Impact de la filtration particulaire de l'air extérieur sur la qualité de l'air intérieur - Étude de cas d'une maison individuelle - Rapport de stage

Résumé et principaux résultats

Ce rapport de stage d'une élève-ingénieur de l'ENTPE porte sur une évaluation expérimentale et numérique de l'impact de la filtration de l'air extérieur sur la qualité de l'air intérieur, via une étude de cas. Après un état de l'art des outils de suivi des concentrations particulaires, il présente les résultats d'une campagne expérimentale précédemment menée dans une habitation individuelle, où deux filtres différents ont été placés dans les entrées d'air. Cette campagne a permis de quantifier les performances des filtres testés. Le cas étudié est ensuite modélisé, selon des modèles déterministes prédisant l'évolution temporelle des concentrations particulaires intérieures, en formulant des hypothèses simplificatrices. Bien que les modèles restent perfectibles et questionnent sur les valeurs de certains paramètres d'entrée critiques (débits, phénomènes de dépôt et de remise en suspension), l'adéquation mesure/simulation de la concentration particulaire intérieure est correcte. Il ressort que les caractéristiques des particules en suspension dans l'air intérieur sont dominées par les sources intérieures engendrées par les activités des occupants et par la pollution de l'air extérieur. Ce dernier cas démontre l'intérêt de mettre en oeuvre une filtration de l'air extérieur pour contribuer à réduire l'exposition aux polluants atmosphériques. Enfin, le rapport fait une incursion dans le domaine de la performance énergétique, sous l'angle de la consommation d'énergie induite par la filtration, et met en exergue l'importance de limiter la perte de charge d'un filtre, sans pour autant nuire à l'efficacité de ce dernier.

Title: Impact of outdoor air particle filtration on indoor air quality - Case study of an individual dwelling
Abstract: This student work focuses on an experimental and numerical evaluation of the impact of outdoor air filtration on indoor air quality, through a case study. After a state of the art of tools for monitoring particulate concentrations, the report presents the results of an experimental campaign previously carried out in an individual dwelling, where two different filters were placed in the air inlets. This campaign made it possible to quantify the performance of the filters tested. Then the case is modelled according to deterministic models that predict the temporal evolution of indoor particulate concentrations, using simplifying assumptions. Although the models can still be improved and raise questions about the values of certain critical input parameters (flow rates, deposition and resuspension phenomena), the indoor particulate concentration as measured is relatively well approximated by the simulation output data. It appears that the characteristics of indoor airborne particles are dominated by indoor sources generated by occupant activities and by outdoor air pollution. The latter case demonstrates the value of implementing outdoor air filtration to help reduce exposure to air pollutants. Finally, a section looks at energy performance, in terms of energy consumption induced by filtration, and highlights the importance of limiting the pressure drop of a filter, without affecting its filtration efficiency.

Commissions

Ventilation des bâtiments résidentiels et tertiaires, Ventilation industrielle et assainissement des atmosphères de travail

Thème

Ventilation et qualité de l'air

Mots-clés

Filtration, Filtres, Modélisation, Qualité de l'air intérieur, Qualité de l'air intérieur et extérieur, Ventilation