

La micro-chambre (µ-chambre ou µ-CTE)

Plusieurs chambres individuelles simultanément balayées par un débit d’air ou de gaz contrôlé

Analyse rapide et significative des émissions de COV et SCOV et/ou de formaldéhyde contenu dans les matériaux.

Opérant entre l’ambiance et 250°C

Equipement CSTC


ISO/DIS 12219-3 (Indoor air road vehicles - Part 3 : Screening method for the determination of the emissions of volatile organic compounds from vehicle interior parts and materials - Micro-chamber method)

19 mai 2016 - Page 32

Méthode d’échantillonnage in situ

Alimentation en air pur

Tubes de prélèvement

FLEC (Field and Laboratory Emission Cell)


Moniteur de COV portable

Screening de la qualité de l’air intérieur des bâtiments via le TCOV

19 mai 2016 - Page 33

Techniques d’analyse des COV

ISO 16000-6: 2006

Désorption thermique

Chromatographie gazeuse

Spectromètre de masse (colonne de 5% phényl, 95% méthylpolysiloxane)

Source: Valérie DESAUZIERS


http://www.cleanroomtechnology.com/technical/article_page/VOC_emissions_testULmethod/58849

19 mai 2016 - Page 34

Méthode de mesure des COTV Formaldéhydes et autres composés carbonylés

(aldéhydes et cétones)

Ces composés sont collectés sur des cartouches de DNPH (2,4-dinitorophenylhydrazine ), désorbés par solvant (acétonitrile) et

analysé par HPLC ou UHPLC

ISO 16000-3: 2001

UHPLC = Ultra High Performance Liquid Chromatography Chromatographie en phase liquide pompant l’éluant sous haute pression dans une colonne à phase stationnaire composée de

particules < 2 µm.


19 mai 2016 - Page 35

Chromatogrammes des COV émis

Identification des composés présents en fonction de leur temps de rétention


Peinture

Les principaux COV identifiés sont quantifiés (µg/m³)

Calibration à partir de standards

Détermination de la surface des pics

Composés identifiés Temps de rétention (min)

Toluene 9.49 Butyl acetate 11.80

1-ethyl-2-methyl benzene

18.20

Phenol 19.11 1,2,4

trimethylbenzene 19.50

2- ethylhexyl acrylate 27.78


Film PVC

19 mai 2016 - Page 36


La concentration massique d’un composé dans l'air échantillonné (CCH), exprimée µg/m³, peut être rapportée à la concentration massique du composé dans l'air de la pièce de référence

(CMR, MR = Model Room).

Concentration massique dans la chambre d’essai CCH = µg/m3 CCH= ng du composé adsorbé par le tube Tenax/ litres d’air prélevé Débit d'émission spécifique de surface ou facteur d’émission SER = µg/m² h SERa = CCH (µg/m3) x débit d’air dans la chambre d’essai (m³/h) / surface de l’éprouvette (m2) = CCH (µg/m3) x taux de renouvellement de l’air (/h)/facteur de charge L (m2/m3) = CCH (µg/m3) x taux de ventilation spécifique (m³/m²/h = m/h) = qCH

Concentration massique dans la chambre de référence CMR = µg /m³ CMR = SERa (µg/(m2 x h) / qMR, taux de ventilation spécifique (m/h)

3. Evaluation des émissions de COV

Scénario d’émission en

chambre de référence

Surface S

(m²)

Facteur de charge

L = S/V (m²/m³)

Taux de ventilation

spécifique q=n/L

(m³/m²/h)

Sol 12 0.4 1.25

Plafond 12 0.4 1.25

1 porte 1.6 0.05 10

1 fenêtre 2 0.07 7

Murs (sans fenêtre et porte) 31.4 1 0.5

Joints ( petites surfaces) 0.2 0.007 70

19 mai 2016 - Page 37

Contenu

Introduction






19 mai 2016 - Page 38

2011: DPC RPC = Règlement Produits de construction (n° 305/2011)

Comité Technique CEN/TC 351 « Produits de construction - Évaluation d'émissions des substances dangereuses »


Directive Produits de Construction 89/106/CEE → DPC

6 exigences essentielles Exigence N° 3: « Hygiène, santé et environnement »

Absence de méthodes d'essai européennes harmonisées

2005: Mandat (M/366)

Objectif Elaborer des méthodes d'essai horizontales (applicables à tous les produits de

construction) fondées sur des méthodes d'essai existantes.

7 exigences fondamentales Exigence n°3: étendue aux phases de construction et de démolition

Exigence N° 7: «Utilisation durable des ressources naturelles»

19 mai 2016 - Page 39

Modification des normes produits harmonisées avec mise en œuvre de l’exigence n°3

Les normes harmonisées des produits ayant un impact sur la QAI doivent inclure des aspects de santé et d’hygiene, dont

l’émission des substances dangereuses, dès la prochaine revision de la norme prévue pour le marquage CE.

Produits de construction - Évaluation de l'émission de

substances dangereuses - Utilisation de méthodes d'évaluation horizontales harmonisées

- Les exigences non spécifiées par l’Union européenne mais par les éventuelles réglementations

nationales (Allemagne, France, Belgique, Lithuanie, prochainement Suède: 2018)

- Les paramètres considérés sont:

- Formaldéhyde, acetaldehyde

- 10 COVs + TVOC pour la France

- COVs, COVs avec valeurs LCI, TVOC, TSVOC, R (France, Allemagne)

- COVs avec valeurs LCI, TVOC, TSVOC pour polymères (Lithuanie)

Un pays ne peut pas établir un système de reconnaissance par dessus le marquage CE si les propriétés du produit concerné sont prises en considération par le marquage CE


19 mai 2016 - Page 40

France

Etiquetage obligatoire

Produits concernés revêtements de sol, mur

ou plafond ; cloisons et faux plafonds ;

produits d’isolation ; portes et fenêtres ;

produits destinés à la pose ou à la préparation des produits mentionnés

Décret no 2011-321 du 23 mars 2011 + Arrêté du 19/04/11 relatifs à l’étiquetage des produits de construction ou de revêtement de mur ou de sol et des

peintures et vernis sur leurs émissions de polluants volatils

Depuis le 1er janvier 2012, les produits de construction et de décoration sont munis d’une étiquette qui indique, de manière simple et lisible, leur niveau d’émission en polluants volatils.

Liste des substances et classes d’émission pour l’étiquetage

(unité: μg/m³ après 28 jours).

Mesures à 28 jours

Pas de laboratoire ou de méthode

d’essai imposés !!


19 mai 2016 - Page 41

AgBB =Commission d'évaluation sanitaire des produits de construction

2012

Allemagne

Obligatoire

TVOC

R COV cibles identifiés (FR spécifique) +

COV non cibles identifiés et non identifiés

(FR toluène) > 5 µg/m³ (sauf CMR)

TVOCsomme : annexe H de CEN/TS 16516 (2013) :


19 mai 2016 - Page 42

Allemagne

Source: Germany_DIBT requirements_Aktuelles_Ref_II_4_12

Produits concernés

Laboratoires accrédités et méthode d’essai

prescrite !!


19 mai 2016 - Page 43

Belgique

Entrée en vigueur le 1er janvier 2015

Approche progressive

Pas de système de classement mais des critères d’exclusion:

• Avec un classement, le consommateur ne connaît pas la différence en termes de santé entre A+ et A ?

• Une étiquette peut donner lieu à une hausse de prix différenciée (produits sains réservés aux maîtres d'ouvrages nantis).

• Ce type de classement va disparaître au profit du marquage CE

http://health.belgium.be/internet2Prd/groups/public/@public/@mixednews/documents/ie2law/19099823_de.pdf


19 mai 2016 - Page 44

Belgique

Produits concernés:

Les revêtement de sol = recouvrement d’une surface avec couche supérieure - les carrelages en pierre naturelle et en céramique, - les panneaux de planchers surélevés, - les revêtements de sol en bois ou composés de bois - les revêtements de sol textiles et résilients

(caoutchouc, liège ou linoléum, PVC?) - les revêtements de sol en résine, - les imprégnations, - les revêtements filmogènes ou ′′coatings′′, - les sols coulés ou les revêtements de sol autonivelants, - les revêtements de sol en mortier de résine - les tapis de pierre, - autres matériaux.

Produits non métalliques pour la fixation de produits de revêtement de sol à une surface (sol porteur, chape ou couche de préparation) par adhésion et cohésion sans clous, vis, agrafes ou rivets (y compris les mortiers colle).

Espaces concernés:

Espaces intérieurs à usage résidentiel, tertiaire, quaternaire, sportif, commercial, public et/ou dans des bureaux, avec intensité de passage faible à très forte:

http://health.belgium.be/internet2Prd/groups/public/@public/@mixednews/documents/ie2law/19099823_de.pdf

Produits non concernés: 100% pierre naturelle, céramique, acier) et verre

(sauf miroir et verre avec film extérieur)

Espaces non concernés Espaces intérieurs non destinés aux personnes,

espaces industriels, de production, laboratoire , avec trafic de véhicules à moteur

Prochaine extension de l’arrêté royal belge aux revêtements pour murs et plafonds


19 mai 2016 - Page 45

Belgique

Source: Dieter De Lathauwer – Eurofins – Brussels -septembre 2014

Valeurs LCI = « agreed EU-LCI values » + AgBB LCI value si «derivation pending »

CEN/TS 16516 : 2013 Pas de laboratoire

ou de méthode d’essai imposés !!

Critères contraignants auxquels les produits concernés doivent répondre.


19 mai 2016 - Page 46


Responsabilités


19 mai 2016 - Page 47


Surveillance du marché

Pas de certificat, ni d’attestation

L'air intérieur pollué n’est pas limitée à la Belgique. L'arrêté royal est une

mesure temporaire jusqu'à ce qu'une législation adaptée au niveau de l'UE

soit déployée.

Depuis le 1er janvier 2015, il est interdit de

mettre sur le marché et/ou mettre à disposition

sur le marché des produits de construction ne

satisfaisant pas aux exigences de l’AR


19 mai 2016 - Page 48

Législation France Allemagne Belgique

Comment Classement Etiquette obligatoire

Autorisation Label

Autorisation Pas de label

Pour quoi Produits de construction et décoration en contact avec l’air

intérieur

Revêtements de sol et de mur, fixation

Revêtements de sol + fixation (colle)

Pour qui Celui qui met le produit sur le marché français

Fabricants Fabricants, importateurs, distributeurs

Exigences

3 jours / TVOC< 10 000 µg/m³ CMR < 10 µg/m³

/

28 jours TVOC< 1000 µg/m³ (A+) Valeur limite pour 10 COV

TVOC< 1000 µg/m³ TSVOC < 100 µg/m³

R et Ri < 1 VOC sans LCI < 100 µg/m³

Pas de CMR

TVOC< 1000 µg/m³ TSVOC < 100 µg/m³

R et Ri < 1 Pas de CMR

Formaldéhyde A+ < 10 µg/m³ - C > 120 µg/m³ 120 µg/m³ 100 µg/m³

Acétaldéhyde A+ < 200 µg/m³ - C > 400 µg/m³ /(LCI = 1200 µg/m³)

200 µg/m³ (LCI = 1200 µg/m³)

Toluène A+ < 300 µg/m³ - C > 600 µg/m³ / LCI (2900 µg/m³)

300 µg/m³ (LCI = 2900 µg/m³)

Procédure Déclaration sans exigences d’essai Essais prescrits réalisés par un labo accrédité

Constitution d’un dossier

Contrôle Chambre d’essai ou FLEC Chambre d’essai Chambre d’essai


19 mai 2016 - Page 49

Etiquetage volontaire

www.emicode.com

GEV Association allemande pour le

Contrôle des Emissions des Produits de Pose, colles et produits de

construction pour sol

EMICODE® est une marque déposée pour un système de

classification des produits de pose, colles et produits de construction

pour sol, en fonction de leur comportement émissif

Depuis 1997

Labels européens EMICODE, Germany EU Ecolabel Blue Angel, Germany NaturePlus


http://www.emicode.com/

19 mai 2016 - Page 50



Un produit qui porte le label écologique de l'Union

européenne garantit au consommateur que

l'utilisation de substances organiques volatiles et

semi-volatiles a été limitée dans toute la mesure

techniquement possible sans compromettre

l'aptitude à l'emploi.

37,000 produits et services portant

l’Ecolabel


Critère: teneur limite en COV http://ec.europa.eu/environment/ecolabel/index_en.htm

Depuis 1992

http://ec.europa.eu/environment/ecolabel/index_en.htm

http://ec.europa.eu/environment/ecolabel/index_en.htm

19 mai 2016 - Page 51

Etiquetage volontaire 4. Les normes, réglementations et étiquetages

19 mai 2016 - Page 52

Le pionnier en matière de labellisation écologique Depuis 1977

Critères: teneur en COV et émission de formaldéhyde

Critères environnementaux définis suivant une approche globale : impact environnemental du produit à chaque étape de son cycle de vie

Source: http://www.labelinfo.be/label/lange_fiche/5/




http://www.labelinfo.be/label/lange_fiche/5/



19 mai 2016 - Page 53

4. Les normes, réglementations et étiquetage

Natureplus, association internationale pour une construction et un habitat durables, s’est fixé comme objectif de soutenir le développement

durable dans le secteur du bâtiment.


Labels européens EMICODE, Germany EU Ecolabel Blue Angel, Germany Natureplus

http://www.natureplus.org

Critères de base:

La proportion des matières premières minérales

brutes renouvelables et/ou respectueuses de

l’environnement dans les produits doit être

maximisée.

L'utilisation de matières pétrochimiques doit être

réduite au minimum techniquement nécessaire.

En règle générale, la proportion des énergies

renouvelables et de matières premières minérales

ne doit pas être inférieure à 85 % de la masse du

produit.

Depuis 2002

http://www.natureplus-database.org/

http://www.natureplus.org/

http://www.natureplus.org/





19 mai 2016 - Page 54

4. Les normes, réglementations et étiquetage Etiquetage volontaire

Labels européens EMICODE, Germany EU Ecolabel Blue Angel, Germany Natureplus


Base de données





19 mai 2016 - Page 55

Premier pas vers le calcul des performances environnementales des bâtiments

Messages environnementaux sur les produits pour la construction Arrêté royal du 22 mai 2014

Pour apposer un message environnemental sur son produit, le

fabricant doit effectuer une ACV et faire une EPD (Environmental

Product Declaration), enregistrée dans la base de données EPD

fédérale (www.environmentalproductdeclarations.eu).

L'étape suivante consistera alors à développer un niveau 'Matériau' ou niveau M reflétant l'impact

environnemental du bâtiment (par analogie avec le niveau Energie ou niveau E existant).


19 mai 2016 - Page 56

Critères d'ambiance intérieure pour la conception et évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l'air intérieur, la thermique, l'éclairage et

l'acoustique

Une déclaration sur l’énergie sans

une déclaration relative à l’ambiance

intérieure est dénuée de sens.

Nécessité de critères relatifs à

l’ambiance intérieure pour la

conception, les calculs énergétiques,

les performances et l’exploitation des

bâtiments


NBN EN 15251: 2007

Un bâtiment est très peu polluant si la majorité des matériaux sont très peu polluants comme les matériaux naturels traditionnels tels que la pierre, le verre et les métaux et les matériaux qui satisfont aux exigences suivantes:

TVOC < 0,1 mg/m²h Emission de formaldéhyde < 0,02 mg/m²h Emission de cancérogènes < 0,002 mg/m²h

Un bâtiment est peu polluant si la majorité des matériaux sont peu polluants : • TVOC < 0,2 mg/m²h • Emission de formaldéhyde < 0,05 mg/m²h • Emission de cancérogènes < 0,005 mg/m²h

19 mai 2016 - Page 57

Contenu

Introduction






19 mai 2016 - Page 58


S’assurer que l’émission des COV du matériau considéré est un critère pris

en compte pour l’attribution du label à ce matériau

S’assurer que le produit est couvert par la legislation, sinon se diriger vers

un produit portant un label adéquat

Ne pas confondre “Contenu en COV” et “Emission de COV” (peintures)

Certains labels et certaines legislations sont plus contraignants et plus

fiables que d’autres (contrôle par un organisme tiers)

Les matériaux à faibles émissions de COV

19 mai 2016 - Page 59

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

3 jours 6 jours 18 jours 31 jours

Autre A+

A+

A

C

PREDIVOC

Evaluation des émissions de COV de 4 peintures

TVOC (µg/m³) pour une couche de 150g/m²

Mesures indicatives en µ-chambre

Classe 3 jours 6 jours 18 jours 31 jours Autre A+ 605 332 293 25

A+ 13030 10656 647 2113 A 7505 4483 696 2617 C 6387 6548 476 1580

Diisobutylglutarate N° CAS 71195-64-7

LCI = 100 Boiling point: 267°C

Même fabricant


19 mai 2016 - Page 60


Epuration de l’air par photocatalyse: quelle efficacité?

Systèmes existants

Epurateur d’air autonome intégrant un réacteur photocatalytique

Système intégré à la ventilation

Matériaux photocatalytiques (incorporation de nanomatériaux semi-conducteurs dans la matrice ou sous forme de couche mince).

Principe de la photodégradation Adsorption des COV, de l’oxygène et de la vapeur d’eau

sur un matériau semi-conducteur (dioxyde de titane- TiO2).

Irradiation UV (seulement 5%–8% du spectre solaire)

Formation d’espèces très réactives,

Minéralisation des composés organiques adsorbés en surface.

Désorption du CO2 et de la vapeur d’eau.

Source: Catalysts 2013, 3(1), 189-218; doi:10.3390/catal3010189

Source; L’épuration de l’air intérieur par les procédés

photocatalytiques : efficacité et innocuité Journée technique du 2 avril 2012

http://dx.doi.org/10.3390/catal3010189

19 mai 2016 - Page 61

5. Quelques points d’attention Epuration de l’air par photocatalyse

Plus de questions que de réponses

Pas de critères normalisés, pas de certification (Nouveau en France: Marque NF depuis mars 2016 pour épurateurs autonomes, future norme européenne; prEN 16846-1 )

Pas de règles de dimensionnement des procédés photocatalytiques,

Quid du maintien des performances dans le temps (accumulation de sous-produits, encrassement (pas de lessivage par la pluie à l’intérieur))

Influence des paramètres environnementaux (T°, humidité, éclairage)

Littérature scientifique septique: dégradation globale de la QAI par la production de composés secondaires

Faible fraction de molécules émises entrant en contact avec les parois

Suspicion de toxicité et de cancérogénicité des nanoparticules de dioxyde de titane

Auto-degradation des peintures organiques à fonction photocatalytique

Plusieurs recherches en cours

19 mai 2016 - Page 62


Quelques exemples d’autres technologies potentiellement dépolluantes

https://www.knauf-batiment.fr/solutions/produit/plaque-knauf-ks-13-cleaneor-c

Plaques en fibre de bois recouvertes de kératine absorbant les composés volatils (Fermacell) Plaques de plâtre avec zéolithe (pouvoir de catalyse transformant les polluants en substances non dangereuses comme le CO2 et l’H2O) (Plafond Knauf CLEANEO®) Peinture murale sans solvant qui absorbe et neutralise les COV grâce à l’addition de silicates (Peintures ECOS) Peinture, sans nanomatériaux ni photocatalyse, captant et éliminant les molécules de formaldéhyde (Label ‘Onip Clean ‘R) Peinture disposant d’une technologie innovante (sans nanomatériaux et sans nécessité de lumière du jour) permettant de capter et de neutraliser les polluants majeurs de l’air intérieur : le formaldéhyde, l’acétaldéhyde et l’hexaldéhyde (Capteo Tollens).

19 mai 2016 - Page 63


Pour plus d’information…..

http://www.cstc.be/homepage/index.cfm?cat=projects&sub=c-watch





19 mai 2016 - Page 64

5. Quelques points d’attention Pour plus d’information…..

Les bâtiments nouveaux sont conçus pour être étanche à l’air afin d’améliorer leurs performances énergétiques et réduire leur empreinte carbone

Effets secondaires inattendus : augmentation des composés polluants dans l’air ayant un impact négatif sur les occupants

Objectifs du projet: développer des éléments muraux isolants traités pour capturer les COV et développer des nouveaux coatings photocatalytiques

Eco-innovative, Safe and Energy Efficient

wall panels and materials for a healthier

indoor environment

Workshop 18th February 2016

Septième programme-cadre (2007-2013)

http://www.eco-see.eu/





19 mai 2016 - Page 65

Les Composés Organiques volatiles

Impacts sur la santé (allergies, asthme, SBS,…)

Emis à l’intérieur par les matériaux de construction (ratio I/O > 1)

Ex: formaldéhyde, toluène, styrène, terpènes, phtalates, etc.

Processus d’émission complexe

Ex. Emissions primaires et secondaires, interaction avec ozone, absorption/désorption

Emissions de COV Teneurs en COV

Synthèse

19 mai 2016 - Page 66

Evaluation des émissions de COV

Méthodes de référence : Série de normes ISO 16000 Chambre de référence, FLEC, µchambre

Détermination de la concentration massique des COV (µg/m³)

Comparaison avec la valeur LCI (si elle Ǝ)

calcul des Ri et du R ( Ri)

Détermination du TVOC

Synthèse

CEN/TC 351

CEN/TR 16496 Substances

dangereuses (sol, eau, air, radiation)

CEN/TS 16516

Air intérieur

Normes produits harmonisées

Ex: EN 16402

Peintures et vernis

Réglementations nationales

Labels

De matériaux moins émissifs existent mais prudence

face aux déclarations

Matériaux épurateurs une affaire à suivre

Europe

19 mai 2016 - Page 67

[email protected]

19 mai 2016 - Page 68

[email protected]

◘ Technological guidance on Eco-construction and sustainable development in Brussels-Capital Region www.cstc.be/go/td-duurzaambouwen

◘ Research infrastructure

Laboratory for sustainable renovation & culture heritage renovation

Competence pool Indoor Air Quality & Health

Future : Test facility Hamster (Hot box-Cold box)

Competence centre sustainable construction

Europe and the Region invest in your future

http://www.cstc.be/go/td-duurzaambouwen



19 mai 2016 - Page 69

Competence pool IAQ & Health

Microbiology

& Health

K. Dinne

Heating

&

Ventilation

P. Van den Bossche

Building

chemistry

P. Steenhoudt

Microbiology Particulate matter

Ventilation and

air flow

Chemical emissions

BBRI- Limelette

Monitoring

Light

…

Acoustics

Microscopy

19 mai 2016 - Page 70

Biochemical pollutants: Microbial Air Sampling

Physical pollutants: Particulate Matter

Competence pool IAQ & Health

Key equipment

Reuter Centrifugal Sampler

Number based size distribution in a range from 10nm – 10µm

Scanning Mobility Spectrometer Optical Particle Sizer

Chemical pollutants: VOCs

Emission test chamber (4x 250L)

Field laboratory emission cell

Emission sampling from materials

In laboratory In situ

VOC sampling in ambient air

TD-GC-MS HPLC-UV

VOC analysis equipment for collected samples

µtest chamber

19 mai 2016 - Page 71

Pascale Steenhoudt

Tom Haerinck

Laboratoire “Chimie du Bâtiment”, CSTC

: 02 655 77 11

E-mail: [email protected]

[email protected]

Contact

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

19 mai 2016 - Page 72

Guidance Technologique Éco-Construction et Développement Durable

en Région de Bruxelles-Capitale

[email protected] www.cstc.be\go\gt-batimentdurable

Boulevard Poincaré, 79 1060 Bruxelles

+32 (0)2 529 81 06 +32 (0)2 653 07 29

Thèmes prioritaires : • Énergie et bâtiments • Restauration, rénovation et entretien des bâtiments • Confort acoustique • Accessibilité des bâtiments • Utilisation durable des matériaux et la santé • Construction durable en bois, les façades et toitures vertes • Prospection d’innovations • Veille technologique

Mission : • Soutien technologique direct et multidisciplinaire • Diffusion d’information et formation collective • Prospection et stimulation à l'innovation • Aide à l’introduction de programmes de recherche et à la demande de

subsides

Bénéficiaires : • Service gratuit pour l'ensemble des entreprises bruxelloises du secteur

de la construction

En collaboration avec la Confédération de la Construction Bruxelles-Capitale

Subsidiée par la Région de Bruxelles-Capitale via InnovIRIS

Documents

Impacts des matériaux de construction sur la qualité de l'air intérieur