Mesurer la qualité de l'air intérieur : capteurs et indicateurs

Acheter un équipement sans données, c’est acheter au hasard. Mesurer la qualité de l’air intérieur revient à transformer une impression d’air lourd ou d’odeur persistante en courbes exploitables, avec une heure de début, une amplitude et un temps de retour à la normale. Le matériel grand public a beaucoup progressé : un boîtier à 90 euros donne aujourd’hui des indications utilisables sur le dioxyde de carbone, les particules et l’humidité, à condition de connaître ce que chaque cellule sait réellement détecter et ce qu’elle se contente d’estimer. La différence entre une mesure directe et une valeur reconstituée par algorithme change radicalement la confiance qu’on peut accorder à un chiffre.

Les indicateurs qui méritent d’être suivis

Quatre grandeurs couvrent la quasi-totalité des situations résidentielles. Le dioxyde de carbone renseigne sur le renouvellement d’air. Les particules fines documentent les épisodes de cuisson, de combustion et d’intrusion d’air extérieur chargé. Les composés organiques volatils tracent les émissions de matériaux, de produits d’entretien et de parfums. L’humidité relative conditionne la condensation et le développement des moisissures.

Deux grandeurs complètent le tableau selon le contexte. La température, indissociable de l’humidité relative, puisque le même volume de vapeur d’eau donne des taux très différents selon qu’il fait 17 ou 22 degrés. Et le radon, gaz issu du sous-sol, dont la mesure relève d’un dosimètre passif posé plusieurs mois, pas d’un boîtier électronique de salon.

Hiérarchiser ces grandeurs évite de se disperser. Dans un logement occupé, le couple dioxyde de carbone et humidité relative explique à lui seul la majorité des situations : le premier indique si l’air se renouvelle, le second si la vapeur d’eau produite parvient à sortir. Les particules viennent ensuite, parce qu’elles se rattachent presque toujours à des événements identifiables, cuisson en tête. Les composés organiques volatils ferment la marche, non parce qu’ils comptent peu, mais parce que le matériel grand public ne les restitue qu’en valeur relative. Un foyer qui débute son suivi gagne à installer deux capteurs sur les deux premières grandeurs plutôt qu’une station complète mal placée.

Le monoxyde de carbone forme un cas à part. Il ne se surveille pas par curiosité mais par sécurité, avec un détecteur normé, autonome, sonore, installé à proximité des appareils à combustion. Aucun capteur multiparamètre grand public ne remplace ce matériel dédié.

Ce que valent les technologies de capteurs

Pour le CO2, la seule technologie fiable en usage domestique est la cellule infrarouge non dispersive, désignée par le sigle NDIR. Elle mesure l’absorption d’un rayonnement par les molécules de dioxyde de carbone et fournit une valeur réelle en parties par million. Les appareils dits à CO2 équivalent, ou eCO2, ne mesurent pas ce gaz : ils déduisent une valeur à partir d’un capteur de COV, avec un décalage parfois considérable. Le prix trahit souvent la technologie, un vrai NDIR se trouvant rarement sous 70 euros.

Pour les particules, le principe dominant est la diffusion laser. Un faisceau traverse un flux d’air, un photodétecteur compte les impulsions et un algorithme convertit ce comptage en masse par mètre cube. La méthode fonctionne bien pour comparer une situation à une autre dans la même pièce. Elle reste sensible à l’humidité élevée, qui gonfle les particules hygroscopiques et fait grimper artificiellement l’affichage.

Pour les COV, la plupart des boîtiers embarquent un capteur à oxyde métallique. Il réagit globalement à une charge de gaz oxydables et restitue un indice, souvent baptisé TVOC. Cet indice n’identifie aucune molécule et ne se compare pas d’une marque à l’autre. Il reste néanmoins pertinent en lecture relative : un pic après ouverture d’un pot de peinture ou lors d’un ménage intensif est parfaitement visible.

Pour l’humidité, un capteur capacitif suffit. La précision annoncée tourne autour de 3 % d’humidité relative, largement assez pour piloter une aération ou décider de l’utilité d’un appareil de traitement.

Mesurer la qualité de l’air intérieur suppose un protocole

Un capteur mal placé produit des données trompeuses. La règle de base consiste à le poser à hauteur de respiration, entre 1 et 1,5 mètre, loin d’une fenêtre, loin d’une bouche d’extraction, loin d’un radiateur et à plus d’un mètre des occupants. Un boîtier posé sur une table de chevet à trente centimètres d’un dormeur affiche des valeurs de CO2 qui ne représentent que le panache expiré.

La durée compte autant que l’emplacement. Une lecture ponctuelle ne dit rien : il faut au minimum une semaine complète, incluant des jours ouvrés et un week-end, pour distinguer un problème structurel d’un incident isolé. Les capteurs à cellule NDIR demandent en outre une période de calibration automatique, souvent quelques jours, pendant laquelle l’appareil ajuste sa ligne de base sur la valeur minimale rencontrée. Un boîtier neuf placé dans une pièce jamais aérée peut ainsi se caler sur une référence fausse.

Le déplacement du capteur d’une pièce à l’autre, par tranches de trois à quatre jours, révèle souvent l’essentiel : chambre, séjour, salle de bains, puis cuisine. C’est la comparaison entre pièces qui met en évidence une entrée d’air obstruée ou une extraction hors service, bien plus que la valeur brute d’un salon. Les repères de concentration eux-mêmes sont détaillés dans l’article consacré aux polluants de l’air intérieur.

Lire les courbes : ce qu’un pic raconte

Trois signatures reviennent constamment. La première est la montée nocturne du CO2 dans une chambre fermée : croissance régulière de 22 h à 7 h, plateau haut au réveil, chute brutale à l’ouverture de la porte. Si la valeur dépasse largement le seuil de vigilance couramment retenu vers 1 000 ppm et si la décroissance est lente une fois la porte ouverte, l’entrée d’air de la menuiserie ou le détalonnage de la porte est en cause.

La deuxième signature est le pic de particules lié à la cuisson : montée verticale en quelques minutes, sommet très haut, décroissance en trente à quatre-vingt-dix minutes. Un retour rapide indique une extraction efficace. Une décroissance qui traîne au-delà de deux heures pointe une hotte à recyclage ou une VMC en défaut.

La troisième est la dérive lente de l’humidité, sans pic marqué, avec un plancher qui remonte semaine après semaine. Elle traduit une source continue : linge séché à l’intérieur, remontée capillaire, défaut d’étanchéité. Le sujet est traité dans l’article sur le taux d’humidité idéal dans un logement.

Une quatrième signature, plus discrète, apparaît après un achat de mobilier ou des travaux de peinture : l’indice de composés volatils grimpe fortement pendant quelques jours, puis décroît selon une courbe lente qui s’étale sur plusieurs semaines. Le suivi permet alors d’objectiver la fin du dégazage et d’adapter le rythme d’ouverture des fenêtres pendant cette période. Sans mesure, on referme trop tôt une pièce qui émettait encore.

L’exercice le plus instructif reste le test de décroissance. On ouvre en grand pendant dix minutes, on referme, on note la valeur de départ et la pente de remontée. Un logement qui repasse au-dessus de 1 000 ppm en moins d’une heure avec deux occupants souffre d’un déficit de renouvellement que seul un travail sur la ventilation corrigera, comme le montre le comparatif des systèmes de VMC simple et double flux.

Quel budget pour un dispositif de mesure

Un ménage qui débute gagne à commencer par le duo hygromètre et capteur NDIR. Cette combinaison coûte moins de 150 euros, couvre les deux paramètres qui pilotent réellement les décisions, et se revend facilement. Les stations complètes prennent leur intérêt sur la durée, quand l’historique permet de comparer une saison à l’autre ou de vérifier l’effet d’un équipement nouvellement installé.

Ce qu’un capteur ne dira jamais

Un boîtier grand public ne détecte ni les moisissures, ni les squames animales, ni les débris d’acariens, ni les fibres, ni les molécules spécifiques comme le formaldéhyde pris isolément. Il ne délivre aucune conclusion : il fournit une série temporelle qu’il revient à l’occupant d’interpréter au regard de ses usages. Une valeur élevée signale un déséquilibre entre production et évacuation, jamais davantage.

L’usage le plus rentable d’un capteur reste la vérification avant et après. Avant un achat, pour identifier le problème dominant. Après une installation, pour contrôler que l’équipement produit l’effet attendu et pour ajuster son réglage. C’est aussi la meilleure façon de dimensionner correctement un appareil mobile, sujet développé dans l’article sur la façon de choisir un purificateur d’air selon la pièce. La mesure ne remplace ni la ventilation ni l’entretien : elle indique où porter l’effort et permet d’arrêter de dépenser au jugé.