Dioxyde de carbone (CO₂) 

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Source : freepik.com
Le CO₂ dans l'air intérieur : risques pour la santé, sources, méthodes de détection et solutions pour améliorer la ventilation et réduire les concentrations. Expertise du Laboratoire luxembourgeois de contrôle sanitaire.
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Le dioxyde de carbone (CO₂) est un gaz incolore et inodore présent naturellement dans l'atmosphère terrestre, où il joue un rôle fondamental dans le cycle du carbone. Dans les environnements intérieurs, il est principalement produit par la respiration humaine et les appareils à combustion. Bien que vital à des concentrations naturelles, son accumulation dans les espaces clos peut avoir des impacts significatifs sur la santé et les performances cognitives. Dans l'air extérieur, sa concentration moyenne est d'environ 420 ppm (parties par million), mais elle peut atteindre 1000 à 5000 ppm dans les espaces intérieurs mal ventilés.

Le CO₂ est souvent utilisé comme indicateur général de la qualité de l'air intérieur et de l'efficacité de la ventilation. Des concentrations élevées signalent généralement une ventilation insuffisante et peuvent indiquer la présence d'autres polluants. Sa mesure régulière constitue donc un moyen simple et efficace d'évaluer le renouvellement d'air dans les bâtiments.

Type de polluant

Polluant chimique gazeux

Quel est le risque ?

L'exposition au dioxyde de carbone peut entraîner différents effets sur la santé selon sa concentration et la durée d'exposition. À des niveaux modérément élevés (1000-2000 ppm), on observe une diminution des performances cognitives, des difficultés de concentration, une baisse de la productivité et une sensation de fatigue. Entre 2000 et 5000 ppm, des maux de tête, somnolence, difficultés respiratoires et une sensation d'air "lourd" ou "vicié" peuvent apparaître.

Au-delà de 5000 ppm, les symptômes s'intensifient avec une augmentation du rythme cardiaque et respiratoire, des nausées et des vertiges. Des concentrations extrêmes (>40 000 ppm) peuvent conduire à une asphyxie par déplacement de l'oxygène, particulièrement dans des espaces confinés comme les caves à vin ou certains environnements industriels.

Des études récentes établissent un lien entre l'exposition chronique à des niveaux modérément élevés de CO₂ (>1000 ppm) et une réduction significative des capacités décisionnelles et de résolution de problèmes, affectant particulièrement les environnements d'apprentissage et de travail.

Suis-je concerné ?

Pratiquement tous les espaces intérieurs occupés par des humains sont concernés par la problématique du CO₂. Les principales situations à risque incluent :

  • Espaces densément occupés : salles de classe, salles de réunion, open spaces, amphithéâtres
  • Chambres à coucher mal ventilées pendant la nuit
  • Locaux avec des appareils à combustion (chaudières, cuisinières à gaz, cheminées) mal entretenus ou insuffisamment ventilés
  • Bâtiments fortement isolés sans système de ventilation adéquat
  • Véhicules avec plusieurs occupants et vitres fermées
  • Sous-sols et espaces semi-enterrés où le CO₂ peut s'accumuler naturellement
  • Établissements recevant du public : restaurants, bars, salles de sport, théâtres

Le risque est particulièrement élevé dans les bâtiments modernes très étanches à l'air, conçus pour économiser l'énergie, mais parfois au détriment du renouvellement d'air si la ventilation n'est pas correctement dimensionnée.

Que faire ?

Pour réduire l'exposition au CO₂ dans votre environnement intérieur :

Ventilation

  • Aérez quotidiennement toutes les pièces pendant 10 à 15 minutes, idéalement en créant un courant d'air
  • Augmentez la ventilation dans les espaces densément occupés (salles de réunion, salles de classe)
  • Vérifiez le bon fonctionnement de votre système de ventilation mécanique (VMC)
  • Dimensionnez correctement les systèmes de ventilation en fonction du nombre d'occupants
  • Envisagez l'installation d'un système de ventilation mécanique contrôlée double flux avec récupération de chaleur

Contrôle des sources

  • Assurez l'entretien régulier des appareils à combustion
  • Veillez à l'évacuation correcte des gaz de combustion vers l'extérieur
  • Évitez de surcharger les pièces en nombre de personnes par rapport à leur volume
  • Limitez l'utilisation des chauffages d'appoint à combustible sans évacuation extérieure

Surveillance et pilotage

  • Utilisez des détecteurs de CO₂ pour surveiller les concentrations en temps réel
  • Dans les locaux professionnels, envisagez un système de ventilation asservie à la mesure de CO₂
  • Programmez des aérations systématiques après des périodes d'occupation intensive

Populations vulnérables

Enfants, femmes enceintes, personnes âgées

  • Enfants : plus sensibles aux effets du CO₂ sur les performances cognitives et l'apprentissage
  • Femmes enceintes : sensibilité accrue aux variations de la qualité de l'air, possible impact sur l'oxygénation du fœtus
  • Personnes âgées : système respiratoire moins efficace, perception altérée de la qualité de l'air

Personnes souffrant de pathologies respiratoires

  • Asthmatiques : sensibilité accrue aux variations de la qualité de l'air
  • Patients atteints de BPCO : risque d'aggravation des symptômes respiratoires en présence de concentrations élevées
  • Personnes souffrant d'hypercapnie : trouble de la régulation du CO₂ dans le sang, particulièrement vulnérables

Conseils spécifiques pour ces populations

  • Privilégier les systèmes de ventilation automatisés pour éviter les pics de concentration
  • Installer des détecteurs de CO₂ dans les chambres à coucher et pièces de vie
  • Éviter les espaces confinés sur de longues périodes
  • Consulter un médecin pour évaluer les risques spécifiques liés à certaines pathologies
  • Prévoir des pauses à l'extérieur lors de réunions ou cours prolongés

Interactions avec d'autres polluants

Effets synergiques

  • Interaction CO₂ et humidité élevée : amplification de la sensation d'inconfort et de "mauvais air"
  • Association avec particules fines : indicateur d'une ventilation insuffisante pouvant entraîner une accumulation d'autres polluants

Réactions chimiques potentielles

  • Le CO₂ lui-même est chimiquement stable et ne réagit pas directement avec d'autres polluants de l'air intérieur
  • Contribution à l'acidification de l'eau de condensation, pouvant favoriser la corrosion de certains matériaux
  • Rôle d'indicateur : des niveaux élevés de CO₂ signalent généralement la présence d'autres polluants issus de la respiration ou des activités humaines

Risques cumulatifs

  • Effet de confinement : une concentration élevée de CO₂ indique souvent une accumulation simultanée d'autres polluants (COV, particules, humidité)
  • Exposition combinée CO₂ et radon dans les sous-sols mal ventilés
  • Effet potentialisateur sur la perception des odeurs et irritants, même à faibles concentrations

Variations saisonnières

Influence des conditions météorologiques

  • Température : augmentation des concentrations intérieures en hiver due à la réduction de la ventilation naturelle
  • Pression atmosphérique : les situations anticycloniques peuvent favoriser l'accumulation du CO₂ intérieur
  • Vent : impact sur l'efficacité de la ventilation naturelle et l'équilibre des pressions entre intérieur et extérieur

Périodes critiques dans l'année

  • Hiver : pics de concentration dus à la fermeture des fenêtres et au fonctionnement des systèmes de chauffage à combustion
  • Mi-saison : risque lors des périodes sans chauffage ni climatisation où la ventilation peut être négligée
  • Été : lors de canicules, choix difficile entre ventilation et maintien de la fraîcheur intérieure

Adaptations saisonnières des précautions

  • Hiver : privilégier des aérations courtes mais fréquentes, vérifier le fonctionnement des VMC
  • Été : aérer tôt le matin et tard le soir pour renouveler l'air sans réchauffer le logement
  • Mi-saisons : période idéale pour une ventilation optimale, à exploiter au maximum
  • Toute l'année : adapter la fréquence d'aération en fonction du nombre d'occupants et des activités

Foire Aux Questions (FAQ)

Vous avez des questions fréquemment posées ?

Consultez notre Foire Aux Questions (FAQ) pour trouver des réponses aux questions courantes. Si vous ne trouvez pas la réponse que vous cherchez, n'hésitez pas à nous contacter directement.
  • Le CO₂ est-il dangereux alors qu'il est naturellement présent dans l'air que nous respirons ?

    Le CO₂ n'est pas toxique aux concentrations habituellement rencontrées dans les bâtiments. Cependant, à partir de 1000 ppm, il peut affecter les performances cognitives et le confort. Les effets s'accentuent avec l'augmentation des concentrations et la durée d'exposition. Ce n'est pas tant sa toxicité directe qui pose problème dans les environnements intérieurs standards, mais plutôt ses effets sur les fonctions cognitives et son rôle d'indicateur d'une ventilation insuffisante.

  • Comment puis-je savoir si le taux de CO₂ est trop élevé chez moi sans appareil de mesure ?

    Sans appareil de mesure, certains signes peuvent indiquer un taux élevé de CO₂ : sensation de lourdeur ou d'air "vicié", difficultés de concentration, somnolence inexpliquée, maux de tête apparaissant dans certaines pièces et disparaissant à l'extérieur. Cependant, ces symptômes ne sont pas spécifiques et peuvent être causés par d'autres facteurs. L'acquisition d'un détecteur de CO₂ (à partir de 100€) reste la solution la plus fiable pour une évaluation objective.

  • Les plantes d'intérieur aident-elles à réduire le taux de CO₂ ?

    Contrairement à une idée répandue, les plantes d'intérieur absorbent très peu de CO₂ dans les conditions d'éclairage intérieur habituelles. De plus, la nuit, les plantes rejettent du CO₂ par respiration. Pour avoir un impact significatif, il faudrait des dizaines voire des centaines de plantes dans un logement standard. Les plantes contribuent néanmoins au bien-être et peuvent avoir d'autres bénéfices sur la qualité de l'air, mais ne remplacent en aucun cas une ventilation adéquate.

  • Faut-il s'inquiéter du CO₂ émis par les occupants d'une chambre pendant la nuit ?

    La concentration de CO₂ peut effectivement augmenter significativement pendant la nuit dans une chambre fermée. Une personne endormie émet environ 10 litres de CO₂ par heure. Dans une chambre de 15m² avec une hauteur sous plafond de 2,5m non ventilée, la concentration peut dépasser 2000 ppm en une nuit. Pour éviter cela, laissez la porte entrouverte, utilisez une VMC efficace ou aérez la chambre avant de vous coucher et à votre réveil.

  • Les purificateurs d'air réduisent-ils le taux de CO₂ ?

    Non, la plupart des purificateurs d'air domestiques n'ont aucun effet sur le CO₂. Ils sont conçus pour filtrer les particules et parfois les COV, mais pas les gaz comme le CO₂. Seuls des systèmes industriels spécifiques utilisant des technologies d'adsorption moléculaire peuvent capturer le CO₂, mais ils ne sont pas adaptés à un usage domestique. La ventilation reste la seule solution efficace pour réduire les concentrations de CO₂ dans les espaces intérieurs.

  • Quelle est la différence entre le CO et le CO₂ ?

    Le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO₂) sont deux gaz distincts avec des risques très différents. Le CO est hautement toxique même à faible concentration car il se fixe sur l'hémoglobine, empêchant le transport d'oxygène dans le sang. Il est inodore, incolore et peut être mortel. Le CO₂, bien que pouvant avoir des effets sur la santé à forte concentration, est beaucoup moins dangereux à court terme. Les détecteurs de CO ne mesurent pas le CO₂ et vice-versa, il s'agit de deux dispositifs distincts.

  • Les bâtiments modernes à haute performance énergétique ont-ils plus de problèmes de CO₂ ?

    Les bâtiments modernes très étanches à l'air peuvent effectivement présenter des concentrations de CO₂ plus élevées si le système de ventilation n'est pas correctement dimensionné ou entretenu. L'isolation renforcée et l'étanchéité à l'air réduisent les infiltrations d'air naturelles. C'est pourquoi ces bâtiments doivent impérativement être équipés de systèmes de ventilation mécanique efficaces, idéalement avec un débit adaptatif basé sur la mesure du CO₂.

  • Quel est le niveau de CO₂ acceptable dans une salle de classe ?

    Pour les salles de classe, il est recommandé de maintenir une concentration de CO₂ inférieure à 1000 ppm pour assurer des conditions d'apprentissage optimales. Des études ont montré qu'au-delà de ce seuil, les performances cognitives des élèves diminuent significativement, affectant leur attention, leur mémorisation et leur capacité de résolution de problèmes. Certains pays ont établi des réglementations spécifiques imposant une surveillance du CO₂ dans les établissements scolaires.

  • Le CO₂ intérieur contribue-t-il au réchauffement climatique ?

    Le CO₂ contenu dans l'air intérieur des bâtiments ne contribue pas directement au réchauffement climatique. Les concentrations intérieures, bien qu'élevées localement, représentent des volumes négligeables à l'échelle atmosphérique. En revanche, la production de CO₂ associée à la combustion d'énergies fossiles pour chauffer ou climatiser les bâtiments contribue significativement aux émissions de gaz à effet de serre.

  • Est-ce dangereux de dormir dans une pièce avec des plantes la nuit à cause du CO₂ qu'elles produisent ?

    Non, la quantité de CO₂ produite par les plantes d'intérieur pendant la nuit est négligeable comparée à celle émise par la respiration humaine. Une personne endormie produit environ 10 à 20 fois plus de CO₂ qu'une quantité normale de plantes d'appartement. Même une pièce remplie de plantes n'augmenterait pas significativement la concentration de CO₂ au point de présenter un risque pour la santé.

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