Comment empêcher la fumée des feux de forêt d'entrer dans les maisons avec des systèmes de ventilation mécanique ?

Comment protéger la qualité de l'air intérieur de la fumée des feux de forêt dans les maisons avec CVC ?

Alors que nous nous dirigeons vers l'été au Canada et aux États-Unis, nous espérons que les feux de forêt des dernières années ne seront pas aussi graves cette année - mais malheureusement, dans certaines régions du Canada et du Midwest américain, des avertissements sur la qualité de l'air ont déjà été émis au Wisconsin ainsi que dans certaines parties de la péninsule supérieure du Michigan et du nord du Minnesota, alors que les incendies qui font rage en Saskatchewan et au Manitoba propagent une épaisse fumée vers le sud.

Les années précédentes, alors que plus de 24 feux de forêt faisaient rage en Alberta et qu'il y avait plus de 568 incendies actifs au total au Canada (dont 281 classés comme « hors de contrôle » selon le Centre interservices des feux de forêt du Canada en juillet 2023), nous avons pensé qu'un article serait utile pour explorer comment optimiser la qualité de l'air à l'intérieur des maisons lorsque l'air extérieur est chargé de fumée. La fumée, c'est nul.

Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), l'air intérieur peut être de 2 à 5 fois plus pollué que l'air extérieur dans des conditions normales. Comme l'air extérieur est généralement plus propre, les systèmes de ventilation, et en particulier les VRC et VRE, peuvent réduire les niveaux de polluants intérieurs en renouvelant constamment l'air d'un bâtiment. Cependant, cette approche ne fonctionne pas lorsqu'il y a un feu de forêt dans la région, car de grandes quantités de substances nocives sont libérées dans l'air. Des mesures supplémentaires sont nécessaires pour préserver la qualité de l'air intérieur pendant les feux de forêt.

L'air extérieur devient très pollué pendant les feux de forêt, et le garder à l'extérieur devrait être la priorité principale. Cela peut être réalisé avec une enveloppe de bâtiment étanche à l'air et en fermant les volets d'admission des systèmes de ventilation. Comme l'air intérieur ne peut pas être facilement remplacé dans ces conditions, les sources internes de pollution de l'air doivent également être évitées. Les systèmes de ventilation et les VRC / VRE doivent être équipés de filtres appropriés, et un purificateur d'air portable est également recommandé.

Les particules sont l'un des principaux dangers libérés dans l'air lors des feux de forêt. Lorsqu'il y a de la fumée, les particules d'un diamètre inférieur à 10 microns (PM10) peuvent irriter les yeux et le système respiratoire. Les particules fines de moins de 2,5 microns (PM2,5) sont encore plus dangereuses, car elles peuvent s'infiltrer dans les poumons et atteindre la circulation sanguine.

• L'exposition à long terme aux PM2,5 a été associée à de graves problèmes respiratoires et cardiaques.
• Lorsque les patients qui ont déjà des affections respiratoires ou cardiaques sont exposés aux particules, leurs symptômes peuvent s'aggraver. Par exemple, les patients asthmatiques peuvent souffrir de crises.

Selon le Lawrence Berkeley National Laboratory, les niveaux de particules extérieures augmentent deux fois plus que les niveaux intérieurs lors d'un feu de forêt enfumé. Pour minimiser l'exposition, il est recommandé de rester à l'intérieur autant que possible. Si les occupants du bâtiment doivent sortir pour une raison quelconque, l'EPA américaine recommande un masque respiratoire N95 ou P100 avec une étiquette NIOSH. Les masques en tissu, en papier ou les mouchoirs n'offrent pas de protection efficace contre la fumée des feux de forêt.

L'importance d'une enveloppe de bâtiment étanche à l'air

Les bâtiments bénéficient d'une enveloppe étanche à l'air, car elle permet un meilleur contrôle de la qualité de l'air intérieur. L'étanchéité à l'air améliore également l'efficacité énergétique ; les fuites d'air intérieur gaspillent l'énergie de refroidissement en été et l'énergie de chauffage en hiver - c'est pourquoi l'utilisation de systèmes VRC et VRE est recommandée pour réduire les pertes d'énergie tout en ventilant les maisons. Lorsqu'il y a des feux de forêt dans la région provoquant une atmosphère enfumée, une enveloppe étanche à l'air aide également à prévenir l'infiltration de fumée.

L'étanchéité à l'air devrait être une priorité pour préserver la qualité de l'air intérieur pendant les feux de forêt, car les fuites d'air réduisent l'efficacité des autres mesures. Le calfeutrage et les coupe-froid peuvent sceller les fuites d'air dans les bâtiments existants, et l'étanchéité à l'air peut être ajoutée comme caractéristique de conception dans les nouvelles constructions. Les fenêtres à persiennes ou à jalousie sont connues pour leurs fuites d'air, et une mise à niveau est fortement recommandée si une maison les utilise encore. Ces fenêtres permettent l'infiltration de fumée lors d'un feu de forêt, et elles gaspillent l'énergie de chauffage et de climatisation dans des conditions normales.

Recommandations pour la climatisation et la ventilation VRC / VRE en cas de fumée de feux de forêt

Les volets d'admission des systèmes CVC (Chauffage, Ventilation et Climatisation) doivent être fermés lors d'incidents de feux de forêt, et l'équipement doit être configuré pour ne faire recirculer que l'air intérieur. La filtration peut également aider à contrôler les polluants atmosphériques, mais seulement si le filtre est adéquat. Selon l'EPA américaine, un filtre de VRC ou de VRE doit avoir une valeur MERV (Minimum Efficiency Reporting Value) de 13 pour offrir une protection efficace contre les particules dans l'air que nous respirons à l'intérieur d'une maison ou d'un bureau s'il y a de la fumée à l'extérieur.

Les climatiseurs de fenêtre ont souvent des problèmes de fuites d'air sur leurs bords, et ils sont également inefficaces. Les unités de type split sans conduit sont beaucoup plus efficaces, tout en n'ayant aucune connexion directe entre l'air intérieur et extérieur. Les climatiseurs de fenêtre ne doivent pas être utilisés pendant les feux de forêt, à moins que leur prise d'air extérieur puisse être fermée.

Un purificateur d'air portable est recommandé pour compléter les mesures d'étanchéité et de filtration de l'air pendant un feu de forêt. Le purificateur d'air doit avoir un filtre HEPA (High Efficiency Particulate Air), qui bloque 99,97 % des particules d'un diamètre supérieur à 0,3 micron. Les purificateurs d'air à l'ozone doivent être évités :

• L'ozone offre une protection contre le rayonnement solaire dans la haute atmosphère, mais est considéré comme un polluant atmosphérique au niveau du sol.
• L'ozone irrite le système respiratoire, et les patients asthmatiques peuvent souffrir de crises lorsqu'ils sont exposés au gaz.

Conclusion pour la protection contre la fumée des feux de forêt dans les maisons :

La fumée des feux de forêt est très dangereuse pour la santé, nous devons donc la garder hors des maisons et des bâtiments, car elle est particulièrement dangereuse pour les jeunes et les personnes atteintes de maladies respiratoires ou cardiaques. La ligne de défense la plus efficace contre les particules est une enveloppe de bâtiment étanche à l'air. Les volets d'admission des systèmes de ventilation doivent être fermés, et des filtres avec une cote MERV 13 ou supérieure doivent être utilisés dans les systèmes VRC ou VRE et les unités de climatisation centrales. Un purificateur d'air portable avec un filtre HEPA est également recommandé. Lisez ici sur Habitat for Humanity qui construit des maisons en CIB dans les zones de feux de forêt en Californie.

Approfondissez votre expertise en construction durable

Maîtriser la protection contre la fumée des feux de forêt est une étape. L'adapter aux différents climats et normes de construction, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord, en est une autre. Explorez ces guides essentiels pour des projets réussis, peu importe votre région :

• Choisir un ventilateur : Apprenez comment choisir entre un système de ventilation VRC et VRE.
• Importance de la qualité de l'air : Découvrez l'importance de la qualité de l'air dans les maisons.
• Purificateurs d'air portables : Améliorez facilement la qualité de l'air intérieur avec un purificateur d'air portable.

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À propos de l'auteur :

Michael Tobias est le fondateur et directeur de Chicago Engineers, une entreprise classée Inc 5000 parmi les plus dynamiques d'Amérique. Il dirige une équipe de plus de 30 ingénieurs en mécanique, électricité, plomberie et protection incendie depuis le siège de l'entreprise à New York ; et a dirigé plus de 1 000 projets à Chicago, New York, New Jersey, Pennsylvanie, Connecticut, Floride, Maryland et Californie, ainsi qu'à Singapour et en Malaisie.