Récemment, un nouveau foyer de contamination croisée au coronavirus a été signalé dans un espace clos et géré. La réouverture à grande échelle des entreprises, des écoles, des supermarchés et autres lieux publics à travers le pays nous a permis de mieux comprendre comment prévenir la propagation du coronavirus dans les zones à forte densité de population des bâtiments publics.
D'après les cas avérés de contamination croisée, dans une prison à régime fermé, 207 personnes ont été infectées, et sur le navire de croisière Diamond Princess, plus de 500 personnes ont été contaminées. Ces exemples démontrent que dans les lieux surpeuplés, et plus particulièrement dans les espaces relativement clos, qu'il s'agisse d'un environnement de travail restreint aux conditions rudimentaires ou d'un luxueux navire de croisière, une mauvaise ventilation ou un dysfonctionnement du système de climatisation peuvent entraîner une contamination croisée.
Prenons maintenant un bâtiment relativement typique comme exemple pour analyser son système de ventilation et voir comment il contrôle efficacement les infections croisées dans les zones densément peuplées.
Voici le plan d'une prison type. Conformément à la réglementation applicable à ce type d'établissement, le nombre de personnes dans une cellule, hommes ou femmes, ne doit pas dépasser 20. Il s'agit d'une structure à densité moyenne, avec 12 lits superposés par cellule.
Figure 1 : Plan de la prison
Afin d'empêcher les évasions, la zone de ventilation extérieure est généralement réduite au minimum. Le cahier des charges stipule que la hauteur des fenêtres ne doit pas excéder 25 cm. En règle générale, la ventilation de chaque cellule mesure entre 10 et 20 cm. Les cellules étant équipées de couchettes superposées, leur hauteur sous plafond est d'au moins 3,6 m, conformément aux normes de construction pénitentiaire. Ainsi, les dimensions de base de cette prison sont d'environ 3,9 m de large, 7,2 m de long et 3,6 m de haut, pour un volume total de 100 m³.
La ventilation naturelle repose sur deux forces motrices : la pression du vent et la pression thermique. Par calcul, si une prison de ce type possède une ouverture extérieure de 20 cm sur 20 cm située à plus de 3 m de hauteur, le taux de ventilation global de la pièce devrait se situer entre 0,8 et 1 h⁻¹. Cela signifie que l’air de la pièce peut être entièrement renouvelé presque toutes les heures.
Figure 2 : calcul des temps de renouvellement d'air
Comment savoir si un système de ventilation est bon ou mauvais ?
Un indicateur important est la fraction volumique de dioxyde de carbone. Plus il y a de personnes, moins la ventilation est efficace, plus la fraction volumique de dioxyde de carbone à l'intérieur augmente. Bien que le dioxyde de carbone lui-même soit inodore, il n'en reste pas moins un indicateur.
Il y a plus de cent ans, Max Joseph Pettenkofer, un Allemand qui a introduit le concept de ventilation, a établi une formule de référence pour la santé : 1000 × 10⁻⁶. Cet indice fait toujours autorité. Si la fraction volumique de dioxyde de carbone à l’intérieur d’un bâtiment est maintenue en dessous de 1000 × 10⁻⁶, un air sain est préservé et le risque de transmission de maladies entre les personnes est réduit.
Max Joseph Pettenkofer
Quel est donc le taux de dioxyde de carbone dans cette pièce ? Nous avons effectué une simulation en considérant 12 personnes allongées. Pour une hauteur sous plafond, des dimensions et un volume de ventilation donnés, le taux de dioxyde de carbone stable est de 2032 × 10⁻⁶, soit près du double de la valeur de référence de 1000 × 10⁻⁶.
Je n'ai jamais mis les pieds dans un espace de travail à gestion fermée, mais il paraît que l'on dit souvent que l'air y est pollué.
Ces deux incidents, et en particulier le récent incident des 207 infections, nous alertent fortement sur le fait que la reprise du travail dans les zones à forte densité de personnel nécessite une prudence particulière.
Les salles de classe, lieux très fréquentés et particulièrement susceptibles de produire des effets similaires, accueillent souvent une cinquantaine d'élèves qui y restent généralement quatre à cinq heures par jour. En hiver, face au froid, on hésite à ouvrir les fenêtres pour aérer, ce qui augmente le risque de contamination croisée. Si l'on mesure la concentration de dioxyde de carbone dans une salle de classe pleine en hiver, on constate que de nombreux taux dépassent 1 000 × 10⁻⁶.
Le moyen le plus efficace de lutter contre la transmission croisée du coronavirus, et quasiment le seul disponible, est la ventilation.
La méthode la plus efficace pour détecter la ventilation consiste à mesurer le volume de dioxyde de carbone. On sait que si ce volume est inférieur à 550 × 10⁻⁶, l'environnement est très sûr, même en présence de patients. En revanche, si le volume de dioxyde de carbone dépasse 1 000 × 10⁻⁶, l'environnement n'est pas sûr.
Les gestionnaires d'immeubles devraient vérifier quotidiennement la qualité de l'air. En cas d'inquiétude, munissez-vous d'un appareil de mesure. Sinon, fiez-vous à votre odorat : c'est le meilleur et le plus sensible des sens. Si la qualité de l'air est mauvaise, fuyez au plus vite.
Maintenant que la société reprend progressivement son rythme de production et de travail normal, nous devons faire preuve de la plus grande prudence lorsque nous nous trouvons dans des espaces relativement clos, tels que les centres commerciaux souterrains, les couloirs souterrains, ainsi que les salles de classe, les salles d'attente et autres espaces fréquentés.
Auteur : Xu Peng
Date de publication : 21 avril 2020
