Nouvelle formation : Ventilation & Qualité de l'air intérieur
En présentiel – durée : 8 heures
Le 23/05/2025 à partir de 07:30
Centre de formation Krakelshaff, Bettembourg
Gratuit pour les entreprises cotisantes au FONGECO
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L'environnement clos des avions suscite depuis longtemps des interrogations sur la qualité de l'air que nous respirons à bord. Entre air pressurisé, recyclage et proximité avec d'autres passagers, quels sont les véritables enjeux sanitaires lors de nos voyages aériens ? Cet article plonge au cœur des systèmes de ventilation des aéronefs modernes pour comprendre comment l'air circule en cabine et quels microorganismes peuvent s'y développer.
Les avions de ligne modernes disposent d'un système de conditionnement d'air particulièrement élaboré. Contrairement à une idée reçue tenace, l'air en cabine n'est pas uniquement recyclé mais constamment renouvelé. Dans les premiers avions commerciaux, les cabines étaient ventilées avec 100% d'air extérieur. Aujourd'hui, environ 50% de l'air provient de l'extérieur, tandis que l'autre moitié est de l'air recyclé et filtré.
source : www.aivc.org
L'air extérieur est prélevé au niveau des compresseurs du moteur. Cet air, fortement comprimé et chauffé (jusqu'à 650°C), passe ensuite par un système de conditionnement environnemental (ECS) avant d'être distribué dans la cabine. Ce système complexe permet de refroidir l'air et d'en contrôler l'humidité pour le confort des passagers.
Le processus utilise généralement un cycle de Joule ou Brayton inversé, où l'air est comprimé puis refroidi dans un échangeur de chaleur avant d'être détendu dans une turbine. Cette détente provoque une baisse significative de la température. L'air ainsi traité entre dans la cabine par le centre du plafond et près des parois latérales, créant un flux circulaire qui se dirige vers le bas avant d'être évacué par les grilles situées dans le bas des panneaux latéraux.
L'Administration de l'Aviation Fédérale (FAA) et l'Agence Européenne de la Sécurité Aérienne (AESA) imposent des normes strictes concernant la ventilation à bord. Selon les spécifications, chaque passager et membre d'équipage doit recevoir au minimum 4,7 litres d'air frais par seconde.
Ces réglementations ont été conçues pour garantir la sécurité et un niveau de confort acceptable, mais des études récentes montrent que les concentrations de CO2 dépassent régulièrement les 1000 ppmv dans certaines parties de la cabine, particulièrement en classe économique où la densité de passagers est plus élevée. Bien que ce niveau ne présente pas de danger immédiat pour la santé, il soulève des questions sur le caractère optimal des conditions atmosphériques en cabine.
L'environnement d'un avion présente plusieurs caractéristiques qui peuvent influencer la présence et la propagation de microorganismes :
L'humidité relative en cabine chute dramatiquement une fois l'altitude de croisière atteinte, passant parfois de 50% au décollage à moins de 10% en vol. Cette sécheresse de l'air présente un double effet : elle assèche les muqueuses respiratoires des passagers, réduisant leur défense naturelle contre les infections, mais elle limite également la survie de certains microorganismes qui ont besoin d'humidité pour prospérer.
La partie recyclée de l'air passe généralement par des filtres HEPA (High Efficiency Particulate Air) capables de capturer jusqu'à 99,97% des particules de taille supérieure ou égale à 0,3 micron, incluant la plupart des bactéries et virus. Cependant, le système n'est pas infaillible, et certains microorganismes peuvent traverser les filtres ou se propager par d'autres voies.
Malgré un renouvellement d'air plus fréquent que dans beaucoup d'autres espaces publics fermés, la proximité des passagers favorise la transmission directe de microbes par gouttelettes ou aérosols, particulièrement lors d'éternuements ou de toux. Des études ont montré que le risque de contamination est généralement limité aux personnes situées dans un rayon de deux rangées autour d'un passager infecté.
Les mesures effectuées dans le cadre du projet européen CabinAir révèlent d'importantes variations des conditions atmosphériques selon l'emplacement dans l'avion. Sur un Boeing 747 étudié, la concentration de CO2 atteignait 1306 ppmv à la rangée 46 (en classe économique) contre seulement 811 ppmv à la rangée 20. De même, la température et l'humidité relative présentaient des écarts significatifs.
Cette hétérogénéité s'explique notamment par la densité variable de passagers et la conception du système de distribution d'air qui, malgré sa sophistication, ne parvient pas à maintenir des conditions parfaitement homogènes dans l'ensemble de la cabine.
Diverses études microbiologiques ont permis d'identifier les principaux groupes de microorganismes présents dans l'air et sur les surfaces des cabines d'avion :
Les analyses révèlent la présence de bactéries communes comme Staphylococcus, Micrococcus et diverses espèces de Bacillus. Ces microorganismes proviennent principalement de la peau et des voies respiratoires des passagers et de l'équipage. La plupart sont inoffensifs, mais certaines souches peuvent provoquer des infections chez les personnes immunodéprimées.
Les virus respiratoires comme les rhinovirus (responsables du rhume commun), les virus influenza (grippe) et les coronavirus peuvent circuler en cabine, surtout pendant les périodes épidémiques. Leur transmission se fait essentiellement par contact direct avec des gouttelettes respiratoires.
Des spores fongiques, principalement d'Aspergillus et de Penicillium, sont régulièrement détectées dans l'air des cabines. Elles proviennent généralement de l'environnement extérieur et peuvent provoquer des réactions allergiques chez les personnes sensibles.
De manière surprenante, malgré des conditions objectives qui pourraient sembler sous-optimales (air sec, concentrations élevées de CO2), les enquêtes de satisfaction menées auprès des équipages de cabine révèlent des évaluations globalement neutres concernant la qualité de l'air et le confort thermique. Le principal point négatif relevé concerne la sécheresse de l'air.
Cette apparente contradiction entre mesures objectives et perception subjective pourrait s'expliquer par plusieurs facteurs : l'acclimatation du personnel navigant à ces conditions particulières, la priorité donnée à d'autres aspects du confort en vol, ou encore la difficulté d'évaluer précisément la qualité de l'air sans instruments spécifiques.
Face aux défis identifiés, l'industrie aéronautique explore plusieurs pistes d'amélioration :
Les études montrent qu'un contrôle plus précis et personnalisé de la ventilation améliorerait significativement le confort des passagers. Des innovations comme les bouches d'aération ajustables individuellement représentent un pas dans cette direction, mais des systèmes plus sophistiqués sont en développement.
Pour contrer la sécheresse excessive de l'air en cabine, certains avions de nouvelle génération intègrent des systèmes d'humidification, particulièrement dans les classes premium. Ces dispositifs permettent de maintenir un taux d'humidité plus favorable au confort respiratoire sans favoriser la prolifération microbienne.
Au-delà des filtres HEPA standard, des technologies comme la photocatalyse ou l'utilisation de matériaux antimicrobiens pour les surfaces intérieures de la cabine commencent à faire leur apparition dans certains avions récents.
Face aux réalités microbiennes de l'environnement aérien, plusieurs précautions peuvent être recommandées aux passagers :
L'environnement microbien des cabines d'avion présente des caractéristiques uniques, résultant d'un équilibre complexe entre contraintes techniques, réglementations de sécurité et considérations économiques. Si la présence de microorganismes est indéniable, les systèmes sophistiqués de ventilation et de filtration limitent significativement les risques sanitaires.
Les recherches menées dans le cadre de projets comme CabinAir contribuent à une meilleure compréhension des défis liés à la qualité de l'air en vol et ouvrent la voie à des innovations prometteuses. Pour l'heure, le maintien d'une bonne hygiène personnelle reste la meilleure protection contre d'éventuelles contaminations microbiennes lors des voyages aériens.
Le confort atmosphérique en cabine demeure un compromis entre multiples facteurs, où la sécurité prime naturellement sur le confort absolu. Si l'air à bord des avions n'est certainement pas stérile, il n'est pas non plus le bouillon de culture parfois dépeint dans l'imaginaire collectif.
FAQ : Dans les coulisses de l'air recyclé
Non, dans les avions modernes, environ 50% de l'air provient de l'extérieur (air frais) et 50% est de l'air recyclé qui passe par des filtres HEPA capables d'éliminer jusqu'à 99,97% des particules, y compris la plupart des microbes.
À haute altitude, l'air extérieur contient naturellement très peu d'humidité. De plus, humidifier artificiellement l'air nécessiterait d'embarquer de l'eau supplémentaire (donc du poids) et pourrait favoriser le développement de moisissures dans les systèmes de ventilation.
Les filtres HEPA utilisés dans les avions sont très efficaces pour capturer la plupart des microorganismes, mais certains peuvent passer à travers. De plus, la transmission directe entre passagers proches reste possible, indépendamment de la filtration.
Plusieurs facteurs peuvent effectivement augmenter le risque d'infection respiratoire : l'air sec qui réduit l'efficacité des muqueuses, la proximité avec d'autres passagers et le stress du voyage qui peut affecter temporairement l'immunité.
Les concentrations mesurées (généralement entre 1000 et 2000 ppmv) dépassent les recommandations pour les bâtiments classiques mais restent bien en-deçà des seuils de toxicité. Elles peuvent néanmoins contribuer à une sensation de fatigue ou de somnolence.
Source:
https://cordis.europa.eu/project/id/820872/reporting/fr
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