Après la fin d'un épisode, chaque polluant décroît vers son niveau de fond, mais la forme de la décroissance dépend de la physique. Cette forme est aussi un indice : un épisode intérieur comme la cuisson se dissipe une fois la source arrêtée, alors que la fumée qui entre de l'extérieur revient tant que l'air extérieur ne s'améliore pas, même quand le pic de PM2,5 semble semblable.
Le calcul de base est une décroissance de premier ordre : la concentration baisse de façon exponentielle avec le temps, à un rythme fixé par les renouvellements d'air par heure (ACH), un renouvellement remplaçant une fois le volume de la pièce. Deux contributions s'additionnent : l'échange d'air passif (typiquement 0,2 à 0,5 ACH dans une maison bien étanche, davantage avec les fenêtres ouvertes) et la filtration d'un purificateur. Un purificateur ajoute son CADR en pi³/min × 60 ÷ le volume de la pièce en pieds cubes : un purificateur de 300 de CADR dans une pièce de 1 500 pi³ ajoute environ 12 ACH.
La demi-vie d'un contaminant est d'environ 0,693 ÷ les ACH totaux, en heures. À 4 ACH (un purificateur HEPA typique dans une pièce de taille moyenne), la demi-vie est d'environ 10 minutes, et la réduction de 95 % prend environ 45 minutes. À 8 à 10 ACH (un purificateur HEPA bien dimensionné dans une petite chambre), la demi-vie tombe à 4 ou 5 minutes. Terrestream peut estimer le taux de renouvellement d'air propre à chaque pièce d'après la baisse du CO2 après le départ des occupants; il lui faut plusieurs décroissances nettes, habituellement sur quelques jours, avant de s'y fier, et il s'en sert pour signaler les pièces dont l'air se renouvelle lentement plutôt que d'afficher le chiffre.
Les PM et le CO2 décroissent tous deux de façon à peu près exponentielle quand la source s'arrête et que la ventilation reste constante. Les PM10 grossières baissent souvent plus vite au début, pendant que les particules les plus lourdes se déposent, puis suivent une traîne plus lente. Les COV décroissent en deux temps : les murs, les tissus et les tapis absorbent rapidement les COV pendant une impulsion et les relâchent lentement sur des heures ou des jours; après une cuisson de dix minutes, l'indice COV redescend donc habituellement presque entièrement en une demi-heure, mais peut rester un peu au-dessus de son point de départ pendant des heures.
L'humidité décroît lentement par rapport aux gaz, parce que les matériaux hygroscopiques comme le bois, le papier et les tissus absorbent et relâchent de l'eau. Un pic de douche baisse plus vite qu'il n'est monté pendant que le ventilateur de la salle de bain fonctionne, mais la pièce met plus de temps à sécher sous son humidité de départ qu'un calcul fait pour un gaz ne le prévoirait.
Trois mises en garde. D'abord, le calcul suppose un air bien mélangé; les portes fermées, les zones mortes et un mauvais brassage ralentissent l'assainissement réel. Ensuite, les particules déposées (PM10, squames) sont remises en suspension par les mouvements; une pièce peut donc se dégager puis connaître un nouveau pic quand quelqu'un y entre. Enfin, les sources peuvent se poursuivre (une poêle encore chaude, des meubles qui dégagent des émissions), et la décroissance ne commence qu'à l'arrêt de la source. Le CADR nominal provient d'essais de laboratoire normalisés; les vraies pièces se dégagent souvent plus lentement. Voir HEPA et CADR.
Références
- AHAM Verifide - Normes de filtration de l'air (CADR) ahamverifide.org
- EPA - Guide des épurateurs d'air à domicile www.epa.gov
- ASHRAE - Handbook of Fundamentals www.ashrae.org
- ASHRAE norme 62.2 - Ventilation résidentielle www.ashrae.org
- Persily - CO₂ intérieur et ventilation doi.org