Détection de la respiration recyclée de CO₂ : quand une pièce respire elle-même

Une montée de CO₂ quasi linéaire qui ne décroît pas est la signature d'une pièce qui recycle son propre air. Le calcul est simple et le motif est sans équivoque sur le tableau de bord.

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Une chambre la nuit avec la porte fermée, deux occupants endormis et un capteur Terrestream affichant une montée régulière de CO₂ de 600 à 1 800 ppm au cours de la nuit.
Photo : Cristian Manieri via Pexels
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CO₂ dans une chambre fermée de 30 m³ avec deux adultes : montée quasi linéaire de ~800 ppm/h, aucune décroissance jusqu'à l'ouverture de la porte.

Une « pièce qui recycle » est une pièce où la ventilation est tellement plus lente que le rythme auquel les occupants expirent le CO2 que le gaz s'accumule plus vite que l'air extérieur ne peut le diluer. La signature sur le tableau de bord est sans équivoque : le CO2 monte à un rythme quasi linéaire proportionnel à la densité d'occupation, et il ne décroît pas à la base parce que la voie de ventilation est trop petite pour l'évacuer. Une pièce qui a simplement un CO2 élevé venant de l'extérieur a une allure différente. Une pièce qui recycle son propre air présente un motif en dents de scie verrouillé sur l'occupation.

Le calcul est concret. Un adulte au repos expire environ 20 L de CO2 par heure (ce chiffre vient d'études du LBNL par Persily et coll., et est raisonnablement stable d'une corpulence et d'un métabolisme de repos à l'autre). Dans une chambre fermée de 30 m3 (petite à moyenne typique), un occupant ajoute ~660 ppm par heure à l'ambiant ; deux occupants ajoutent ~1 300 ppm/h ; une porte de chambre fermée coupe le taux de ventilation atteignable à peut-être 0,2 renouvellement d'air par heure, bien en deçà de ce qu'il faut pour suivre. Six heures plus tard, on atteint 1 800-2 400 ppm au matin, ce qui est exactement ce que montrent la plupart des traces de chambre de nuit.

La façon de distinguer le recyclage de « CO2 extérieur élevé » est le test de décroissance. Quittez la pièce, ouvrez la porte grande, ventilez 15 minutes, puis revenez. Une pièce qui recycle retombera à 500-700 ppm pendant l'aération (parce que la pièce elle-même était la source) et recommencera à monter dès le retour des occupants. Une pièce élevée par l'extérieur reste élevée peu importe l'état de la porte parce que l'élévation vient du dehors. La vue mini-graphe du tableau de bord est le bon outil pour repérer cela : cherchez la chute rapide aux ouvertures de porte.

Pourquoi le CO2 compte comme proxy de ventilation : dans les espaces intérieurs occupés, le CO2 est la mesure unique la plus propre de « les gens reçoivent-ils assez d'air extérieur ». ASHRAE 62.1 fixe des taux de ventilation qui, lorsque respectés, gardent la plupart des pièces occupées sous 1 000 ppm. Santé Canada utilise 1 000 ppm comme ligne directrice résidentielle à long terme. Le tableau de bord fait remonter une alerte de motif de recyclage quand la pente est régulière, l'amplitude est cohérente avec l'occupation, et le test de décroissance échoue. Voir chambre la nuit et réduire le CO2 pour le scénario d'atténuation.

Références

  1. ASHRAE norme 62.1 - Ventilation pour une qualité de l'air intérieur acceptable www.ashrae.org
  2. Persily (LBNL) - CO₂ intérieur et ventilation buildings.lbl.gov
  3. Allen et coll. - Étude COGfx sur ventilation et cognition doi.org
  4. Santé Canada - Ligne directrice résidentielle sur le CO₂ www.canada.ca