Dissertations / Theses: 'Indice de qualité de l'air intérieur'

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Miranda, Cavalcante Neto Luiz. "Dynamic indicator of individual exposure to air quality based on multi-sensor measurements : a tool for personalized prevention." Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2024. http://www.theses.fr/2024MTLD0009.

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Abstract:

L'évolution récente des technologies de détection des gaz a popularisé l’usage des micro-capteurs dans de nombreuses applications : analyse de la qualité des produits alimentaires, nuisances olfactives, surveillance de la pollution de l'air ambiant et intérieur. Les capteurs de gaz à base d'oxyde métallique (MOX) dominent le marché des capteurs prêts à l'emploi grâce à leur miniaturisation, leur coût réduit et leur disponibilité. Cependant, les capteurs MOX sont rarement utilisés seuls pour mesurer un gaz unique, car ils sont sensibles à de nombreux paramètres, dont plusieurs gaz simultanément, et sujets à la dérive au fil du temps. Ils sont généralement regroupés en grappes (ou « nez électroniques ») combinant différents modèles de capteurs MOX aux sensibilités variées. Avec un traitement de données approprié via des algorithmes de reconnaissance des formes, ces systèmes fournissent des informations précieuses sur l'échantillon mesuré. Pour la qualité de l'air intérieur (QAI), ces grappes de capteurs MOX servent à mesurer la concentration de composés organiques volatils (COV), avec des résultats parfois comparables aux équipements analytiques de laboratoire. Cette thèse étudie les informations fournies par ces grappes dans les applications de QAI, et comment les transmettre à l'occupant sous la forme d'un indice individuel dynamique de QAI, d'où le titre de la thèse. L'approche retenue a d’abord consister à étudier le nombre de degrés de liberté d'un système multi-capteurs MOX à l'aide d'un outil d'analyse dimensionnelle : la dimensionnalité intrinsèque (ID). L’objectif était d’identifier une configuration optimale pour un moniteur de QAI. Pour cela, plusieurs ensembles de données, illustrant différentes situations de QAI, ont été analysés. Nous avons ensuite développé notre propre base de données, comprenant 10 activités intérieures quotidiennes, surveillées par un grand nombre de capteurs MOX. Lors de l'analyse de ces données, nous avons constaté que l'ID pouvait aussi indiquer l'état de la pollution de l'environnement surveillé. Après avoir approfondi les effets des activités sur l'ID du système, un article a été publié sur ces résultats
Recent developments in gas sensing technology have made the use of microsensors popular for a large variety of applications, such as the analysis of quality of food products, odor nuisances, and air pollution monitoring in the ambient and in the indoor air. Notably, metal-oxide-based gas sensors (MOX sensors) have dominated the market for off-the-shelf gas sensor due to their miniaturization, cost-effectiveness, and availability. Despite that, MOX sensors are usually not used individually to measure a single gas as they are notoriously known to be sensitive to a large number of parameters, including multiple gases at the same time, as well as being prone to drift in their measurement during their lifetime. The solution to that is that is most applications, these sensors are grouped in clusters (sometimes called electronic noses) containing different models of MOX sensors capable of measuring different species of gases with different levels of sensitivity and, with proper data treatment in the form of a pattern recognition algorithm, they can provide valuable information about the sample presented to them. For indoor air quality (IAQ) applications, these clusters of MOX sensors are typically used to measure concentration of volatile organic compounds (VOCs)in the indoor air, with results sometimes comparable to analytical laboratory equipment. In this thesis, we study which type of information these clusters of sensors can provide to us, specifically in IAQ applications and how we can convey this information to the occupant of a monitored indoor environment in the form of a dynamic individual IAQ index, hence the title of the thesis. The chosen approach was, at first, to study the number of degrees of freedom of a system containing multiple MOX sensors using a dimensional analysis tool (the intrinsic dimensionality, or ID, of the system) to try to find an ideal configuration for an IAQ monitor to. To do so, multiple datasets were analyzed, which contained different IAQ situations. We ended up developing our own dataset containing reproductions of 10 different day-to-day indoor activities monitored by a large number of MOX sensors. During the analysis of this dataset, we realized that the ID can also be an important indicator of the state of the air pollution in the monitored indoor environment, so after further exploring the effects of the performed activities in the ID of the system, a paper was published with the findings of this study

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Cony, Louis. "Élaboration et développement d’un indice de la qualité sanitaire de l’habitat : outil de quantification de la « favorabilité » à la santé." Thesis, La Rochelle, 2020. http://www.theses.fr/2020LAROS002.

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Abstract:

Si nous n’amoindrissons pas l’importance de la qualité de l’air extérieur (en particulier dans les zones à trafic routier important, dans les zones à proximité de sites industriels…) ou dans les transports (comme les espaces confinés souterrains) dans l’exposition des personnes aux polluants de l’air, la prise en compte de l’exposition aux polluants des occupants dans leurs logements est primordiale puisque les gens y passent en moyenne autour de 80% de leur temps. La première étape de ce travail a consisté à définir tout d’abord un nombre réduit de polluants à considérer à l’intérieur des logements par un processus de hiérarchisation consistant à comparer les niveaux d’exposition aux différents polluants par rapport à leurs valeurs sanitaires de référence. L’analyse des indices mono et multi polluants existants nous a permis d’aboutir à la définition d’un nouvel indice multi polluants, nommé ULR-QAI, qui a été utilisé comme indicateur principal dans la suite de l’étude. Le deuxième chapitre était quant à lui dédié au développement de l’outil numérique nécessaire à reproduire les situations diverses et variées qui peuvent être rencontrées dans les logements. L’objectif était ici de reproduire le transport des polluants de l’air extérieur vers l’intérieur, les sources intérieures de polluants ainsi que les phénomènes physiques essentiels (transferts de polluants entre les différentes pièces d’un logement, variation de l’humidité relative de l’air, dépôt de particules, filtration…) pour l’évaluation des niveaux de concentration des polluants cibles définis dans le chapitre précédent. Ainsi, un environnement de simulation hygrothermique, aéraulique et de QAI a été construit par couplage des logiciels TRNSYS et CONTAM. Enfin, une analyse des éléments impactant la QAI des logements a été développée dans le dernier chapitre. Le but ici n’était pas uniquement d’observer l’influence de certains paramètres mais bien de quantifier et de hiérarchiser, à travers le calcul de l’indice ULR-QAI, les polluants, leurs sources, les systèmes ainsi que les actions pouvant être entreprises par les occupants pour améliorer la QAI de leurs logements
Without lessening the importance of outdoor air quality (especially in areas with heavy road traffic or near industrial sites...) or transport (such as confined underground spaces) in people's exposure to air pollutants, considering the exposure of occupants to pollutants in their dwellings is essential since people spend around 80% of their time there. The first step of this work consisted in defining a reduced number of pollutants to be considered inside the dwellings through a prioritization process consisting in comparing the levels of exposure to the different pollutants in relation to their health reference values. The analysis of the existing single and multi-pollutant indices led to the definition of a new multi-pollutant index, called ULR-IAQ, which was used as the main indicator in the rest of the study. The second chapter was dedicated to the development of the numerical tool necessary to reproduce the various and varied situations that can be encountered in dwellings. The objective here was to reproduce the transport of pollutants from outdoor to indoor, indoor sources of pollutants as well as the main physical phenomena (pollutant transfers between the different rooms, variation in air relative humidity, deposition of particles, filtration...) for the evaluation of the concentration levels of the target pollutants defined in the previous chapter. Thus, a simulation environment combining energy, airflow and pollutant transport for multizone buildings has been developed by coupling TRNSYS and CONTAM software. Finally, an analysis of the elements impacting the IAQ of dwellings was developed in the last chapter. The goal here was not only to observe the influence of certain parameters but also to quantify and prioritize, through the ULR-IAQ index calculation, the pollutants, their sources, the systems as well as the actions that can be taken by the occupants to improve the IAQ of their dwellings

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Molle, Romain. "Exposition des voyageurs aux polluants de l’air dans les autobus : caractérisation des sources et des transferts." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1127.

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Abstract:

Ce travail permet d'approfondir les connaissances sur l'exposition des voyageurs aux polluants de l'air dans les autobus via des mesures représentatives en fonction du matériel roulant (Agora Long, Agora Standard), le taux de renouvellement de l'air, de la qualité de l'air extérieur et des paramètres du trafic routier. Les expériences ont été réalisées en étudiant la répartition des polluants dans l'habitacle, un sujet peu abordé jusqu'à présent dans la littérature. Sont quantifiées certaines sources de pollution comme le relargage des nouveaux matériaux et le transfert des effluents du bus vers sa cabine (auto-pollution). Dans le cadre de cette démarche, une campagne inédite a été créée pour quantifier l'auto-pollution minimum et maximum pour ces deux types de bus. Dans des conditions réelles de circulation, les concentrations en polluants (NO2, PM2.5, concentration en nombre des particules entre 0,02-1µm) ont été plus élevées dans les habitacles des bus par rapport au fond urbain. De plus il a été constaté des concentrations en NO2 plus faibles à l'avant par rapport à l'arrière du bus, position du pot d'échappement et du moteur. Cette surexposition a été expliquée par une auto-pollution plus importante à l'arrière par rapport à l'avant (0,13% contre 0,05% dans des conditions défavorables). Enfin l'influence du relargage des matériaux, du trafic routier, des ouvertures des portes, de la vitesse du vent sur les concentrations des polluants dans les habitacles des bus a été démontrée
This study can increase knowledge about the travelers' exposure to air pollution inside buses through measures based representative of rolling stock (Agora Long, Agora Standard), the air change rate, air outdoor quality and traffic parameters. The experiments were performed by studying the distribution of pollutants in the cabin, a subject little discussed in the literature. Some sources of pollution such as the material emissions and the transfer of bus exhaust in the cabin are quantified (self-pollution). As part of this approach, an unprecedented campaign was conducted to quantify the maximum and minimum self-pollution for both types of bus. In real traffic conditions, the pollutant concentrations (NO2, PM2.5, particle number concentration between 0.02-1µm) are higher in the instrumented buses compared to outdoors. Moreover the lowest concentrations of NO2 have been measured in the front of the cabin compared to the rear, the localization of exhaust pipe and the engine. This overexposure was explained by a self-pollution higher in the rear of the cabin compared to the front (0.13% against 0.05% in adverse conditions). Finally the influence of the material emissions, traffic, door openings, the wind speed on the pollutant concentrations inside buses have been demonstrated

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Molle, Romain. "Exposition des voyageurs aux polluants de l’air dans les autobus : caractérisation des sources et des transferts." Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1127.

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Abstract:

Ce travail permet d'approfondir les connaissances sur l'exposition des voyageurs aux polluants de l'air dans les autobus via des mesures représentatives en fonction du matériel roulant (Agora Long, Agora Standard), le taux de renouvellement de l'air, de la qualité de l'air extérieur et des paramètres du trafic routier. Les expériences ont été réalisées en étudiant la répartition des polluants dans l'habitacle, un sujet peu abordé jusqu'à présent dans la littérature. Sont quantifiées certaines sources de pollution comme le relargage des nouveaux matériaux et le transfert des effluents du bus vers sa cabine (auto-pollution). Dans le cadre de cette démarche, une campagne inédite a été créée pour quantifier l'auto-pollution minimum et maximum pour ces deux types de bus. Dans des conditions réelles de circulation, les concentrations en polluants (NO2, PM2.5, concentration en nombre des particules entre 0,02-1µm) ont été plus élevées dans les habitacles des bus par rapport au fond urbain. De plus il a été constaté des concentrations en NO2 plus faibles à l'avant par rapport à l'arrière du bus, position du pot d'échappement et du moteur. Cette surexposition a été expliquée par une auto-pollution plus importante à l'arrière par rapport à l'avant (0,13% contre 0,05% dans des conditions défavorables). Enfin l'influence du relargage des matériaux, du trafic routier, des ouvertures des portes, de la vitesse du vent sur les concentrations des polluants dans les habitacles des bus a été démontrée
This study can increase knowledge about the travelers' exposure to air pollution inside buses through measures based representative of rolling stock (Agora Long, Agora Standard), the air change rate, air outdoor quality and traffic parameters. The experiments were performed by studying the distribution of pollutants in the cabin, a subject little discussed in the literature. Some sources of pollution such as the material emissions and the transfer of bus exhaust in the cabin are quantified (self-pollution). As part of this approach, an unprecedented campaign was conducted to quantify the maximum and minimum self-pollution for both types of bus. In real traffic conditions, the pollutant concentrations (NO2, PM2.5, particle number concentration between 0.02-1µm) are higher in the instrumented buses compared to outdoors. Moreover the lowest concentrations of NO2 have been measured in the front of the cabin compared to the rear, the localization of exhaust pipe and the engine. This overexposure was explained by a self-pollution higher in the rear of the cabin compared to the front (0.13% against 0.05% in adverse conditions). Finally the influence of the material emissions, traffic, door openings, the wind speed on the pollutant concentrations inside buses have been demonstrated

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Cohas, Michel. "Contribution à l'amélioration de la qualité de l'air intérieur des locaux d'habitation." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066087.

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Abstract:

La qualite de l'air interieur est actuellement un theme de recherche majeur, motive par la prise de conscience relativement recente de l'insuffisance des systemes de ventilation actuels. Cette these, s'integrant dans un programme de recherche concerte, est donc plus precisement centree sur le theme de la modelisation de la qualite des ambiances interieures. Son objectif est la redaction de cahiers des charges des systemes de ventilation, visant essentiellement a apporter des reponses concretes en matiere de rehabilitation des logements existants. Le code de calcul numerique bilga a ete complete par un module de pollution gazeuse. Les differentes sources sont prises en compte, les reactions physico-chimiques relatives aux oxydes d'azote sont validees experimentalement. D'autres essais mettent en evidence le role preponderant de la convection lors du transfert des polluants dans l'habitat. Les echanges d'humidite avec les parois et le mobilier font egalement l'objet de validations experimentales. Un indice de qualite de l'air est defini, afin de quantifier sur le plan sanitaire une ambiance interieure. La non existence d'un traceur universel etant montree, il n'est pas souhaitable de piloter un systeme de ventilation a partir d'un seul critere. Une part importante de cette these est consacree a l'exploitation du modele, notamment l'ensemble des logements-type definis par l'enquete nationale. Les situations degradees sont examinees, des actions correctrices proposees

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Sendi, Aymen. "Nez électronique communicant pour le contrôle de la qualité de l'air intérieur." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30245.

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Abstract:

La mesure de la qualité de l'air intérieur est un besoin relativement récent. Les êtres humains passent plus de 90 % de leurs temps dans un environnement fermé (pièce intérieure) qui contient plusieurs polluants gazeux. L'existence de tels contaminants gazeux dans l'air intérieur d'une pièce fermée ainsi que l'exposition à court ou à long terme à ces polluants peuvent provoquer des problèmes respiratoires et plusieurs maladies chroniques. Des études montrent que la qualité de l'air intérieur a un impact direct sur le bien-être et la productivité d'une part et sur la santé à plus long terme, d'autre part. Les COVs (composés organiques volatils) sont une classe importante de ces polluants, comme l'acétaldéhyde et le formaldéhyde provenant de matériaux utilisés dans l'aménagement intérieur (équipements informatiques, mobilier, peintures, tissu! s, sols...). Nous trouvons aussi des contaminants comme le CO2 provenant de l'utilisation intensive et d'une mauvaise aération des locaux, ainsi que le CO, et le NO2 issus de la pollution urbaine. Les bureaux, les salles de réunions, les salles de classes et les salles de travaux pratiques dans les milieux universitaires ou/et scolaires sont donc potentiellement pollués. Dans une pièce densément occupée et mal aérée la mesure du taux de COV/CO2 peut dépasser les seuils règlementaires. Ces polluants gazeux dans l'air à des concentrations importantes, faute d'une ventilation suffisante et d'un contrôle de la qualité de l'air, peut provoquer des somnolences et diminution de la productivité. La mesure et la surveillance de la qualité de l'air intérieur est donc indispensable pour assurer une meilleure qualité de vie dans les espaces de travail. Cette thèse est réalisée dans le cadre du GIS (groupement d'intérêt scientifique) neOCampus, porté par l'université Paul Sabatier et dédié au développement d'un campus innovant, connecté et durable pour une meilleure qualité de vie des usagers. Nous nous sommes intéressés au développement de micro-capteurs de gaz MOS (capteurs à oxydes métalliques) et à leur pilotage pour la surveillance de la qualité de l'air intérieur dans les bureaux, les salles de classes et les salles de réunions. L'objectif de cette étude est de suivre ces niveaux de pollution pour les corriger par des mesures d'aération des locaux. La prise de décision concernant l'action de correction de qualité de l'air est une étape essentielle du processus. Citons par exemple : la régulation de la ventilation dans une pièce en cas de dépassement du seuil autorisé pour les polluants identifiés. Dans le cadre de ces travaux, nous avons réalisé des prototypes de multi-capteurs de gaz miniaturisés et intégrés avec leur carte électronique dans une pièce témoin et capables de détecter des niveaux de pollution de l'air intérieur. [...]
Measuring indoor air quality is a relatively recent need. Humans spend more than 90% of their time in a closed environment that contains several gaseous pollutants. The existence of such gaseous contaminants in the indoor air as well as short or long term exposure to these pollutants can causes many respiratory problems and several chronic diseases. Studies show that the indoor air quality has an impact on well-being and productivity. VOCs (volatile organic compounds) such as acetaldehyde and formaldehyde are strongly presented in indoor air. This type of pollutants come from materials used in interior design (computer equipment, furniture, paints, fabrics, floors, etc.). We can also found in close envirements many others contaminants such as CO2, CO, and NO2 which come from urban pollution, intensive use of location and poor ventilation. Offices, meeting rooms, classrooms and practical work rooms in universities and / or schools are therefore potentially polluted. In a densely occupied and poorly ventilated room, the measurement of the VOC/CO2 rate may exceed the regulatory thresholds. These gaseous pollutants in the air in high concentrations, due to lack of sufficient ventilation and air quality control, can cause drowsiness and decreased productivity. Measuring and monitoring indoor air quality is therefore essential to ensure a better quality life in workspaces. This thesis is being carried out within the framework of the neOCampus GIS (scientific interest group), led by Paul Sabatier University and dedicated to the development of an innovative, connected and sustainable campus for a better quality life for users. We are interested by the development of micro-gas sensors MOS (metal oxide sensors) and the indoor air quality monitoring in offices, classrooms and meeting rooms. The objective of this study is to control these pollution levels in order to correct them through measures to ventilate the premises. Making a decision about how to correct air quality is an essential step in the process. For example: regulating ventilation in a room if the authorized threshold is exceeded for the identified pollutants. As part of this work, we produced prototypes of miniaturized multi-gas sensors integrated with their electronic card in a witness room and capable of detecting levels of indoor air pollution. These prototypes include a multi-sensor cell (with 4 independent cells), proximity electronics allowing the control and recovery of data from these cells, an IOT (internet of things) type communication module based on the LoRA protocol allowing send to the "Cloud NeoCampus", remotely and wirelessly, an indoor air quality status signal. This multi-sensor is based on semiconductor sensors based on nanostructured metal oxides synthesized at the LCC (coordination chemistry laboratory). [...]

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César, William. "Outils numériques et technologiques pour l'analyse de la qualité de l'air intérieur." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1010/document.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est le développement d'outils technologiques et logiciels permettant un monitoring de la qualité de l'air intérieur. Cela comprend la conception de capteurs miniaturisés permettant la détection simultanée d'un grand nombre de polluants, ainsi que le développement de modèles numériques inverses utilisant les données issues de ces capteurs et permettant la reconstruction de sources de polluants. Ces travaux ont mené à l'élaboration d'un prototype fonctionnel de micro-chromatographe en phase gazeuse, système d'analyse chimique miniaturisé permettant la détection de multiples polluants. La colonne de séparation fabriquée en technologie MEMS a permis la séparation de divers composés organiques volatils en quelques dizaines de secondes. Le micro-détecteur TCD, fondé sur une mesure 4-pointes couplée à un circuit d'asservissement en température original, a permis la détection des composés séparés dans la colonne. Afin d'améliorer et de tirer au mieux parti des micro-chromatographes, des méthodes d'injections stochastiques ont été développées. Il a été démontré que ces méthodes ont plusieurs intérêts. D'une part, elles permettent facilement un gain de rapport signal/bruit de l'ordre de la décade, ce qui permet la détection de polluants plus faiblement concentrés. Il a été observé d'autre part qu'il est possible de suivre en temps réel l'évolution moyenne de la concentration des polluants alors que cela n'est pas possible lorsque le chromatographe est utilisé de manière standard. Enfin, une méthode d'injection et de traitement du signal permettant l'analyse simultanée de plusieurs échantillons avec un unique capteur a été développée. Enfin, ces travaux ont été complétés par le développement de modèles inverses 2D permettant, à partir de données issues de micro-chromatographes placés dans l'espace, la reconstruction de sources de polluants et de champs de vitesses par méthode des gaz traceur. Ces modèles sont fondés sur une approche de contrôle optimal et utilisent une résolution des équations de Navier-Stokes et de diffusion-advection par la méthode éléments finis. L'utilisation de bases orthonormées obtenues par POD a permis de régulariser ces modèles inverses
The goal of this thesis is the development of technological and numerical tools for the monitoring of indoor air quality. That comprises the design of miniaturized sensors capable of detecting a large number of pollutants, and the development of inverse models allowing the reconstruction of pollutant sources from concentration measurements. In this work we present the realization of a micro-gas chromatograph, miniaturized chemical-analysis system fabricated with silicon-based MEMS technology. The separation column can separate multiple volatile organic compounds in less than a minute. The integrated thermal conductivity detector, based on a 4-points measurement technique coupled with an original temperature control circuit, can detect compounds separated in the column. In order to improve the performances of such micro-chromatographs, stochastic injection techniques have been developped. We have shown that these techniques easily allow to reduce the detection noise by an order of magnitude so that low-concentrated pollutants can be detected. We also observed that it is possible to follow in real time the mean evolution of the concentration with such techniques. We finally developped an original multiplexing technique that allows to monitor multiple sample streams simultaneoulsy with a single sensor. Finally, this work is completed by the development of 2D inverse models that allow, from data measured by micro-chromatographs placed in a room, to reconstruct pollutant sources, concentration fields or airflow patterns. Those models are based on an optimal control approach and use the resolution of Navier-Stokes and diffusion-advection equations with the finite element method. POD orthonormal basis are used for the regularization of the problem

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Demazeux, Coralie. "Performance énergétique et qualité de l'air intérieur : quelles responsabilités des professionnels du bâtiment ?" Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM1058.

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Abstract:

Les bâtiments longtemps considérés comme des milieux clos protecteurs, font aujourd’hui l’objet d’avancées scientifiques démontrant leurs impacts climatiques, énergétiques et sanitaires. En tentant de réduire certains de ces impacts, le droit s’étoffe : des obligations juridiques sont créées. Or, l’appréhension juridique de la performance énergétique et de la qualité de l’air intérieur impacte la responsabilité des professionnels du bâtiment. Cette dernière s’inscrit dans plusieurs régimes de responsabilité en fonction de la qualité juridique de la personne qui va chercher à l’engager. Il peut s’agir autant de la puissance publique que du cocontractant des professionnels. Ainsi, la responsabilité des professionnels peut découler, de manière unique ou cumulative, de contrôles régaliens comme de la responsabilité civile, et plus particulièrement du droit des contrats. La présente thèse de doctorat vise à rechercher si les nombreux fondements et régimes de responsabilité permettent de sanctionner l’absence de respect des obligations et donc d’améliorer les qualités énergétiques et sanitaires des bâtiments
Buildings have long been considered closed-in self-protected environments. Today, however, numerous scientific innovations show how they affect climate, energy and health related issues. By trying to reduce their impact on these issues, the law is made more complex, new obligations are created. As it happens, the way the law takes into account energy efficiency and indoor air quality affects building professionals liability. This liability covers several levels of responsibility depending on the legal status of the individual looking to institute the proceedings, whether it be the public sphere or a professional cocontractant. Thus professional liablility may be a result, unique, successive, or cumulative, of state control as well as civil responsability, and more specifically of contract law. This doctoral thesis looks to determine whether the numerous foundations and levels of responsibility enable us to sanction unfulfilled obligations, thus improving buildings'energy and sanitary efficiency

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Diallo, Thierno Mamadou Oury. "Impact des polluants gazeux du sol sur la qualité de l'air intérieur des bâtiments." Thesis, La Rochelle, 2013. http://www.theses.fr/2013LAROS416/document.

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Abstract:

L’entrée des polluants gazeux du sol (Radon, COV,…) dans les environnements intérieurs peut occasionner des risques sanitaires significatifs. Or les modèles d’évaluation de risques sanitaires liés à ces polluants gazeux du sol contiennent beaucoup d’incertitudes qui peuvent conduire à une mauvaise appréciation des risques. Dans un premier temps, cette thèse contribue à l’amélioration des modèles d’évaluation des risques. Dans un second temps, elle propose le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépressurisation du Sol (SDS) passifs utilisés pour protéger les bâtiments des pollutions gazeuses venant du sol. L’amélioration des modèles a porté sur la prise en compte des principaux phénomènes de convection et diffusion à l’interface entre le sol et le bâtiment, en tenant compte des différentes typologies de soubassement. La première contribution porte sur le développement de modèles analytiques fournissant les débits d’air dus à la convection à travers le sol pour différents types de soubassement : dallage indépendant, dalle portée, vide sanitaire et cave. Les bâtiments avec des murs enterrés et les soubassements avec un lit de gravier sous le plancher bas sont également traités. Une méthodologie permettant la prise en compte de la fissuration et des points singuliers du plancher bas est aussi proposée. La deuxième contribution porte sur la prise en compte du transfert couplé des polluants des sols par convection et diffusion auprès des fondations. Une étude numérique a permis une meilleure compréhension du comportement des polluants à l’interface sol/bâtiment. Sur la base de cette compréhension, des lois semi-empiriques d’estimation des flux d’entrée de polluant dans les bâtiments sont proposées. Les différents modèles développés ont été validés numériquement avec un modèle CFD et expérimentalement avec des données issues de la littérature. La confrontation de ces modèles avec ceux existants a montré les améliorations apportées. L’impact de la typologie du soubassement sur le transfert de polluants gazeux des sols a été constaté. Une première application des modèles est illustrée par leur intégration dans un code de simulation thermo-aéraulique multizone afin de pouvoir étudier l’impact de ces polluants sur la qualité de l’air intérieur. Ce travail se termine par le développement d’un modèle de dimensionnement des Systèmes de Dépression du Sol (SDS) passifs. Ce modèle aéraulique de dimensionnement des SDS a été validé par des mesures effectuées au CSTB dans une maison expérimentale. Les premières applications du modèle de dimensionnement portent notamment sur l’impact de la météorologie (vent et tirage thermique) sur le fonctionnement du SDS passif et sur l’impact des stratégies de ventilation du bâtiment sur le fonctionnement du SDS passif. On voit ainsi l’intérêt de l’utilisation d’un tel modèle pour tester l’aptitude de ce système de protection des bâtiments dans des situations environnementales données
Transfer of soil gas pollutants (Radon, VOC) into buildings can cause significant health risks. However, analytical models used today to estimate health risks associated with these pollutants contain many uncertainties which can lead to poor risk assessment. Initially, the main objective of this thesis is to contribute to the improvement of these models for risk assessment. Secondly, we propose the development of air flow model for passive Sub slab Depressurization Systems (SDS) design used to protect buildings. The improvement of models focused on the inclusion of the main phenomena of convection and diffusion at building/soil interface, taking into account different types of building substructures. The first improvement concerns the assessment of convection phenomenon through the development of analytical models to quantify air flow rates entering through many kinds of building substructures: floating slab, bearing slab, crawl space and basement. Buildings with buried walls and substructures with a sub slab gravel layer are also treated. A methodology taking into account the presence of cracks, holes and singular leakages of the slab is also proposed. The second improvement of the models is the inclusion of coupled transfer of convection and diffusion near foundations. A numerical study allowed a better understanding of the behavior of pollutants at soil / building interface. Based on this understanding, semi-empirical laws for estimating soil gas pollutants entry rate into buildings are proposed. The various models developed have been validated numerically using a CFD model and experimentally with data from the literature when available. The impact of building substructure on pollutant transfer has been highlighted. A first application of the model is illustrated by their integration into a multizone simulation code to study the impact of these transfers on indoor air quality. Finally, the work ends with the development of a model for designing passive sub slab depressurization systems. The design model developed is validated with in situ experimental data. Preliminary applications using this model focused at first on the impact of meteorological conditions (stack effect, wind) on the sub slab system running. At second, the impact of ventilation strategies on sub slab depressurization performance is studied. Thus, we see the potential interest of this model to test the effective running of passive sub slab depressurization systems in given configuration

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Akoua, Aké Ahiman. "Appréciation de l'efficacité de la ventilation pour l'étude de la qualité de l'air intérieur." La Rochelle, 2004. http://www.theses.fr/2004LAROS119.

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Abstract:

Un système de ventilation est efficace s'il assure un air intérieur de qualité en éliminant les polluants de l'air et en garantissant un apport d'air neuf satisfaisant. L'efficacité de la ventilation est analysée numériquement et/ou expérimentalement. Notre étude consiste à analyser l'efficacité de la ventilation en environnement réel contrairement à la majorité des travaux de recherches qui étudie ce concept dans des cellules d'essais où toutes les conditions limites thermoaérauliques sont imposées. Les mesures in situ réalisées sont en outre utilisées pour définir les conditions aux limites de domaines de calculs CFD (Computational Fluid Dynamics). La comparaison des résultats numériques aux mesures in situ a permis d'analyser l'utilisation des codes CFD pour l'étude de la qualité de l'air intérieur en environnement réel. On a ainsi noté l'influence de la prise en compte de la perméabilité sur la qualité des calculs numériques. Or dans un bâtiment réel, il est difficile d'identifier avec précision les défauts d'étanchéité et leurs débits d'infiltration d'air respectifs. Dans un tel cas, un modèle simplifié est proposé pour tenir compte de la perméabilité dans les calculs numériques. Nous avons ensuite réalisé une analyse critique des indices d'appréciation de l'efficacité de la ventilation. Nous avons ainsi montré qu'il était actuellement impossible d'évaluer l'efficacité de renouvellement de l'air ( ) d'une zone d'occupation. Concernant l'élimination de polluants, nous avons montré que l'indice usuel n'était pas adapté pour des systèmes ayant des débits de ventilation différents. Pour de tels cas, une nouvelle formulation de cet indice est proposée. On a également évalué le rapport du débit de ventilation utilisé par le débit nominal du système de ventilation étudié. Une analyse couplée de ce nouvel indice et de ce rapport de débits a permis d'apprécier l'efficacité d'élimination de polluants en tenant compte du coût énergétique de la ventilation. Pour finir, nous avons montré qu'il n'existe pas d'indice universel. Le choix de l'indice à utiliser dépend en effet de la nature du polluant, de sa concentration et du débit de ventilation employé. Un outil d'aide à la décision est donc proposé pour apprécier l'efficacité d'élimination de polluants des systèmes de ventilation. Cet outil est flexible et assez simple à utiliser
An efficient ventilation system provides a good indoor air quality by eliminating air pollutants and ensuring a satisfactory air renewal. Unlike most research works that deal with test cells with controlled boundary conditions, our study focuses on ventilation efficiency in a real environment. In situ experiments are performed and provide the boundary conditions necessary for CFD (Computational Fluid Dynamics) computations. Using CFD for predicting indoor air quality in a real environment is thus analyzed. The influence of permeability on numerical predictions quality is shown. Unfortunately, it is difficult to quantify accurately the air leakages and their airflow rates. Our study proposes a simplified model that includes air infiltration rates in the CFD computations, and that yields satisfactory results. A critical analysis of ventilation efficiency indices is then performed. It is shown that it is currently impossible to evaluate the air change efficiency ( ) in an occupied zone. Concerning the air pollutants removal effectiveness, it is shown that the usual index is not suited to ventilation systems with variable airflow rates. For such cases, a new formulation of this index is given. The ratio between the airflow rate and the nominal airflow rate of the ventilation system is also taken into consideration. A coupled analysis of this new index and of this airflow rate ratio enables us to assess the air pollutants removal effectiveness while considering the energetic cost of ventilation. We finally show that there is no universal index. The choice of the index depends on the pollutant, on the pollutant's concentration, and on the airflow rate. A tool of decision-making aid is thus proposed in order to evaluate the air pollutants removal effectiveness for various ventilation systems. This tool is flexible and rather simple to use

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Castanet, Sophie. "Contribution à l'étude de la ventilation et de la qualité de l'air intérieur des locaux." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0112.

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Abstract:

Le travail que nous présentons se propose d’étudier la qualité de l'ambiance intérieure des locaux. Il s’agit d'un travail essentiellement expérimental que nous divisons en quatre parties. La première partie est une recherche bibliographique qui nous a permis de déterminer 4 entrées à faire varier et 3 paramètres à étudier. Les entrées que nous avons choisies sont: le type de ventilation (dilution ou déplacement d'air), la position de la bouche d'extraction et la température et le débit de soufflage. Pour évaluer les différentes configurations ainsi obtenues, nous avons choisi l'efficacité de température et l'efficacité d'extraction des polluants. Pour tenir compte de la qualité de l'ambiance, nous avons calculé un indice de confort thermique: le vote prévisible moyen, le PMV. Dans la deuxième partie, nous présentons la cellule d'essai. L'exploitation de nos mesures de vitesse et de température d'air ainsi que de concentration en gaz traceur, nous ont permis de noter que globalement, les résultats en terme d'efficacité sont proches les uns des autres et du mélange parfait. En termes de confort, nous obtenons une ambiance légèrement froide qui reste acceptable selon le critère normatif. 4 résultats principaux se dégagent. Le système de ventilation par déplacement d'air est meilleur que la ventilation par dilution et ce, sans affecter le confort thermique. Parmi les systèmes de ventilation par dilution, en terme d'efficacité, les configurations se distinguent d'abord par l' écart de température au soufflage, l'emplacement de la bouche de reprise n'entrant qu’en second plan. Enfin, l’augmentation du renouvellement d'air n'améliore ni la qualité de l’air ni le confort thermique dans l'ensemble. La confrontation de nos résultats avec ceux obtenus par un modèle zonal montre que le modèle est satis faisant pour décrire l'ambiance thermique mais l'absence de la prise en compte de la diffusion du polluant l'empêche d ' être efficace pour prédire les champs de concentration
The present study deals with indoor climate. It is mainly based on an experimental work. This presentation falls into 4 parts. The first part is a literature survey which allowed us to determine 4 entries to vary and 3 parameters to assess our tests. As parameters, we chose: the ventilation type (either mixing or displacement ventilation), the exhaust position, the air supply temperature and the air change rate. To assess the different configurations, we selected temperature and concentration efficiencies. In the mean time, in order to take thermal comfort into account, we decided to calculate the Predicted Mean Vote (PMV). In the second part, we present the experimental set-up. Then, measurements of temperature and velocity of the air and concentration of tracer gas allowed us to notice that, on the whole, in terms of efficiency, results are quite close one to each other and close to unity. In terms of thermal comfort, we obtained a slight feeling of coolness which, globally, is satisfying according to normative criterion. More precisely, 4 main results came out: Concerning the ventilation type, displacement ventilation is better than mixing ventilation without affecting thermal corn fort. Among mixing ventilation configurations, it appeared that, according to temperature and concentration efficiency values, distinction mainly depended on temperature difference between supply and occupancy zone. In addition, the exhaust position was not the most relevant parameter. Finally increasing air change rate did improve neither efficiencies nor thermal comfort. We then compared our measurements to results obtained with a zonal model. The model appeared to be very good at predicting thermal indoor climate but as it does not take gas diffusion into account, it cannot be efficient to describe tracer gas concentration fields

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Nicolas, Mélanie. "Ozone et qualité de l'air intérieur : interactions avec les produits de construction et de décoration." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134593.

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Abstract:

L'impact de l'ozone sur la qualité de l'air intérieur a été étudié par une double approche permettant d'une part, de mieux comprendre les mécanismes réactionnels de disparition de l'ozone au contact des surfaces intérieures et d'identifier les produits de réactions, et d'autre part, d'étudier le transfert de l'ozone depuis l'extérieur vers l'intérieur et son comportement in situ, notamment en période de pics de pollution photochimique.
Un banc d'exposition contrôlée a été mis au point pour étudier les interactions entre l'ozone et seize produits de construction et de décoration fréquemment rencontrés dans les environnements intérieurs. Pour tous les matériaux testés, une disparition d'ozone significative, comprise entre 8% pour une peinture glycérophtalique et 89% pour un lambris en pin brut, a été observée. Des vitesses apparentes de dépôt de l'ozone sur les matériaux variant de 0,003 à 0,158 cm•s-1 ont été calculées. Les émissions des matériaux sont modifiées en présence d'ozone. Certains composés sont détectés en concentrations inférieures (styrène, alcènes C12) tandis que d'autres sont retrouvés en concentrations nettement supérieures, notamment des aldéhydes (formaldéhyde, acétaldéhyde, benzaldéhyde, C5 à C10), des cétones et des acides carboxyliques. Lors d'essais conduits sur un lambris en pin, la prédominance des mécanismes hétérogènes dans la disparition d'ozone a été mise en évidence, la contribution des réactions en phase homogène étant estimée entre 5 et 20 %.
L'impact de la pollution photochimique sur la qualité de l'air intérieur a été étudié durant les étés 2003 et 2004 dans la maison expérimentale MARIA du CSTB. Il apparaît que la pollution extérieure (NO, NO2 et O3) est complètement transférée dans la pièce par le système de ventilation. Près de 80% à 95% de l'ozone est éliminé à l'intérieur de la pièce, témoignant ainsi de la présence d'importants puits d'ozone. Des sous-produits réactionnels ont été identifiés, en particulier le formaldéhyde, l'hexaldéhyde, le benzaldéhyde et le nonanal. Il apparaît que la réactivité en phase hétérogène prédomine sur les réactions en phase gazeuse, bien que des réactions d'ozonolyse d'alpha-pinène aient été observées dans la pièce. Les variations quotidiennes des concentrations intérieures de l'ozone et de certains composés (formaldéhyde, hexaldéhyde) soulignent le rôle de la réactivité chimique et des paramètres environnementaux (surtout la température) sur les émissions de certains matériaux, et donc sur leurs concentrations dans l'air intérieur.
Un modèle simple de prédiction des concentrations intérieures de polluants a été mis au point. Les prévisions sont réalisées d'après les concentrations extérieures des polluants et intègrent la réactivité en phase homogène et en phase hétérogène. Pour NO, les données simulées et réelles sont quasiment identiques tandis que le modèle surestime les concentrations intérieures de NO2, probablement du fait de l'absence de prise en compte du dépôt de NO2 sur les surfaces intérieures. Les prévisions des concentrations intérieures d'ozone sont très satisfaisantes.

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Dutheil, de la Rochère Aliénor. "Matériaux nanocomposites sur supports céramiques pour l'assainissement de l'air intérieur." Thesis, IMT Mines Alès, 2019. http://www.theses.fr/2019EMAL0011.

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Abstract:

Dans les pays développés, la population passe aujourd’hui plus de 85% de son temps en intérieur. Or l'air peut être vecteur de microorganismes pathogènes pour l'homme pouvant provoquer des maladies comme la tuberculose ou la légionellose. La qualité microbiologique de l'air intérieur est donc un enjeu d'intérêt. Des solutions existent à ce jour pour traiter l'air mais elles présentent des risques de relargage de composés néfastes (poudres nanométriques, ozone) et nécessitent le plus souvent une assistance énergétique importante. C'est pourquoi l'objectif de ces travaux de thèse est de développer des matériaux germicides pour le traitement de l’air intérieur fonctionnant sans assistance énergétique et n'émettant pas de composés nocifs pour la santé humaine. Dans ce but, les travaux se sont focalisés sur la fonctionnalisation de billes macroscopiques d'alumine par dépôt de couches nanostructurées à leur surface. Plusieurs composés actifs ont ainsi été explorés : le dioxyde de manganèse pour ses propriétés oxydantes, l'oxyde de zinc pour sa structure cristalline permettant la formation de composites pouvant endommager mécaniquement les microorganismes et l'argent pour ses propriétés germicides en tant que métal et ion métallique. Pour tester le potentiel germicide de ces matériaux, des unités pilote de test et des protocoles associés ont été créés. En particulier, cette thèse s'est focalisée sur la possibilité d'utiliser des systèmes de test en conditions dynamiques utilisant de l'air ambiant pour déterminer au mieux les capacités germicides des matériaux dans des conditions proches de leur utilisation réelle
In developed countries, people spend more than 85% of their time in enclosed areas. Yet, air can carry pathogenic microorganisms such as Mycobacterium tuberculosis or Legionella pneumophila. In this context, the microbiologic quality of indoor air is an issue of common interest. Air treatment technologies for the microbial disinfection of indoor air do exist. However, most of them need external energy inputs and some do produce harmful compounds (nanoscale powders, ozone) when used. Therefore, the main goal of this thesis is to develop new antimicrobial materials for the disinfection of indoor air. These materials shall not need any energetic assistance and shall not release harmful compounds. To achieve this goal, this thesis focused on functionalizing the surface of macroscopic alumina beads. Several active compounds have been studied: manganese dioxide for its oxidizing properties, zinc oxide for its crystalline structure allowing the synthesis of nanoscale blades for the mechanical disruption of microorganisms and silver for its well-known antimicrobial ability. To assess the germicidal properties of these new materials, new test units have been designed. In particular, this thesis explored the use of tests units working in dynamic conditions with ambient air to evaluate the germicidal ability of materials in lifelike conditions

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Al, Hallak Mohamad. "Etude de la contamination fongique de l'air et des matériaux et de l'aérosolisation pour l'amélioration de la qualité de l'air intérieur." Electronic Thesis or Diss., Université de Toulouse (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024TLSES011.

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Abstract:

La pollution de l'air intérieur est une cause importante de divers problèmes de santé pour les occupants tels que des maladies respiratoires, des symptômes allergiques... De nos jours, les gens passent 80 à 90 % de leur temps à l'intérieur, d'où l'importance de comprendre les principales causes de la pollution de l'air intérieur et de trouver des solutions appropriées pour améliorer la qualité de l'air intérieur (QAI). L'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a signalé en 2009 que la pollution biologique était l'une des principales causes de la dégradation de la QAI. Sous certaines conditions (humidité élevée), les fungi peuvent se développer sur presque tous les matériaux de construction. Ils produisent alors des particules telles que des spores, des toxines ou des composés organiques volatils (COV) et d'autres métabolites pouvant être aérosolisés. La libération de particules par les surfaces dépend de différents facteurs, notamment du type et de l'âge des micro-organismes, des propriétés des matériaux et des conditions environnementales (température, humidité, vitesse de l'air). En fonction de leur taille et de leur disponibilité dans l'air intérieur, elles peuvent être inhalées par les occupants, ce qui entraîne de graves risques pour la santé car elles peuvent pénétrer plus ou moins profondément dans le système respiratoire. Pour répondre à cette problématique, ce travail visait à étudier les relations qui peuvent éventuellement exister entre les micro-organismes, en particulier les fungi, présents sur les surfaces et les particules en suspension dans l'air qui contaminent l'air intérieur (in situ et en laboratoire). L'objectif étant d'avoir une vision plus claire de la contamination fongique dans l'environnement intérieur, permettant ainsi une meilleure gestion des risques pour la santé des personnes exposées. En outre, une étude sur les performances de photocatalyseurs et d'esters de glycérol en tant que produits antimicrobiens pour les matériaux de construction ont été réalisées. Dans un premier temps, une campagne d'échantillonnage in situ a été réalisée dans une maison avec présence fongique visible dans le sud de la France. Des échantillons de surface et d'air intérieur ont été prélevés et analysé pour identification des organismes présents. L'objectif de cette partie était de vérifier la relation, s'il y en a une, entre la contamination fongique sur les surfaces et la contamination aérienne. Ensuite, des expériences sur les activités antimicrobiennes de produits photocatalytiques et d'esters de glycérol ont été réalisées dans différentes conditions expérimentales. L'objectif de cette partie était de tester leur efficacité en tant que produits antimicrobiens pouvant être utilisés comme additifs dans les peintures ou les revêtements. Les tests effectués dans cette partie étaient des tests préliminaires en solutions aqueuses et l'impact des différentes conditions sur l'efficacité de chaque produit a été évalué. L'efficacité de trois photocatalyseurs (TiO2, ZnO, AuZnO) en tant que produits antimicrobiens a été évaluée à des intensités lumineuses proches des conditions intérieures réelles. L'efficacité de l'Acide Undécylénique (AU) et de trois esters de glycérol en tant que produits antifongiques a également été évaluée. La dernière partie de cette étude visait à étudier la relation entre la prolifération sur matériaux et la concentration en spore dans l'air dans des conditions contrôlées (principalement le flux d'air et l'humidité relative). Un dispositif expérimental innovant a été développé. La conception et la validation d'un protocole expérimental permettant d'observer des corrélations quantitatives entre la prolifération sur matériaux et la contamination de l'air ont été effectuées. L'impact de différents paramètres sur l'aérosolisation des particules a été évalué. La validation de ce banc expérimental est encourageante et permettra de poursuivre différents essais dans un avenir proche
Indoor air pollution is an important cause of diverse health problems for occupants including respiratory diseases, allergic symptoms, cancers, and cardiovascular problems. People spend 80-90% of their time indoors emphasizing the importance of understanding the main causes of indoor air pollution and finding suitable solutions to improve indoor air quality. The World Health Organization (WHO) reported in 2009 that biological pollution is one of the main causes of the degradation of indoor quality. In humid indoor environments, fungi can grow and develop on almost all building materials. Upon their development on surfaces, they produce particles such as spores, toxins or volatile organic compounds, and other metabolites that can be aerosolized. The release of particles from surfaces as well as their characteristics is dependent on different factors including the type and age of microorganisms on the surface, material properties, and environmental conditions (temperature, humidity, air velocity). Based on their sizes and their duration of availability in the indoor air, they can be inhaled by occupants, leading to serious health risks as they may penetrate different depths in the respiratory system. To respond to these issues, this work aimed to investigate the relations that may exist between microorganisms, especially fungi, present on surfaces and airborne particles contaminating the indoor air (In situ and in the lab). It would provide a clearer vision of fungal contamination in the indoor environment and would be helpful during investigating methods for controlling the growth of fungi indoors. In addition, investigations on the performances of selected photocatalysts and glycerol esters as antimicrobial products for reducing microbial contamination on surfaces in the laboratory were achieved. Initially, an In situ sampling campaign was held in a visibly contaminated house in Southern France. Surface sampling from contaminated materials and indoor airborne sampling were carried out. Then, DNA analysis for samples was carried out by Toulouse Biotechnology Institute (TBI). This part aimed to check the relationship, if any, between fungal contamination on surfaces and airborne contamination. Then, experiments on the antifungal and antibacterial activities of photocatalytic products and the antifungal activity of glycerol esters were carried out under different experimental conditions. This part aimed to test their efficiency as antibacterial/antifungal products that may be applied as additives in paints or coatings. The tests carried out in this part were preliminary tests in aqueous solutions and the impact of different conditions on the efficiency of each product was evaluated. The efficiency of three photocatalysts (TiO2, ZnO, Au-decorated ZnO) as antimicrobial products under light intensities close to real-life indoor conditions. The efficiencies of Undecylenic Acid (UA) and of three glycerol esters, formed upon esterification of Glycerols with UA, as antifungal products were evaluated. The last part of this study aimed to investigate the relationship between surface contamination and airborne contamination under controlled conditions (mainly airflow and relative humidity). A new experimental device was settled, design and validation of an experiment protocol that permit to determine the quantitative correlation between surface contamination and airborne contamination were carried out. The impact of different experimental parameters on the aerosolization of particles from contaminated surfaces into air was evaluated. The validation of this experimental protocol was important and brought attention to different tests that will be investigated in the near future

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Bouilly, Jérôme. "Etude de l'impact de la pollution particulaire sur la qualité de l'air intérieur en site urbain." La Rochelle, 2003. http://www.theses.fr/2003LAROS106.

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Abstract:

La présente étude concerne la relation entre la pollution particulaire extérieure en site urbain et la pollution à l'intérieur d'un bâtiment ventilé. Elle vise à développer les connaissances sur ce thème et à proposer des outils de prédiction de la qualité de l'air intérieur dans le but d'évaluer l'exposition globale des personnes. Nous présentons un état de l'art des aspects physiques liés aux particules, suivi de deux études expérimentales. La première concerne le dépôt des particules dans les gaines de ventilation alors que la seconde traite du comportement particulaire à l'intérieur d'une pièce ventilée. L'impact de la stratégie de ventilation sur le dépôt des particules et donc les limites d'une approche globale de ce comportement ont été démontrées. La dernière partie est consacrée au développement d'un modèle numérique de dispersion des particules. Les phénomènes localisés sont pris en compte, impliquant une meilleure prédiction de la qualité particulaire de l'air intérieur
The present study concerns the relationship between the outdoor particle pollution and the pollution inside a ventilated building in urban site. The main goal is to evaluate and improve prediction tools in order to better assess people exposure to particle pollution. After a first part dedicated to the state of the art of solid particles physics, we present two experimental studies. The first one aims to evaluate the particle deposition in ventilated ducts and the second one is focused on the particle behaviour inside a ventilated room. Results show that the ventilation strategy has a great influence on particle deposition, and therefore the limits of global approach models. The last part is dedicated to the development of a particle dispersion numerical model. This model, by determining the particle trajectories in the three dimensions space, allows a better prediction of the indoor particle air quality

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Marchand, Caroline. "Incidences des teneurs en aldéhydes mesurées dans l'air intérieur et extérieur sur des patients sujets à l'asthme." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2005/MARCHAND_Caroline_2005.pdf.

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Abstract:

Dans ce travail, les concentrations d'aldéhydes dans l'air ont été quantifiées selon une méthode conventionnelle, couplant un prélèvement actif sur cartouche de DNPH à une analyse par HPLC/UV, et ceci dans divers environnements du Bas-Rhin : extérieur, intérieur et intermédiaires de type lieu public (galerie commerciale, bibliothèque, hall de gare, etc. ), habitacles de voitures et parking souterrain. Dans le cadre des mesures intérieures, une étude cas/témoin incluant une population asthmatique a été réalisée dans 162 logements. Enfin, une chambre d'exposition standardisée au formaldéhyde (FA) a été développée et utilisée lors d'un protocole de recherche biomédicale sur l'influence du FA sur la réponse bronchique aux allergènes d'acariens. Les résultats obtenus ont montré que le FA et l'acétaldéhyde (AA) sont les deux principaux aldéhydes présents en environnement extérieur et intermédiaire. En milieu intérieur, de l'hexanal a également été détecté. Les ratios des concentrations intérieur/extérieur pour le FA et l'AA (respectivement 13 et 8) ont confirmé l'existence de sources à l'intérieur même des logements. L'étude transversale chez les asthmatiques et les témoins a permis de constater que les taux de FA sont similaires pour les deux populations (respectivement 32. 6 et 31. 7µg m-3, p=0. 696). En revanche, les analyses statistiques réalisées sur les asthmatiques semblent montrer que ceux-ci sont particulièrement sensibles à l'exposition au FA à des taux supérieurs ou égaux à 50 µg m-3. Par ailleurs, la réalisation du protocole de recherche biomédicale a permis de montrer l’effet potentialisateur d'une pré-exposition au FA (100 µg m-3 pendant 30 minutes) sur la réponse bronchique, lors de l'exposition aux allergènes, chez des sujets présentant un asthme allergique. L'impact des taux d'aldéhydes mesurés a également été discuté en terme de dose potentielle d'exposition à ces composés pour différents 'scénarios' d'exposition et confronté aux réglementations en vigueur
In this work, gaseous aldehydes concentrations were quantified by a conventional DNHP-derivatization method, with active sampling, followed by liquid chromatography coupled to UV detection. Different environments in the Strasbourg area (east of France) were quantified: outdoor, indoor and intermediate environments such as public spaces (shopping centre, libraries, train station, etc. ), vehicle inside and underground parking garage. As part of indoor measurements, a case/control study, including asthmatics, was realised in 162 dwellings. Finally, a standardized human exposure chamber to formaldehyde (FA) was developped et used for a biomedical study on the effect of FA on allergen bronchial response in asthmatics sensitized to mites. The obtained results have shown that FA and acetaldehyde (AA) are the most abundant aldehydes in outdoor and intermediate environments. In homes, hexanal has been also detected. Indoor/outdoor ratios of both FA and AA (about 13 and 8 respectively) confirm the existence of indoor aldehyde sources in residential homes. The cross-sectional study by asthmatics and controls has underlined that FA levels are similar for asthmatics and controls (respectively 32. 6 and 31. 7µg m-3, p = 0. 696). However, statistical tests made on the asthmatic group have highlighted that allergic and asthmatic patients are particularly sensitive to levels of FA exposure higher than 50 µg m-3. Besides, the biomedical study has demonstrated that exposure to low levels of FA (100 µg m-3 for 30 minutes) enhances significantly the bronchial response to mite allergen in sensitised asthma patients. The effect of the measured gaseous aldehydes concentrations was also discussed in term of exposure potential dose to these compounds for different 'exposure cases' and the corresponding integrated exposures have been compared with the values given in the current guidelines

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Morati, Nicolas. "Système de détection ultra-sensible et sélectif pour le suivi de la qualité de l'air intérieur et extérieur." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0200.

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Abstract:

Aujourd’hui, l’air est pollué par de nombreuses substances chimiques, difficile à identifier. Plusieurs gaz marqueurs sont caractéristiques de la pollution, comme le monoxyde de carbone (CO), l'ozone (O3) et le dioxyde d'azote (NO2). Les capteurs de gaz à base d’oxyde métallique (MOX) sont des bons candidats pour suivre en temps réel la qualité de l’air. Ils sont largement utilisés dans les dispositifs de détection de gaz portables et à faible coût. Très sensibles, stables et avec une grande durée de vie, les capteurs MOX souffrent d'un manque inhérent de sélectivité, qui peut être comblé en y intégrant de l’intelligence artificielle. Ce travail de thèse s’intéresse à la mise en œuvre de méthodes d’identification de gaz basées sur l’analyse de données expérimentales. L’objectif est de discriminer le CO, l’O3, et le NO2, avec un seul capteur, dans des conditions réelles d’utilisation (faible débit, humidité...). Pour cela, nous utilisons un capteur de gaz à base d’oxyde de tungstène (WO3) breveté par l’IM2NP et exploité sous licence mondiale par la société NANOZ. Une base de données expérimentale complète a été créée à partir d’un protocole basé sur la modulation de la température de la couche sensible. À partir de cette base de données nous avons mis en œuvre deux méthodes différentes d’extractions de paramètres : le calcul des attributs temporels et la transformée en ondelettes. Ces deux méthodes ont été évaluées sur leur capacité de discrimination des gaz grâce à l’utilisation de plusieurs familles d’algorithmes de classification tels que les machines à vecteurs de support (SVM), les K plus proches voisins (KNN), les réseaux de neurone
Today the air is polluted by many chemicals, which are in the form of a complex mixture that is difficult to identify. These marker gases include carbon monoxide (CO), ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2). It has therefore become imperative to design detection systems that are inexpensive, but at the same time highly sensitive and selective, in order to monitor air quality in real time. Metal Oxide gas sensors (MOX) can meet these requirements. They are used in portable and low cost gas detection devices. Very sensitive, stable and with a long lifespan, MOX sensors suffer from an inherent lack of selectivity, which can be overcome by integrating artificial intelligence. This thesis is concerned with the implementation of gas identification methods based on the analysis of experimental data. The objective is to discriminate three pollution marker gases: CO, O3, and NO2, with a single sensor, under real conditions of use, i.e. in the permanent presence of a concentration of these gases in the humid ambient air. For this, we use a tungsten oxide (WO3) gas sensor patented by IM2NP laboratory and operated under a worldwide license by the company NANOZ.A complete experimental database was created from a protocol based on temperature modulation of the sensitive layer. From this database, we implemented two different feature extraction methods: the computation of temporal attributes and the wavelet transform. These two methods were evaluated on their gas discrimination capacity thanks to the use of several families of classification algorithms, such as support vector machines (SVM), decision trees, K nearest neighbours, neural networks, etc

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Rizk, Malak. "Développement, validation et mise en œuvre sur le terrain d’une méthode de caractérisation in-situ des processus de sorption des composés organiques volatils par les matériaux de construction." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10074/document.

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Abstract:

La qualité de l’air intérieur QAI constitue une problématique de recherche en plein essor vu son impact sanitaire et environnemental. Outre la diversité des polluants dans les espaces confinés, de nombreux facteurs influencent la QAI. Alors que les modèles de prédiction de la QAI sont restreints aux paramètres d’émissions de polluants et leurs transports aérauliques, la réactivité chimique et les processus de sorption aux surfaces sont peu évalués à l’échelle du terrain. Ainsi, il est particulièrement intéressant de renseigner les paramètres de sorption des Composés Organiques Volatils (COV) à la surface des matériaux de construction selon une démarche plus représentative des conditions réelles afin de mieux prédire leurs concentrations.L’objectif de cette thèse est de développer une nouvelle méthode pour caractériser in-situ les processus de sorption des COV aux surfaces intérieures, par un couplage d’une cellule d’essai d’émission (FLEC) à un spectromètre de masse à transfert de proton (PTR-MS). La méthodologie développée au laboratoire a été validée en comparaison avec la méthode de référence basée sur de grandes chambres d’essai d’émission utilisables uniquement au laboratoire. La nouvelle méthodologie a été déployée sur le terrain lors de deux campagnes de mesures intensives menées dans un collège performant en énergie. Cette étude a porté sur la détermination des paramètres de sorption de nombreux COV pour différentes surfaces et l’évaluation de leurs variabilités spatio-temporelles. Les paramètres de sorption déterminés au moyen de cette méthode transportable, rapide et non destructive, doivent être utilisés en données d’entrée à un modèle de prédiction de la QAI
Indoor air quality IAQ is a main concern attracting more researches since its impact on environment and human health is becoming obvious. Besides the diversity of pollutants indoors, several processes may affect IAQ. While the major part of IAQ models still limited on the parameters describing the pollutants emissions and their transport by air flow, the reactivity phenomena and the sorption of pollutants on surfaces are still poorly characterized on the field scale. In addition, the representativeness of sorption parameters derived from laboratory experiments to predict indoor air concentrations on the field, is still a source of uncertainties. Therefore, it is particularly interesting to evaluate sorption parameters of Volatile Organic Compounds (VOCs) on the surface of building materials, using a representative method of field conditions, to better predict VOCs concentrations indoors. The main objective of this thesis is to develop a new method to characterize in-situ VOCs sorption processes on indoor surfaces, by coupling a Field and Laboratory Emission Cell (FLEC) with a proton transfer mass spectrometer (PTR-MS). The methodology developed and characterized in the laboratory, was compared to the method used in literature on the laboratory scale and based on larger emission test chambers. The new method was used on the field during two intensive field campaigns conducted in an energy efficient college. Sorption parameters of a large number of VOCS were determined for the main surfaces as well as their spatial and temporal variability. Using this transportable, fast and non-destructive method, derived sorption parameters could be used as data inputs to an indoor air model, to well predict VOCs concentrations indoors

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Olea, Lelia Letitia. "Influence de la pollution extérieure sur la qualité de l'air intérieur : rôle des fissures dans le transfert de particules solides." La Rochelle, 2009. http://www.theses.fr/2009LAROS287.

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Abstract:

La qualité de l’air dans les ambiances habitables est une préoccupation majeure car elle est en lien direct avec l’exposition des personnes qui passent généralement un grand nombre d’heures dans le bâtiment. Le travail réalisé lors de cette thèse s’est focalisé sur un point bien précis : le rôle des fissures (ou petits orifices) vis-à-vis du transfert de polluants particulaires pouvant être transportés par l’air. L’infiltration de particules solides à travers les fissures existantes dans l’enveloppe du bâtiment est caractérisée à l’aide d’un coefficient de pénétration. Celui relie la pollution extérieure à celle de l’intérieure en donnant la quantité de particules extérieures qui se trouvent effectivement à l’intérieur du bâtiment après avoir franchi les fissures. Suite à une première partie présentant un état de l’art des connaissances de la pollution particulaire à travers des fissures du bâtiment, notre contribution vient proposer deux parties principales : une approche expérimentale mis en œuvre au LEPTIAB, suivie d’une approche numérique via un code commerciale de calcul StarCd. La partie expérimentale a eu comme objectif l’élaboration d’une méthode de mesure qui nous a permis de déterminer le coefficient de pénétration et de classifier les fissures selon ce paramètre. Pour cela, nous avons conçu un dispositif expérimental puis développé un protocole de mesure faisant varier les paramètres qui influencent le coefficient de pénétration d’une manière individuelle afin de séparer leurs effets sur le coefficient de pénétration. Ces paramètres sont divisés en deux catégories: ceux qui sont liés à la fissure, comme ses dimensions et sa position, et les paramètres extérieurs, comme la différence de pression ou le diamètre de la particule. Suite à différents cas d’école, une application concrète ciblée sur de réels composants d’éléments de paroi vient étendre notre contribution expérimentale. La seconde contribution est basée sur du calcul numérique. Les fissures étant de véritables singularités au sein des ambiances, nous avons pour le domaine expérimental étudié précédemment proposé une approche fine de type CFD, afin de prédire le plus précisément possible le comportement au sein de l’ambiance de ces singularités. Lors de cette nouvelle approche nous avons observé que l’entrée de la fissure filtre une importante quantité de particules ayant une grande influence sur le coefficient de pénétration de celle-ci. Les perspectives exposées en conclusion à ce travail montrent à quel point le champ d’investigation lié au transfert de particules par les fissures reste vaste
Indoor air quality is a major factor as nowadays people spend most of their time in buildings being exposed to the indoor level of pollution. This dissertation explores a well-defined subject, namely, the particle penetration through buildings cracks. The rate of pollutant entry through a leakage can be expressed by means of a penetration factor. Being a function of species, leakage path properties or pressure drop over the crack, the penetration factor states the level of outdoor particles found indoors. After presenting the studies which had evaluated penetration factor for airborne particles based mainly on experimental evidence, we introduced our two research directions: the experimental one developed at LEPTIAB laboratory, followed by a numerical part using a commercial code (StarCd). The objective of the experimental part was to advance a new method capable of determining the cracks’ penetration factor. The research purpose was accomplished using an authors’ built in laboratory device which allowed an independent evaluation of the parameters determining penetration factor variations. The parameters are separated into two groups, those which are related to the crack, as its dimensions or position by respect to the flow direction and the external parameters, as the pressure drop or particle’s diameter. For the experimental studies, the system complexity increased in succeeding phases. We first started with rectangular cracks and after passed to real building envelope elements which allow airborne particles infiltration. The second part of this research proposes a numerical study capable of clarifying some details that are not obvious out of the experimental results. The numerical part conceived using a commercial code type CFD, aims to describe the particles’ trajectories, particles’ deposition positions, or to quantify the crack entrance effect. In the end, we can conclude that the crack entrance strongly influences the particle penetration factor. The conclusions highlight the major findings from this dissertation and outline the potential future research directions based on infiltrations through buildings’ cracks

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Chen, Longwen. "Etude Expérimentale de la décharge couronne pour le traitement de l'air intérieur : COV et particules." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAA022/document.

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Abstract:

La qualité de l'air intérieur est devenue une préoccupation de santé publique du fait notamment de l'augmentation du temps passé dans les environnements intérieurs et les espaces clos. L'objectif de ce travail est de développer des procédés mettant en œuvre la décharge couronne afin de traiter les polluants gazeux chimiques et particulaires dans l'air intérieur. Le premier volet du travail concerne la dégradation des polluants gazeux chimiques présents en très faibles concentrations dans l’air intérieur. Le couplage d’une décharge couronne et d’un catalyseur est mis en œuvre pour dégrader du toluène dans des conditions représentatives de l’air intérieur. Cette étude démontre la très bonne efficacité de la décharge couronne vis-à-vis du toluène avec de faibles densités d’énergie. Elle identifie les conditions opératoires optimales et propose des mécanismes réactionnels suite à l’identification des principaux produits de réaction. Cependant, le plasma génère des espèces indésirables comme l'ozone et les oxydes d'azote qui doivent impérativement être détruits. Nous avons choisi d'adjoindre à la décharge couronne un catalyseur à base d'oxydes de métaux de transition (MnOx/Al2O3). Différents catalyseurs sont synthétisés puis modifiés par greffage d’agents modifiants. Leur efficacité vis-à-vis de l’ozone et des NOx est quantifiée en présence de différentes teneurs en vapeur d’eau. Le deuxième volet concerne la collecte des particules par filtration électrostatique. Trois procédés sont étudiés ; ils associent un étage d’ionisation et un étage de collecte. L’ionisation est assurée soit par un électrofiltre fil-plaque soit par des aiguilles portées à un potentiel de quelques kilovolts. L’efficacité de collecte est mesurée dans la gamme de 10 nm à 20 µm en fonction de différents paramètres opératoires (tension, polarité, vitesse, paramètres géométriques, concentration en particules, humidité, etc.). Les aiguilles ont une efficacité légèrement inférieure à celle de l’électrofiltre mais présentent une très faible production de l'ozone et une consommation énergétique moindre. L’étude paramétrique permet de dimensionner, d'optimiser la géométrie du procédé et de définir les meilleures conditions de fonctionnement
Indoor air quality has become a public health issue because of the increased time spent in indoor environments and confined spaces. The goal of this work is to develop processes using corona discharge to treat chemical gaseous and particulate pollutants in indoor air. The first part of the work concerns the degradation of chemical gaseous pollutants present in very low concentrations in indoor air. The coupling of a corona discharge and a catalyst is implemented to degrade toluene under conditions representative of the indoor air. Tests were carried out under a range of operating and environmental conditions. This study demonstrates the very good efficiency of the corona discharge for toluene with very low specific density. Optimal operating conditions are identified and reaction mechanisms are proposed following the identification of the main reaction products. However, the generations of by-products, ozone and NOx, which can be hazardous compounds, have to be taken into account. The combination of corona discharge with catalysis seems as a promising way to ensure the suitability and the safety of non-thermal plasma as an indoor air cleaner. Different catalysts based on transition metal oxides (MnOx/Al2O3) are synthesized and then modified by grafting modifying agents. Their efficiency for ozone and NOx elimination is quantified in the presence of different water vapor contents. The second part concerns the particle collection by electrostatic precipitation. Three processes are studied; they combine an ionization stage and a collection stage. The ionization is ensured either by a wire-plate electrostatic precipitator (ESP) or by needles brought to a potential of a few kilovolts. The collection efficiency is measured in the range of 10 nm to 20 μm according to different operating parameters (voltage, polarity, velocity, geometrical parameters, particle concentration, humidity, etc.). The needles have a slightly lower efficiency than the ESP but present a very low production of ozone and a lower energy consumption. The parametric study makes it possible to dimension, to optimize the geometry of the process and to define the best operating conditions

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Tiffonnet, Anne-Lise. "Contribution à l'analyse de la qualité de l'air intérieur : influence des transports de composés organiques volatils (COV) entre les parois et l'ambiance." La Rochelle, 2000. http://www.theses.fr/2000LAROS043.

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Renouard, Mathilde. "Vers de nouveaux matériaux poreux pour l’adsorption d’odeurs de l'air habitacle." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2023. http://www.theses.fr/2023UPSLS019.

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Abstract:

La pollution de l’air intérieur est celle à laquelle les êtres humains sont les plus exposés, passant environ 90% de leur temps en environnement intérieur (habitation, lieux de travail, véhicule...). A l’origine de cette pollution, le dégagement de Composés Organiques Volatils (COVs) conduisant, lors d’une exposition forte et/ou prolongée, à des effets sanitaires et/ou gênes olfactives.Les Metal-Organic Frameworks (MOFs) apparaissent comme des solides poreux très prometteurs pour leur capture. En effet, leur haut degré de modularité permet de façonner à dessein leur structure cristalline et leur composition chimique en fonction de l’application cible. Cette thèse vise à déterminer des propriétés physico-chimiques clés et nécessaires aux MOFs pour une adsorption efficace de COVs, en particulier ceux présents dans l’habitacle des véhicules. L’étude menée a impliqué la mise en place de deux protocoles analytiques expérimentaux, le premier permettant une sélection de matériaux qui seront analysés de manière plus approfondie par le deuxième protocole, ainsi qu’une étude théorique pour la modélisation des interactions COV-MOF. Grâce à l’ensemble de ces outils, les performances d’une dizaine de MOFs ont été évaluées pour l’adsorption de trois COVs différents et ce dans des conditions variées : corps purs, mélange de COVs, variabilité dans leurs concentrations, matériaux poreux seuls ou combinés, présence d’humidité, essais statiques ou dynamiques. Des propriétés clés ont ainsi pu être identifiées comme favorables à l’adsorption des COVs (espaceur aromatique, acidité de Lewis, acidité de Bronsted...)
The impact of indoor air pollution is the most pronounced among humans, since about 90% of the time is spent indoors (home, workplace, vehicle ...). The origin of this pollution is partly due to the release of Volatile Organic Compounds (VOCs) that induces various health issues or olfactory discomfort when they are breathed in high concentration or during a prolonged period. Metal-Organic Frameworks (MOFs) appear as very promising materials for their capture. Indeed, their high degree of modularity allows to design the adequate structure and composition according to the targeted application.This Ph.D. project aims at studying the key physico-chemical properties required for MOFs to efficiently adsorb VOCs originating especially from car passenger compartment. The study involved the set-up of two analytical experimental protocols. The first one allowing a selection of materials that are further in-depth analyses by the second one, and coupled with a theoretical study for VOC-MOF interactions modeling. The performance of a series of ten MOFs was therefore evaluated against three typical VOCs under various conditions: pure component, mixture, humidity conditions, under dynamic and static states. Key parameters of the MOFs were thus identified for the efficient capture of VOCs (aromatic spacer, Lewis’s acidity, Bronsted acidity...)

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Ramalho, Olivier. "Vers une métrologie olfactive de la qualité de l'air intérieur : correspondances entre les données de l'analyse sensorielle, de l'analyse chimique et d'un "nez électronique"." Paris 7, 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00102579.

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Fathallah, Houssem Eddine. "Conception d'un système temps-réel de surveillance de l'exposition aux polluants de l'air intérieur : application au formaldéhyde." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0100.

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Abstract:

Le formaldéhyde est un polluant classé comme « hautement prioritaire » dans l’air intérieur. En raison de ses effets sur la santé, la réglementation française émergente (action 7 du PNSE2) impose de mesurer le formaldéhyde dans les lieux publics (écoles, crèches etc.) à partir de 2017. Or, aucun appareil sur le marché n’est capable de fournir des mesures précises, en temps réel et à faible coût. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) dont l’objectif est de réaliser un « capteur intelligent » de Formaldéhyde. Le sujet de thèse était de concevoir un système de surveillance en temps réel de l’exposition des personnes au Formaldéhyde, et plus généralement à n’importe quel polluant de l’air intérieur. Les capteurs doivent donc être dotés d’une interface de communication pour pouvoir collecter automatiquement les mesures en différents points de l’environnement à surveiller. Deux systèmes de surveillance ont été développés. Le premier repose sur des composants sur étagère et sur une architecture centralisée en se basant sur le concept de l'Internet des objets (IoT). Le second a été entièrement conçu au CRAN et correspond au développement d'une solution basée sur une approche distribuée. Un badge intelligent a été développé. Il permet de surveiller les taux d’exposition de chaque porteur de badge. Les contraintes majeures de ce travail ont été de pouvoir localiser les personnes dans un milieu intérieur, d’optimiser les algorithmes en termes de place mémoire et de consommation d’énergie. Pour la partie optimisation, des méthodes de moyenne mobile à pondération exponentielle ont été implémentées et évaluées. Les deux prototypes ont été testés dans les bâtiments du CRAN et ont montré leur intérêt
Formaldehyde is classified as a "high priority" pollutant in the indoor air quality. Because of its health effects, the emerging French regulation (Action 7 of PNSE2) requires the measurement of formaldehyde in public places (schools, kindergartens etc.) from 2017. However, no device on the market is able to provide accurate measurements in real time and at low cost. This thesis forms part of the ANR project CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) whose purpose is to develop a "smart Formaldehyde sensor". The thesis objective is to design a real-time monitoring system of human exposure to formaldehyde, and more generally to indoor air pollutant. The sensors must be equipped with a communication interface to automatically collect measurements at different points of the environment to be monitored. Two monitoring systems have been developed. The first is Designed with commercial off-the-shelf component and a centralized architecture based on the concept of the Internet of Things (IoT). The second was designed from the CRAN and corresponds to the development of a solution based on a distributed approach. A smart badge has been developed. It can monitor exposure levels to each cardholder. The major constraints of this work consist on the ability to locate people in an indoor environment and the ability to optimize the algorithms in terms of memory space and power consumption. For the optimization part, the moving average exponential weighting methods have been implemented and evaluated. Both prototypes were tested in buildings of CRAN and showed interest

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Masson, Jean-Baptiste. "Sigfried 2 : modèles de mélange censurés et autres méthodes statistiques pour la contribution d'indicateurs spatialisables de la qualité de l'air intérieur dans les logements français." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2003.

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Abstract:

Cette thèse s’inscrit dans le programme CIRCE (Cancer, inégalités régionales, cantonales et environnement) qui vise à comparer des cartographies d’occurrence des cancers avec des cartographies de qualité environnementale, pour le territoire français métropolitain. Notre objectif spécifique est de construire des cartographies relatives à la qualité de l’air à l’intérieur des logements, qui soient compatibles avec cette approche. Nous avons adopté une démarche en deux étapes : premièrement construire des profils-types du point de vue de la pollution intérieure, et ensuite évaluer la fréquence locale de ces classes dans des zones prédéterminées. La première étape a nécessité le développement d’une extension de méthodes de classification bien connues, basées sur les modèles de mélange gaussiens et l’algorithme EM, au cas de données censurées (de manière déterministe). La seconde étape a fait usage de méthodes de discrimination non paramétrique, basées sur des arbres binaires de décision (CART). Malheureusement, tous les arbres construits présentent une erreur de prédiction très élevée. Même si l’on peut détecter des associations significatives bien connues entre pollution intérieure et certaines caractéristiques du logement et de ses occupants, il semble très difficile de prédire le profil-type, ou même la concentration d’une substance, à partir de ces caractéristiques. Néanmoins, la méthodologie développée a de nombreuses qualités : simplicité de mise en oeuvre, étapes distinctes permettant un contrôle régulier des résultats, flexibilité dans le choix des variables, évaluation possible de l’erreur de prédiction
This Ph. D. Thesis is part of the CIRCE program (Cancer, regional and cantonal environmental inequalities) which aims at comparing maps of cancer occurrence with maps of environmental quality on the French territory. Our specific goal is to build geographic maps of the indoor air quality inside the homes, that are compatible with this approach. We adopted a two-step method: first, build typical profiles of indoor air pollution, then assess these classes’ local frequencies in predefined zones. In the first step, we developed an extension of classical clustering methods, based on Gaussian mixture models and the EM algorithm, to the case of (deterministically) censored data. In the second step, we used non-parametric discrimination tools based on binary decisions trees (CART). Unfortunately, the resulting trees have a very high prediction error rate. Even if known significant associations can be found between indoor pollution and some characteristics of the building and its occupants, it seems very hard to predict the profile, or even a single pollutant’s concentration, from those characteristics. However, our methodology has numerous advantages: simplicity of use, distinct steps enabling a steady control of the results, flexible choice of the variables, availability of a prediction error rate

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Fortain, Aude. "CARACTERISATION DES PARTICULES EN GARES SOUTERRAINES." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00294977.

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Abstract:

La qualité de l'air dans les gares souterraines est un sujet émergeant en lien direct avec l'exposition des personnes à la pollution de l'air intérieure et extérieure. Ainsi, le travail réalisé lors de cette thèse consistait à mieux caractériser les particules présentes dans ces enceintes ferroviaires.
La première partie de ce travail présente un état de l'art des connaissances de la pollution particulaire dans les gares souterraines. Les particularités chimiques et des concentrations par rapport à l'air extérieur sont mises en avant, ainsi que l'intérêt d'étudier les concentrations en nombre.
La deuxième partie est consacrée à la caractérisation des particules durant une dizaine de jours d'exploitation ainsi qu'à l'étude de la faisabilité de mesures Lidar dans une enceinte ferroviaire. Cette étude a permis de mettre en évidence des particularités chimiques et des concentrations suivant différentes périodes ainsi que l'intérêt du Lidar pour étudier le transport des particules dans un tel volume.
La troisième partie a permis d'étudier trois sources spécifiques à une gare, la ventilation, les voyageurs et les trains en s'intéressant plus particulièrement aux concentrations en nombre de chaque source. En fonction des scenarii d'étude, nous avons pu mettre en évidence un apport particulier de chaque source.
Enfin une quatrième partie a permis d'étudier l'application d'un modèle global pour calculer les évolutions des concentrations en gare et de mettre en évidence les difficultés rencontrées pour déterminer certaines données d'entrée.
Les perspectives quant à la connaissance de sources, à la surveillance de la qualité de l'air et la modélisation sont présentées en conclusion.

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Dénes, Bejat Timea. "CONTRIBUTION EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE A L'ETUDE DU DEPOT DES PARTICULES FINES DANS LES CAVITES VENTILEES." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00270909.

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Abstract:

Notre contribution à l'étude des polluants particulaires apporte un complément à la fois expérimental et numérique à la connaissance existante sur la qualité de l'air intérieur dans les locaux ventilés. Dans un premier temps, nous avons réalisé un état de l'art des études existantes sur la dispersion et le dépôt des particules fines dans les cavités ventilées. Notre contribution expérimentale a été dédiée à la réalisation d'expérimentations sur le dépôt des particules dans deux cellules de rapport d'échelle 1 à 4. Nos travaux mettent en évidence la dispersion des résultats issus de la bibliographie et la difficulté de comparer des résultats issus de cellules de tailles différentes. Dans chaque cas nous avons étudié le dépôt, en fonction à la fois de la configuration de ventilation et du taux de renouvellement d'air. Au cours d'une analyse numérique plus détaillée, nous avons déterminé d'abord le mouvement de la phase fluide puis la dispersion et le dépôt des particules fines dans des cavités ventilées. Dans un premier temps, nous avons utilisé une méthode lagrangienne développée au laboratoire où nous avons intégré les effets de la diffusion brownienne, mais cette approche devient rapidement trop onéreuse et donc inopérante pour des particules de taille inférieure à 0,5 micromètres. C'est pour cette raison que nous avons testé par la suite une approche eulérienne qui paraît mieux adaptée pour les particules submicroniques. En effet, la comparaison des valeurs calculées avec celles mesurées dans les mêmes configurations souligne les bonnes performances de la méthode eulérienne pour cette taille de particule.

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Gross, Alexandre. "Vers une maitrise de l'impact réel des choix de conception sur la qualité de l'air intérieur des bâtiments tout au long de leur vie." Thesis, Pau, 2018. http://www.theses.fr/2018PAUU3029/document.

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Abstract:

Un des enjeux pour améliorer la qualité de l’air intérieur des bâtiments est d’adopter de bonnes pratiques, notamment en matière de sélection des matériaux lors des phases de conception. Pour cela, des outils d’aide à la décision/conception sont indispensables en support à ces bonnes pratiques pour atteindre une maîtrise globale de la qualité de l’air intérieur. Dans le domaine du bâtiment, il n’existe pas à ce jour d’outil opérationnel permettant d’estimer, en amont d’une construction, la qualité de l’air intérieur. Des travaux sont engagés sur ce thème mais ils se heurtent à un manque d’informations sur le comportement des matériaux lorsque ceux-ci sont associés et soumis à des conditions normales d’usage. Ces travaux de thèse avaient donc pour objectif d’évaluer le comportement de matériaux (source ou puits) vis-à-vis de la contamination aux composés organiques volatils (COV) et au formaldéhyde lorsqu’ils sont évalués seuls dans des conditions normalisées retenues pour l’étiquetage sanitaire, mais aussi lorsqu’ils sont mis en œuvre dans des projets de construction (impact du changement d’échelle et effet d'assemblage). La méthodologie développée a donc associé des essais à l’échelle du matériau et à l’échelle d’une pièce dans le but d’acquérir des données d’entrée à un modèle pour la prédiction des concentrations et l’évaluation des contributions respectives des différents processus (émissions primaires, échanges aux interfaces air/surfaces intérieures,…) à la contamination intérieure par les COV. Une première partie de ce travail a consisté à évaluer en laboratoire les échanges de COV et de formaldéhyde à l'interface matériau-air pour une sélection de matériaux de construction et de décoration. Les émissions primaires ont été déterminées selon la méthode normalisée ISO 16000-9 et par une méthode d’échantillonnage passif basée sur un couplage cellule d'émission/micro-extraction sur phase solide (SPME) (dispositif DOSEC-SPME) et l’effet de l’assemblage de matériaux et de composants sur la qualité de l’air intérieur a été étudié. Les constantes d’adsorption/désorption du formaldéhyde sur les matériaux sélectionnés ont ensuite été déterminées par une méthodologie innovante. Ces constantes, ainsi que les données d’émission, ont été rassemblées dans une base données pour servir de critères (ou indicateurs) pour la sélection de matériaux respectueux de la qualité de l’air intérieur (QAI). Dans une deuxième partie, les résultats obtenus en conditions de laboratoire ont été confrontés à ceux obtenus en conditions réelles à l’échelle d’une pièce dans le cadre d’une étude de plusieurs mois dans le but de mettre en évidence l’impact du changement d’échelle. La dernière partie de cette thèse a consisté à développer un modèle de prévision de la QAI intégrant les données d'adsorption/désorption préalablement déterminées. A terme, la base de données et le modèle ont vocation à constituer des outils de gestion pour orienter les choix en matière de matériaux, de configuration et d'usage d’un bâtiment dans l’optique d’une réduction à la source des émissions de COV dans l’air intérieur
One of the challenges for improving the indoor air quality of buildings is to adopt good practices, especially in the selection of materials during design phases. To this end, decision-making / design tools are essential in support of these good practices to achieve global control of indoor air quality.In the building sector, there is currently no operational tool to estimate the indoor air quality in building. Work is underway on this theme, but they encounter a lack of information on the behavior of materials when they are associated and subject to normal conditions of use.The purpose of this thesis was therefore to evaluate the behavior of materials (source or sink) with respect to contamination with volatile organic compounds (VOCs) and formaldehyde when they are evaluated alone under standardized conditions selected for health labeling, but also when they are implemented in construction projects (impact of the change of scale and the effect of assembly). The developed methodology has therefore combined material-scale and room-scale testing to acquire input data to a model for concentration prediction and assessment of the respective contributions of different processes (primary emissions, exchanges at air / interior surfaces interfaces, ...) to internal contamination by VOCs.A first part of this work consisted of laboratory evaluation of VOC and formaldehyde exchanges at the material-air interface for a selection of construction and decoration materials. The primary emissions were determined according to the ISO 16000-9 standard method and a passive sampling method based on solid-phase emission / micro-extraction (SPME) (DOSEC-SPME device) and the effect of the assembly of materials and components on indoor air quality has been studied. The adsorption / desorption constants of formaldehyde on the selected materials were then determined by an innovative methodology. These constants, as well as emission data, have been collated into a database to serve as criteria (or indicators) for the selection of IAQ-compliant materials.In a second part, the results obtained under laboratory conditions were compared with those obtained under real-world conditions on a scale of a part in a study of several months in order to highlight the impact of the change of scale.The last part of this thesis consisted in developing an IAQ prediction model integrating previously determined adsorption / desorption data. Ultimately, the database and the model are intended to constitute management tools to guide the choice of materials, configuration and use of a building with a view to reducing emissions at the source VOC in the indoor air

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Fathallah, Houssem Eddine. "Conception d'un système temps-réel de surveillance de l'exposition aux polluants de l'air intérieur : application au formaldéhyde." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0100.

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Abstract:

Le formaldéhyde est un polluant classé comme « hautement prioritaire » dans l’air intérieur. En raison de ses effets sur la santé, la réglementation française émergente (action 7 du PNSE2) impose de mesurer le formaldéhyde dans les lieux publics (écoles, crèches etc.) à partir de 2017. Or, aucun appareil sur le marché n’est capable de fournir des mesures précises, en temps réel et à faible coût. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) dont l’objectif est de réaliser un « capteur intelligent » de Formaldéhyde. Le sujet de thèse était de concevoir un système de surveillance en temps réel de l’exposition des personnes au Formaldéhyde, et plus généralement à n’importe quel polluant de l’air intérieur. Les capteurs doivent donc être dotés d’une interface de communication pour pouvoir collecter automatiquement les mesures en différents points de l’environnement à surveiller. Deux systèmes de surveillance ont été développés. Le premier repose sur des composants sur étagère et sur une architecture centralisée en se basant sur le concept de l'Internet des objets (IoT). Le second a été entièrement conçu au CRAN et correspond au développement d'une solution basée sur une approche distribuée. Un badge intelligent a été développé. Il permet de surveiller les taux d’exposition de chaque porteur de badge. Les contraintes majeures de ce travail ont été de pouvoir localiser les personnes dans un milieu intérieur, d’optimiser les algorithmes en termes de place mémoire et de consommation d’énergie. Pour la partie optimisation, des méthodes de moyenne mobile à pondération exponentielle ont été implémentées et évaluées. Les deux prototypes ont été testés dans les bâtiments du CRAN et ont montré leur intérêt
Formaldehyde is classified as a "high priority" pollutant in the indoor air quality. Because of its health effects, the emerging French regulation (Action 7 of PNSE2) requires the measurement of formaldehyde in public places (schools, kindergartens etc.) from 2017. However, no device on the market is able to provide accurate measurements in real time and at low cost. This thesis forms part of the ANR project CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) whose purpose is to develop a "smart Formaldehyde sensor". The thesis objective is to design a real-time monitoring system of human exposure to formaldehyde, and more generally to indoor air pollutant. The sensors must be equipped with a communication interface to automatically collect measurements at different points of the environment to be monitored. Two monitoring systems have been developed. The first is Designed with commercial off-the-shelf component and a centralized architecture based on the concept of the Internet of Things (IoT). The second was designed from the CRAN and corresponds to the development of a solution based on a distributed approach. A smart badge has been developed. It can monitor exposure levels to each cardholder. The major constraints of this work consist on the ability to locate people in an indoor environment and the ability to optimize the algorithms in terms of memory space and power consumption. For the optimization part, the moving average exponential weighting methods have been implemented and evaluated. Both prototypes were tested in buildings of CRAN and showed interest

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Koufi, Lounes. "Simulation thermo-aéraulique de la ventilation et du transport de polluants dans des cavités : application à la qualité de l'air intérieur et au confort thermique." Thesis, Artois, 2015. http://www.theses.fr/2015ARTO0210/document.

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Abstract:

La présente thèse porte sur la prédiction numérique de l’impact des transferts thermique et massique sur la qualité de l’air et sur le confort thermique à l’intérieur des cavités ventilées ou non et remplies de polluant. En effet, les cavités ventilées sont généralement considérées comme étant une approximation pour la modélisation des locaux ventilés.Pour mener à bien cette étude, nous avons choisi un modèle numérique basé sur la résolution des équations régissant les transferts de quantité de mouvement, de chaleur et de masse. La première partie du mémoire est consacrée à quelques généralités sur la ventilation, la qualité de l’air et le confort thermique ainsi qu’à la revue bibliographique des travaux réalisés. La démarche suivie est décrite dans le chapitre 2. Celle-ci est basée sur l’approximation de Boussinesq. Le modèle RNG k-ε est utilisé pour traiter la turbulence. La discrétisation des équations est réalisée à l’aide de la méthode des volumes finis associée à l’algorithme SIMPLEC pour traiter le couplage pression-vitesse. Dans la seconde partie, nous considérons d’abord la convection thermique et la convection thermosolutale dans des cavités fermées. Le principal but visé est: a) de valider le modèle considéré en confrontant nos résultats avec ceux de la littérature et b) d’étudier l’influence du nombre de Rayleigh thermique et du rapport de flottabilité. Les résultats obtenus révèlent que le modèle adopté prédit correctement les transferts thermique et massique.Ensuite, nous appliquons cette approche au cas des cavités bidimensionnelles ventilées soumises à des gradients de température et de concentration. Les indices de qualité de l’air et d’efficacité de la ventilation sont calculés et discutés. Nous achevons ce travail en analysant l’influence de la ventilation sur la qualité de l’air intérieur dans une pièce tridimensionnelle en régime transitoire. Cette analyse concerne différents scénarios de ventilation mécanique simple flux en vue de trouver la meilleure configuration en termes d’efficacité et de qualité de l’air intérieur
This thesis deals with the numerical prediction of heat and mass transfer impact on the air quality and thermal comfort within either ventilated or not cavities filled with pollutants. Indeed, ventilated areas are first modeled to be as ventilated cavities in a first approximation.To carry out this study, we adopt a numerical model based on solving equations governing momentum, heat and mass transfer. The first part of this thesis is dedicated to some generalities on ventilation, air quality and thermal comfort and the bibliographic review of previous works. The adopted approach is described in Chapter 2. It is based on the Boussinesq approximation. The RNG k-ε model is used to handle turbulence. The finite-volume method (FVM) is used to discretize of the set of equations, and the pressure-velocity coupling is achieved via the SIMPLEC algorithm. In the second part, we consider the thermal convection and thermosolutal convection in closed cavities. The main aim is a) to validate the considered model by comparing our results with those of literature, and b) to investigate influence of the thermal Rayleigh number and the buoyancy ratio. Our findings indicate that the model accurately predicts heat and mass transfer.Then, we apply this approach to the case of two-dimensional ventilated cavities subjected to temperature and concentration gradients. The indices of air quality and ventilation efficiency are calculated and discussed. We end this work by analyzing the influence of ventilation on the quality of indoor air in a three-dimensional room in transient regime. This investigation covers different scenarios from the simple flow mechanical ventilation which aims to find the best configuration in terms of efficiency and quality of indoor air

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Verriele-Duncianu, Marie. "Nature et origines des composés organiques volatils et odeurs présents dans un habitacle de véhicule : impact des pièces automobiles sur la qualité de l'air intérieur." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10205.

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Abstract:

La qualité de l’air à l’intérieur d’un habitacle (QAH) est un sujet d’intérêt grandissant chez les constructeurs automobiles soucieux de garantir un air sain et une ambiance olfactive agréable dans leurs véhicules. La QAH s’évalue par l’innocuité des composés émis dans l’habitacle vis-à-vis des voies respiratoires et de la peau. Elle se traduit également par l’odeur générée par le mélange de ces composés. La diversité des matériaux utilisés et le degré de confinement de l’habitacle sont à l’origine, à l’état neuf, de la pollution intérieure. Le but de ces travaux est d’abord d’accroître les connaissances sur les sources d’émissions de composés organiques volatils (COV) et d’odeurs mais également d’évaluer leur impact sur la QAH. De nombreuses techniques d’échantillonnage et d’analyses des COV ainsi que des méthodes d’évaluation olfactive ont donc été mises en œuvre. Sur un véhicule modèle, l’impact des pièces de l’habitacle sur la QAH a été évalué, d’une part, grâce à la mise en œuvre d’un modèle de calcul des contributions des pièces aux teneurs ambiantes de l’habitacle (Chemical Mass Balance) ; et d’autre part, grâce à des analyses multi-variées des profils sensoriels des pièces et de l’habitacle. Enfin, le croisement des données physico-chimiques et des données sensorielles obtenues, ainsi que des mesures par GC-Olfactométrie ont permis d’identifier des familles de composés responsables des odeurs en habitacle
The car air quality (CAQ) inside the passenger compartment is a subject of growing interest among manufacturers concerned with ensuring a healthy car interior and a pleasant olfactory ambiance in their vehicles. The CAQ is nowadays evaluated for innocuity of the compounds emitted into the cabin towards the respiratory tract and the skin, but also for the odorous synergy of the mixture of compounds. The variety of materials and the confinement level of new cabins are the factors behind car indoor pollution. The primary aim of this work is to increase knowledge about the emission sources of volatile organic compounds (VOC) and odors, but also to assess their impact on the CAQ. Numerous VOC sampling and analysis techniques and odor evaluation methods have been implemented. The impact of each car part on the CAQ was assessed, firstly, using model calculations to determine the contributions of each car part to ambient VOC levels (Chemical Mass Balance) and secondly, by multivariate analysis of sensory profiles of car parts and cabin assembly. Finally, linking chemical and sensory data and GC-Olfactometry analysis allowed for identification of chemical families involved in car cabin smells

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Tran, Clarisse. "Synthèse et étude de matériaux nanoporeux fonctionnalisés pour l'émission contrôlée de composés organiques dans l'air." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS014/document.

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Abstract:

La pollution de l’air intérieur est aujourd’hui reconnue comme un enjeu de santé publique. La règlementation impose depuis 2012 un étiquetage des matériaux de construction et d’ameublement en matière d’émission de polluants volatils. Bien que les méthodes de mesure d’émission de polluants soient nombreuses, il n’existe aucun matériau-standard émissif de référence pour les polluants de l’air intérieur qui permettrait la comparaison et la validation des mesures d’émission. L’objectif de ce travail est de produire des matériaux émissifs de référence en utilisant des matériaux à porosité contrôlée avec des tailles de pores adaptées à celle du polluant-cible pour un relargage contrôlé en concentration en fonction du temps. Les matériaux étudiés sont des polymères inorganiques ou hybrides organique-inorganiques synthétisés par voie sol-gel sous forme de blocs monolithiques ou déposés sur des substrats solides (verre ou textile). Différents matériaux microporeux ou/et mésoporeux ont été dopés au toluène et au naphtalène par exposition à leur vapeur saturante pendant des durées variables (2h à plusieurs jours). Ceci permet d’étudier l’influence de la taille des pores du matériau sur la vitesse de relargage du polluant. Le suivi cinétique du relargage spontané des polluants est réalisé selon un 1er mode statique avec une mesure optique du spectre d’absorption du polluant gazeux dans l’UV en fonction du temps. Dans le 2ème mode, le relargage dynamique sous balayage d’air du matériau dopé disposé dans une cellule FLEC normalisée est réalisé avec une mesure en continu de la concentration du polluant par chromatographie en phase gazeuse. Nous avons montré qu’il est possible de produire des matériaux à porosité contrôlée avec des gammes de distributions de tailles de pores allant de 0,8 à 12 nm. En choisissant judicieusement la matrice poreuse et la durée de dopage et en contrôlant les conditions de mise en œuvre (température, humidité), nous pouvons imposer la vitesse de relargage du polluant. Les gammes de vitesses d’émission vont de 30 µg.m-3.h-1 (classe A+) à 8.104 µg.m-3.h-1 (classe C) pour le toluène et de 2,6.103 à 2,6.104 µg.m-3.h-1 pour le naphtalène. Ces résultats montrent que ces matériaux pourront être utilisés pour une large gamme de polluants
Indoor air pollution is now recognized as a public health issue. Since 2012, the regulations have required the labelling of construction and furnishing materials with regard to the emission of volatile pollutants. Although there are many methods for measuring pollutant emissions, there is no standard reference emissive material for indoor air pollutants that would allow for comparison and validation of emission measurements. The objective of this work is to produce reference emissive materials by using porous materials with pore sizes tailored to the doped target pollutant with controlled release in pollutant concentration over time. The materials studied are inorganic or hybrid organic-inorganic polymers synthesized by sol-gel in the form of monolithic blocks or deposited on solid substrates (glass or textile). Various microporous and/or mesoporous materials have been doped with toluene and naphthalene pollutants by exposure to the latters’ saturated vapour for varying periods of time (2 hours to several days). The influence of the size of the pores of the material on the release of the pollutant has been studied. The kinetic monitoring of the spontaneous release of pollutants is carried out in two independent modes. A 1st static mode involves an optical measurement of the absorption spectrum of the gaseous pollutant in the UV as a function of time. In the 2nd mode, the dynamic air-sweeping release of the doped material placed in a standard FLEC cell is carried out with continuous measurement of the pollutant concentration by gas chromatography. We have shown that it is possible to produce materials with controlled porosity with narrow pore size distributions over the 0.8 to 12 nm domain. Further, by choosing judiciously the porous matrix and doping time and controlling the experimental conditions of release (temperature, humidity), we can impose the rate of release of the pollutant. The emission velocity ranges from 30 µg.m-3.h-1 (class A+) to 8.104 µg.m-3.h-1 (class C) for toluene and from 2.6.103 to 2.6.104 µg.m-3.h-1 for naphthalene. These results indicate that these materials can be used for a wide range of pollutants

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Raut, Jean-Christophe. "Synergie expérimentale impliquant la mesure lidar pour la caractérisation optique et microphysique de l'aérosol : applications à la qualité de l'air et au transfert radiatif." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00323901.

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Abstract:

Les travaux présentés visent à améliorer notre compréhension de l'évolution des propriétés physico-chimiques et optiques de l'aérosol de pollution urbaine, désertique ou issu de la combustion de biomasse, en particulier son indice complexe de réfraction et son albédo de simple diffusion. Cette caractérisation est nécessaire pour répondre aux problématiques scientifiques et sociétales associées à la qualité de l'air et à l'évolution du climat. L'étude est basée sur une complémentarité entre les plateformes de mesures in situ au sol ou aéroportées et les observations de télédétection active et passive. La mesure lidar en particulier constitue un apport incontournable pour évaluer la variabilité horizontale et surtout verticale des propriétés des aérosols dans la couche limite atmosphérique, mais aussi dans la couche résiduelle, ou dans les couches injectées depuis la couche limite dans la troposphère libre. La méthodologie d'analyse met en évidence l'importance de la provenance géographique, l'impact des processus de vieillissement et des phénomènes dynamiques dans l'évolution des propriétés structurales, optiques et hygroscopiques des aérosols. Une telle détermination précise des propriétés de chacune des couches d'aérosols est indispensable pour le calcul des flux radiatifs et des taux d'échauffement dans la colonne atmosphérique. L'impact radiatif combiné des aérosols d'origine désertique et des aérosols issus des feux de biomasse observés au-dessus de Niamey (Niger) a ainsi été évalué lors de la saison sèche. Ces résultats suggèrent l'importance d'une meilleure prise en compte, dans les modèles, de ces propriétés cruciales des aérosols dans chacune des couches.

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Gandolfo, Adrien. "Incidence de la chimie hétérogène des oxydes d'azote sur la qualité des atmosphères intérieures : impacts des nanoparticules de TiO2 dans les peintures." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0337/document.

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Abstract:

Pour répondre aux aspects essentiels du développement durable, les nouvelles constructions doivent réduire leur consommation énergétique. Cela se traduit par une meilleure isolation des bâtiments mais aussi par une maitrise et un control du renouvellement de l'air par ventilation mécanique contrôlée. De telles actions participent à l’augmentation des concentrations de polluants en intérieur pouvant avoir des conséquences sanitaires importantes. La technique de dépollution passive de l’air reposant sur des processus photocatalytiques est une solution intéressante pour répondre à cette problématique. L’objectif de cette étude est d’optimiser une peinture pour application intérieure contenant des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) afin de réduire les concentrations de polluants gazeux comme de dioxyde d’azote (NO2) tout en limitant la formation de contaminants tel que l’acide nitreux (HONO). Dans cette optique, durant cette thèse, différents jeux de peintures (photocatalytiques et de référence) ont été étudiés dans des conditions simulées de laboratoire et dans un environnement réel. Les expériences en laboratoire ont montré une efficacité d’élimination du NO2 jusqu’à 4 fois plus importante sur une peinture photocatalytique que sur une peinture standard. Cette étude met également en évidence la formation hétérogène d’acide nitreux pendant la réaction photocatalysée du NO2. Les rendements de formation de HONO sont compris entre 4 et 20 % du NO2 consommé. Lors d’une étude à échelle 1, dans une pièce modèle, des concentrations significatives de HONO ont été mesurées. Ces observations mettent à jour des mécanismes encore non élucidés de formation de cette espèce en air
In order to improve building energy consumption, new constructions reduce air exchange rate by including better insulation and adding controlled ventilation. However, this energetic advantage participates in increasing the concentration of indoor pollutants and can be the cause of adverse effects on the occupants’ health. A possible solution to this issue is to use the photocatalysis principle/theory as an innovating technique for air remediation. The aim of this study is to optimize photocatalytic materials containing titanium dioxide (TiO2) in order to reduce the concentrations of indoor air pollutants such as nitrogen dioxide (NO2) without the generation of emerging contaminants such as nitrous acid HONO. Over the course of this Ph.D., effects of different photocatalytic paints, tested under simulated and real conditions were studied. Laboratory experiments showed an effective elimination of nitrogen dioxide (NO2) up to 4 times higher with a photocatalytic paint than with a standard paint, the most important parameters influencing NO2 elimination being nanoTiO2 quantity built-in the paint, light intensity, and temperature. This study also highlights the heterogeneous formation of nitrous acid (HONO) during the photocatalysis of NO2, reactivity yields range from 4 % to 20 % of used NO2. During a scale one study in a model room, a significant concentration of HONO was measured. Those observations reveal yet not fully elucidated mechanisms for the indoor formation of this compound

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Blondeau, Patrice. "Caractérisation et modélisation des transports de polluants dans les environnements intérieurs." Habilitation à diriger des recherches, Université de La Rochelle, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351567.

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Abstract:

La qualité de l'air intérieur constitue aujourd'hui une composante majeure de la qualité des ambiances intérieures. Elle constitue toutefois une discipline scientifique à la fois jeune et complexe où le champ de connaissances à explorer reste important. Le mémoire synthétise les travaux développés depuis 15 années au LEPTIAB sur cette thématique. Ils ont pour fil conducteur une approche physique des phénomènes qui déterminent les concentrations en polluants dans les environnements intérieurs : transport par les flux d'air, émissions internes, interactions avec les matériaux, réactivité chimique et systèmes d'épuration. Après une description détaillée des méthodes et modèles utilisés, le document présente les différentes applications traitées à l'occasion de projets de recherche nationaux et internationaux ou de collaborations industrielles : influence des matériaux et de la ventilation sur l'exposition des occupants, modélisation des émissions en COV par les matériaux du bâtiment, caractérisation/modélisation dynamique des systèmes d'épuration, étude des transferts à travers l'enveloppe des bâtiments ...

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Joblin, Yaël. "Elaboration d'un microsystème d'analyse de l'air destiné à la détection rapide d'un développement fongique dans les espaces clos." Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00696618.

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Abstract:

Les champignons sont des biocontaminants courants des environnements intérieurs. De nombreuses études ont démontré leur rôle dans la dégradation des supports que ces microorganismes colonisent tels que les matériaux de construction, les ouvrages ou les œuvres d'art. De plus, ces biocontaminants sont susceptibles d'induire des allergies, des infections, des toxi-infections ou encore des irritations. Depuis 2005, une technique de détection de la croissance fongique, basée sur la recherche de traceurs chimiques spécifiques dans l'air, et un indice de contamination fongique (ICF), ont été développés et validés au cours de différentes campagnes de mesures dans l'habitat, les bureaux, les écoles, les crèches... L'objectivation d'une croissance fongique dans un environnement s'appuie sur des prélèvements par adsorption, une analyse chromatographique au laboratoire (GC/MS) et le calcul de l'ICF. Dans le cadre de la surveillance de la qualité microbiologique de l'air des environnements intérieurs, cette thèse a pour ambition de prolonger ces travaux en développant notamment un système de microcapteurs chimiques adapté à la mesure in situ. Cette recherche repose à la fois sur la méthode de détection fongique développée au CSTB et sur l'expertise scientifique et technique de l'ESIEE en matière de miniaturisation d'instruments de mesure, grâce à l'apport des microtechnologies. Le premier axe de cette étude a consisté à identifier expérimentalement les COV du métabolisme fongique spécifiques d'un développement sur des matériaux du patrimoine. Ces molécules ont permis de consolider l'ICF et de définir deux indices spécifiques à la problématique des sites patrimoniaux, validés dans des châteaux, musées, bibliothèques, grottes ornées... Le second axe porte, d'une part, sur la conception la réalisation et la caractérisation des briques élémentaires du microsystème d'analyse, à savoir un module de préconcentration (adsorption TENAX), un module de séparation (microGC) et un module de détection (capteurs polymères) et d'autre part sur les intégrations et pilotage de ces briques

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Tobon, Monroy Ana Maria. "Etude de la potentialité du développement de micro-organismes sur des matériaux d'isolation bio-sourcés et conventionnels utilisés dans la rénovation de batiments : impacts sur la qualité de l'air intérieur." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2020. http://www.theses.fr/2020IMTA0185.

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Abstract:

Dans le contexte des transitions énergétique et environnementale, la réduction de la demande énergétique des bâtiments est devenue un des objectifs majeurs pour la société. Une des solutions possibles pour atteindre cet objectif est l’utilisation de matériaux bio-sourcés dans la rénovation énergétique de l’habitat et dans les constructions neuves répondant aux normes BBC. Or, compte tenu que les isolants bio-sources sont hygroscopiques, il est important de veiller à ce que l’humidité ne s’accumule pas au sein de ce type de matériaux car cela peut favoriser le développement fongique et impacter la qualité de l’air intérieur. Ce travail de thèse a eu pour objectif d’une part d’étudier la potentialité de différents matériaux d’isolation (matériaux bio-sourcés / matériaux conventionnels) et d’autre part d’évaluer les émissions en COV de ces matériaux en absence et présence de moisissures. Les résultats ont mis en évidence une variabilité des réponses des matériaux bio-sourcés face à la croissance fongique selon la méthode employée. De plus, ils ont révélé que les isolants bio-sourcés de l’étude sont peu émissifs en ce qui concerne les composés organiques volatils (COV) réglementaires et que d’autres COV sont majoritairement émis par ces matériaux. De même, une influence d’une l’HR élevée sur les émissions en COV des matériaux natifs a été observée. Enfin, 15 COV potentiellement microbiens (COVm) ont été identifiés comme pouvant être associés à la croissance d’Aspergillus niger
In an ecological and environnemental transition contexte, enhacing building energy efficiency has become a major objectif for the society. One possible solution to reach this goal is the use of bio-based insulation materials in building retrofitting and new low energy constructions. However, as they are hygroscopic, it is important to avoid humidity accumulation within these materials because it may promote mould growth and influence volatile organic compounds (VOC) emissions from materials, degradating indoor’s air quality. This thesis aimed to asses the potentiality of bio-based and conventional insulation materials to mould growth and to study VOC emissions from non-contaminated and contaminated materials. The results showed a variety of responses from the materials to mould growth. Regarding VOC emissions, the studied materials are low emissive when it comes to reglamentary compounds but other VOC are emitted from these materials. In adittion, an influence of high relative humidity on VOC emission was observed. Therafter, 15 microbial VOC (mVOC) associated with Aspergillus niger growth, were identified

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Vignau-Laulhere, Jane. "Développement du préleveur passif pour la mesure du formaldehyde dans l'air en vue d'améliorer le diagnostic dans les environnements intérieurs." Thesis, Pau, 2016. http://www.theses.fr/2016PAUU3006/document.

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Abstract:

Depuis 2001 et la création d'un observatoire de la qualité de l'air intérieur (OQAI), la qualité de l'air intérieur est devenue un enjeu majeur de santé publique et fait l'objet d'un cadre réglementaire qui continue d'évoluer au cours des dernières années. Deux décrets récents, en France, prévoient la mise en œuvre de l'étiquetage des matériaux de construction en fonction de leurs émissions de composés organiques volatils (COV) (décret n° 2011-321, 23/03/2011) et le contrôle de la concentration des polluants (benzène et formaldéhyde) avec un guide des valeurs pour les bâtiments ouverts au public (n ° 2011-1728, 12/02/2012). De nos jours, la méthode analytique utilisée pour mesurer la concentration en formaldéhyde dans l'air consiste en un prélèvement sur cartouche de 2,4-dinitrophénylhydrazine (DNPH), qui est analysée par chromatographie en phase liquide après extraction. Cette méthode nécessite un équipement lourd et une étape en laboratoire est nécessaire. La société Ethera développe et commercialise des capteurs spécifiques pour la détection et la mesure du formaldéhyde avec des échantillonneurs passifs ou actifs. Ce capteur est basé sur des matrices nanoporeuses contenant du Fluoral-P (4-amino-3-pentène-2-one), qui réagit sélectivement avec le formaldéhyde pour produire un composé coloré de la 3,5-diacétyl-1,4-dihydrolutidine (DDL). La DDL est détectée à 420nm par lecture optique et la différence de densité optique mesurée avant et après l'exposition du capteur est directement proportionnelle à la concentration en formaldéhyde dans l'air intérieur. Le but de cette thèse est d'améliorer les performances des échantillonneurs passifs. Les différentes phases du développement des échantillonneurs passifs sont étudiées (conception, évaluation en chambre d’exposition) avec différentes approches et méthodologies. Deux axes d'étude sont considérés: une approche théorique et des essais en laboratoire. Une approche théorique a été mise en œuvre pour optimiser un échantillonneur passif ou dimensionner un nouveau préleveur. Les tests de laboratoire ont permis d'évaluer les paramètres métrologiques des échantillonneurs passifs (limite de détection, sensibilité, répétabilité, linéarité ...) et les effets des facteurs d'exposition (température, humidité relative, concentration)
Since 2001 and the creation of a French Indoor Air Quality Observatory (OQAI), indoor air quality has become a major public health issue. It is the subject of a regulatory framework that continues to evolve in recent years. Two recent decrees, in France, foresee the implementation of the labeling of building materials according to their emissions of volatile organic compounds (VOCs) (decree n°2011-321, 23/03/2011) and the survey of air concentration of two pollutants (benzene and formaldehyde) with guide values in public buildings (n°2011-1728, 2/12/2012). Today, the analytical method used to measure formaldehyde concentration in air consists in a 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) sampling cartridge which is analyzed by liquid chromatography after solvent extraction. This method is time consuming, expensive and complicated to perform. The company Ethera develops and markets specific, sensitive sensors for detection and measurement of formaldehyde with passive or active samplers. This sensor is based on a nanoporous matrix containing Fluoral-P (4-amino-3-penten-2-one), which selectively reacts with formaldehyde to produce a colored compound the 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine (DDL). DDL is detected at 420nm by optical reading and the difference of the optical density measured before and after exposition of the sensor is directly proportional to the concentration of formaldehyde in air. The purpose of this thesis is to improve the performance of passive samplers. The different phases of the development of passive samplers are studied (design, evaluation in environmental chamber) with different approaches and methodologies. In fact, two axis of study are considered: a theoretical approach and laboratory tests. Theoretical approach will be implemented to optimize a passive sampler or for sizing a new one based on the study of theoretical sampling rates. Laboratory tests will allow to assess metrological parameters of passive samplers (detection limit, sensitivity, repeatability, linearity…) and to estimate effects of exposure factors (temperature, relative humidity, concentration levels …)

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Ramalho, Olivier. "Vers une métrologie olfactive de la qualité de l'airintérieur. Correspondances entre les données del'analyse sensorielle, de l'analyse chimique et d'un"nez électronique"." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00102579.

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Abstract:

La caractérisation des odeurs dans les environnements intérieurs est nécessaire pour évaluer la qualité de l'air
perçue, ou l'impact des différentes sources, en particulier les revêtements de sols et de murs. L'utilité d'un
système multi-capteurs à ce titre paraît intéressante devant la lourdeur d'une évaluation sensorielle comprenant
plusieurs individus préalablement entraînés.
Afin de comprendre l'information issue du réseau de capteurs polymères conducteurs utilisés, leur réponse à
10 émissions de peintures fréquemment utilisées en ambiances intérieures a été confrontée aux évaluations
d'intensité d'odeurs des mêmes échantillons effectuées par 13 sujets (méthode des équivalences olfactives) et à
leur composition analytique respective. Trois espaces de réponses ont été construits à partir des différentes
matrices de résultats (10 peintures pour 13 sujets, 28 capteurs et 27 variables analytiques) traitées par analyse
factorielle des correspondances. Devant la dépendance des échantillons entre eux, l'espace olfactif quantitatif ne
présente que trois dimensions, dont la principale caractérise une sensation trigéminale confirmée par la présence
d'aldéhydes en fortes concentrations au niveau des échantillons glycérophtaliques. Cette dimension est la seule
retenue au niveau de l'espace d'interaction des capteurs avec les peintures, et la principale dans l'espace
analytique déterminé. La classification des peintures dans l'espace monodimensionnel des capteurs, ou dans la
première dimension de l'espace analytique, suit celle d'un individu anosmique spécifique, dont la seule présence
fait basculer le nombre de classes de peintures dans l'espace olfactif de 2 à 3. Il vient renforcer la nécessité de la
prise en compte des différences interindividuelles dans la caractérisation de l'odeur.
Un espace à quatre dimensions, réunissant l'ensemble des données, a été construit après retrait des
échantillons présentant un caractère trigéminal, par transformations des données en rangs. Les cinq groupes de
variables constitués sont supposés correspondre à des propriétés distinctes ligand-récepteur olfactif. Des
similitudes de classification des peintures ont été trouvées entre des capteurs et certains sujets, indiquant des
mécanismes de réponses proches. Ce type de démarche apporte des éléments sur la structure des récepteurs
olfactifs humains et à plus long terme sur le nombre de classes de récepteurs.
L'insuffisante prise en compte de la globalité de l'information sensorielle par les capteurs, impose la nécessité
d'une hybridation des technologies des capteurs et l'intégration de nouveaux systèmes plus sensibles basés sur la
spectrométrie de masse. Une répétition de capteurs identiques permettrait par ailleurs une convergence du signal
assurant une stabilité et un gain de sensibilité non négligeable. De mêmes conclusions peuvent être tirées de la
méthode analytique choisie, nécessitant une multiplication des systèmes de prélèvements différents et des
systèmes séparatifs élaborés couplés à une évaluation olfactive des effluents pour espérer identifier et quantifier
tous les composés odorants.
De tels progrès sont nécessaires pour espérer modéliser un jour le traitement de l'information olfactive par
des techniques de reconnaissance de formes élaborées

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Pretot, Pierre-Emmanuel. "Air quality improvement in closed or semi-closed areas with a minimal energy consumption." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2023. http://www.theses.fr/2023ECDN0023.

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Abstract:

La qualité de l’air est un facteur clépour la santé. Les polluants intérieurs sontnombreux avec des attributs et comportementspropres. Des solutions existent pour les traitermais la consommation énergétique ou lamaintenance sont des points clés et il faut doncoptimiser ces solutions à chaque cas. L’objectifde cette thèse est de proposer des méthodes desimulation temps réel d’optimisation.D’après la littérature, les particules liées àl’activité ferroviaire sont la principaleproblématique au niveau des stations de trainsouterraines et celles-ci sont traitées séparémentdes autres milieux clos en utilisant une approche1D. Les niveaux de concentration journalierspour différentes classes de particules sontreproduits à partir d’un jeu d’équations pour deuxcas d’étude. La discrétisation 1D permet ensuited’implémenter des solutions de dépollution lelong des quais pour évaluation. Les résultatsavec cette méthode corrèlent plutôt bien auxessais réalisés et chaque configuration estévaluée en moins d’une minute.Une méthode FFD permettant des simulationstransitoires est évaluée pour les autresenvironnements intérieurs. L’objectif principal iciest d’évaluer la précision de la modélisation duflux d’air pour une simulation temps réel. Eneffet, le comportement d’un polluant est trèsdépendant de celui-ci. Après une premièreévaluation, la méthode FFD utilisant un maillagegrossier parait assez précise en comparaison àla CFD standard pour être utilisée comme outild’optimisation de solution de dépollution maisune analyse approfondie est nécessaire
Air quality is a key factor regardinghuman health. Indoor air pollutants are numerousand have different characteristics and behavior.Solutions to treat these pollutants already existbut energy consumption or maintenance are keypoints and optimization for each case is required.In this PhD thesis, simulation methods areproposed for this with real time simulation astarget.Based on literature review, particles linked withtrain activity are the main problematic insidesubterranean train stations. Due to its specificity,they are treated separately from other indoorvolumes and a 1D approach is used here. Basedon a differential equations set using physicalparameters like air and train velocities, the dailyparticles concentrations for different particlessize classes are well reproduced for two studycases. The 1D discretization allow then toimplement depollution solutions along theplatforms for evaluation. The method givespretty good results compared to measurementsand each configuration is evaluated in less thana minute.An FFD method allowing transient simulations isthen evaluated for other indoor environments.The main objective here is to evaluate theairflow modelling accuracy for a real timesimulation. Indeed, pollutant behavior highlydepends on airflow. After a first evaluation, theFFD method using coarse mesh grid seems tobe accurate enough based on comparison withstandard Computational Fluid Dynamics to beused as tool for optimization of depollutionsolution but deeper analysis is needed

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Angulo, Shadia. "Emissions of terpenes from the use of essential-oil-based household products under realisatic condition : impact on indoor air quality." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0023.

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Abstract:

Les huiles essentielles, en tant que parfums naturels, sont fréquemment utilisées dans les produits ménagers et les désodorisants commercialisés comme verts. Cependant, elles contiennent des espèces chimiques volatiles et réactives. Ce travail de synthèse vise à renseigner les émissions de produits ménagers à base d’huiles essentielles à travers des protocoles de mise en œuvre et d’usages réels afin d’évaluer leurs impacts sur la qualité de l’air intérieur. L’approche expérimentale a permis l’étude des émissions en terpènes de 10 produits à base des huiles essentielles au sein des chambres expérimentales de différents volumes : depuis les micro-chambres d’émission jusqu’à une pièce expérimentale de 40 m3.Concernant les produits de nettoyage à base d’huiles essentielles, des niveaux de concentration contrastés sont mis en évidence pour les terpènes émis en fonction du protocole d’application et de l’usage du produit. Par ailleurs, une augmentation des niveaux de formaldéhyde peut être observée après l’application de certains produits, suggérant des sources secondaires pour ce COV. Concernant la diffusion d’huile essentielle d’arbre à thé, des niveaux de concentrations et de cinétiques d’émissions contrastés ont été mis en évidence en fonction du mécanisme de diffusion utilisé. Les concentrations en terpènes peuvent dépasser de plus d’un ordre de grandeur les niveaux critiques d’exposition recommandés. Il est montré que les contributions individuelles des terpènes émis varient tout au long du processus de diffusion quel que soit le mode de diffusion. Les produits ménagers à base d’huiles essentielles doivent donc être envisagés comme des sources significatives et variables de COV puisqu’ils peuvent induire des concentrations en terpènes en air intérieur dépassant les limites d’exposition établies par les Etats-Unis et l’Union Européenne
Essential oils, as natural fragances, are frequently used in green marketed housecleaning products and air fresheners. Nonetheless, they contain volatile and reactive chemical species. This thesis investigates the emissions of essential-oil-based household products under real consumer use patterns to assess their impacts on indoor air quality. The experimental approach allows an integrated assessment of the estimation of the terpene emissions from 10 selected essential-oil-based household products in experimental chambers at different scales ; from micro-chamber to the 40m3 experimental room. Regarding essential-oil-based cleaning products, contrasted concentration levels are evidenced for terpenes species related to the application process and use purpose of these products. Morover, long-term increase of formaldehyde concentrations are noticed after the application of these products that might be related to secondary sources. Concerning the indoor diffusion of tea tree oil, contrasted concentration levels and kinetics are evidenced depending on the mechanism of diffusion used. Concentrations can exceed by more than one order of magnitude the recommanded Critical Exposure Level (CEL). It is noticed that the relative contribtions of individual terpenes is the gas phase vary all along the diffusion process, for any investigated diffusion device. Finally, essential-oil-based household products have to be seriously envisaged as versatile anfdsignificant sources of VOCs since they might induce indoor concentrations of terpenes exceeding exposure limits established by the European Union and the United States

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Micolier, Alice. "Développement d’une méthodologie d’évaluation cohérente et intégrée de l’impact des choix de conception sur la qualité de l’air intérieur et les performances énergétiques et environnementales des bâtiments résidentiels." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0380.

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Abstract:

A l'heure où le secteur de la construction connaît une profonde transformation portée par des préoccupations énergétiques et environnementales, les solutions de conception proposées pour répondre à ces objectifs ne doivent pas compromettre la qualité de l’air intérieur (QAI). Malgré les risques majeurs de santé publique liés à celle-ci, des outils manquent aux acteurs de la conception pour juger de la performance des solutions de conception proposées en terme de QAI. Cette thèse vise à répondre à cet enjeu en proposant une méthodologie d’évaluation cohérente et intégrée des performances sanitaires, énergétiques et environnementales des solutions de conception. L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) a été identifiée comme pertinente pour intégrer dans un cadre méthodologique normé l’évaluation de la QAI à celle de la performance énergétique et environnementale à travers des métriques d’impacts communes.Afin de considérer au mieux les impacts générés par la pollution de l’air intérieur et les consommations énergétiques en phase opérationnelle du bâtiment, nous avons développé un modèle numérique couplant les transferts de chaleur et de masse dans l’enveloppe du bâtiment. Ce modèle permet d’évaluer l’émission des polluants depuis les matériaux de construction (inventaire) jusqu’à leur devenir dans les environnements intérieurs (transport) en fonction de la température. L’intégration de ce modèle à la méthodologie d’ACV nous a permis de quantifier l’impact de différents matériaux de construction sur l’environnement intérieur et extérieur du bâtiment et de les mettre en regard avec les impacts générés lors de leur production et fin de vie respective. Les résultats obtenus nous ont montré la sensibilité de ce modèle aux paramètres comportementaux.L’occupant a un rôle majeur dans la problématique de la QAI et sa prise en compte est un élément clé afin de quantifier l’exposition des occupants aux polluants intérieurs avec moins d’incertitudes. Nous avons développé un modèle agent simulant le comportement humain au sein des bâtiments résidentiels à l’aide d’une architecture cognitive avancée intégrant à la fois le comportement délibératif et social des occupants. Le couplage du modèle de transport des polluants et du modèle-agent de comportement humain nous a permis d’explorer au travers d’un cas d’étude dans quelle mesure l’exposition à la pollution intérieur est sensible au mode de vie des occupants et le comportement des occupants influe sur le devenir des polluants dans les environnements intérieurs. Ceci constitue une étape préliminaire pour estimer un intervalle de confiance des résultats de simulations, ouvrant ainsi la voie à un processus de garantie de performance en terme de QAI
The construction sector is undergoing a profound transformation driven by energy and environmental concerns. The design solutions proposed to meet these objectives must not compromise indoor air quality (IAQ). Despite the major public health risks associated with this issue, design actors lack tools to assess the performance of the design solutions in terms of IAQ. This thesis aims to address this challenge by proposing a consistent and integrated methodology for evaluating the health, energy and environmental performance of building design solutions. Life Cycle Assessment (LCA) has been identified as a relevant methodology for integrating into a standardised methodological framework the evaluation of the building performance in terms of IAQ, energy and environment through common impact metrics.In order to better characterise the impacts generated by indoor air pollution and energy consumption during the operational phase of the building, we developed a numerical model coupling heat and mass transfers in the building envelope. This model evaluates the emission of pollutants from building materials (inventory) until their fate in indoor environments (transport) as a function of the temperature. The integration of this model into the LCA allowed us to quantify the impact of different construction materials on the indoor and outdoor environment of the building and to compare them with the impacts generated during their production and end of life phase. The results obtained show the sensitivity of this model to behaviour-driven parameters.The occupant has a major role in the problem of IAQ and its consideration is a key element to quantify occupants’ exposure to indoor pollutants with fewer uncertainties. We developed an agent-based model simulating human behaviour within residential buildings using an advanced cognitive architecture that integrates both the deliberative and social behaviour of occupants. By coupling the pollutant transport model with the human behavioural agent model, we explored to which extent the exposure to indoor pollution is sensitive to the occupants' lifestyle and the occupants' behaviour influences the fate of pollutants in indoor environments. This is a preliminary step in estimating a confidence interval of the simulation results, paving the way for a performance guarantee process in terms of IAQ

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Nasreddine, Rouba. "Développement d'une méthode analytique et d'un microanalyseur miniaturisé pour la détection des BTEX dans l'air." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF010.

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Abstract:

Les BTEX est une famille de polluants très répandue en air intérieur. Ils présentent des effets nocifs sur la santé humaine à des faibles concentrations ce qui a emmené le législateur à fixer des seuils afin de limiter l'exposition des gens. L'objectif de ce travail de recherche est de développer et de mettre en place une méthode analytique sensible, précise et rapide basée sur un dispositif de mesure. Le dispositif ainsi mis en place est un chromatographe en phase gazeuse miniaturisé équipé d'un mini détecteur à photo ionisation dédié à la détection des BTEX en temps quasi-réel. Le système analytique est très portable ayant une consommation gazeuse très faible assurant une autonomie élevée sur de longues durées. Son mode de fonctionnement se base sur l'échantillonnage de l'air dans une boucle connecté à une vanne six voies. L'injection de l'échantillon sur une colonne analytique placée dans un four pour la séparation est assurée par le changement de la position de la vanne avant la détection par photo ionisation. Le nouveau dispositif miniaturisé a été déployé lors de deux campagnes intensives menées dans un collège énergétiquement performant. Cette étude a porté sur la surveillance temporelle de la concentration des polluants présents en air intérieur, y compris les BTEX. Les résultats ainsi obtenus pour les BTEX avec notre dispositif ont été comparés à ceux fournis par d'autres techniques dites techniques de référence. Ces campagnes de terrain ont permis donc de valider les performances analytiques, la robustesse et l'autonomie de cette nouvelle méthodologie
BTEX are very widespread indoor air pollutants. Their harmful effects on human health had led the legislator to set thresholds in order to limit the population exposure. The aim of this thesis is to develop a sensitive, accurate and fast analytical method based on a measurement device. Therefore, the device implemented is a miniaturized gas chromatography (GC) equipped with a mini photo ionization detector dedicated to BTEX detection in indoor air in near-real time. The miniaturized GC is very portable with a very low gas consumption which enhances its autonomy over a long period. Its operation mode is based on air sampling inside a sample loop which is connected to a six port valve. The injection over a heated analytical column is ensured by switching the valve position before detection by a photo ionization detector. This novel device was used in real conditions during two field campaigns conducted in an energy efficient college. This study focused on the temporal monitoring of indoor air pollutant concentrations including BTEX. The results obtained with our miniaturized device for BTEX were compared to those given by other techniques known as reference techniques. These field campaigns have therefore enabled us to validate the analytical performances, the robustness and the autonomy of this novel analytical method

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Guo, Fangfang. "Development of a model for controlling indoor air quality." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAH011/document.

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Abstract:

Ce travail a consisté à analyser et de simuler à l’aide du modèle INCA-Indoor la qualité de l’air intérieur, et de développer une nouvelle méthodologie pour étudier les contributions des différents processus aux concentrations de polluants. Cette nouvelle méthodologie se base sur un nouveau programme de sensibilité INCA-Indoor-D, permet d’identifier rapidement les paramètres les plus sensibles qui peuvent influencer la qualité de l’air intérieur. Le modèle INCA-Indoor a été validé expérimentalement en utilisant les données mesurées lors de la campagne MERMAID (2014-2015). L’application du programme de sensibilité INCA-Indoor-D est pour analyser des sensibilité des concentrations de OH par rapport aux divers paramètres. Une classification de l’importance de ces paramètres en fonction de la sensibilité a ainsi été effectuée. Ce travail de thèse offre une nouvelle analyse de la pollution de l’air ainsi que de nouvelles perspectives d’études possibles dans un bâtiment basse consommation
This study consisted in the study of indoor air quality with INCA-Indoor model, and especially the development of a fast methodology to identify the most sensitive parameters influencing indoor air quality. The methodology is based on a sensitivity program INCA-Indoor-D, which was built to identify the most important parameters affecting pollutant concentrations. With measurement data from MERMAID (2014-2015), it is intended to continue to evaluate the INCA-Indoor model, which was used to analyze the indoor air quality of a low energy building. The first application of the sensitivity program INCA-Indoor-D is performed to develop a comprehensive sensitivity analysis of indoor [OH] with respect to diverse parameters. Sensitivity has been settled with a classification of the parameters. The results in this study provide useful information about roles of different processes controlling indoor air quality and the effects of different parameters on indoor pollutant concentrations

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Blocquet, Marion. "Étude radicalaire de la chimie de l'atmosphère, de l'air intérieur et de la combustion "basse température" par détection de OH et HO2 par technique optique de fluorescence induite par laser - FAGE (Fluorescence Assay by Gas Expansion)." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10196/document.

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Abstract:

Les radicaux OH et HO2 sont des espèces réactives majeures dans de nombreux environnements et les processus chimiques dans lesquels ils sont impliqués sont multiples et complexes. Dans l’atmosphère, OH est le principal oxydant le jour et HO2 lui est fortement lié. OH a également été mesuré récemment en air intérieur, ce qui met en évidence la présence d'une réactivité rapide, potentielle source de polluants secondaires, dans les bâtiments. En combustion, OH et HO2 sont également au cœur de la réactivité. Afin de mieux comprendre les processus chimiques impliquant ces radicaux et par conséquent la formation des polluants dans ces domaines d’application, le dispositif mobile FAGE (Fluorescence Assay by Gas Expansion) a été utilisé lors de cette thèse. Cette technique permet de caractériser OH et HO2 en combinant des mesures de concentration et de temps de vie (réactivité de OH) avec une haute sensibilité et sélectivité ainsi qu’une grande résolution temporelle. Elle est basée sur la détection des radicaux OH et HO2 (après conversion en OH par ajout de NO) par Fluorescence Induite par Laser (LIF) haute cadence après expansion gazeuse et adaptée pour des mesures de réactivité de OH par couplage avec une cellule de photolyse (pump-probe FAGE). Une campagne de mesure, réalisée sur le campus de Lille 1 a permis d’étudier la variation de la réactivité en milieu urbain. Deux campagnes de mesure ont été réalisées en air intérieur pour la mesure de la réactivité de OH et la quantification de OH et HO2. Le dispositif FAGE a également été utilisé pour la première fois pour l'étude de la chimie de la combustion dans un réacteur parfaitement agité (Jet-Stirred Reactor : JSR)
OH and HO2 radicals are major reactive species in many environments and the chemical processes in which they are involved are numerous and complex. In the atmosphere, OH is the main oxidant during the day and HO2 is strongly linked to it. OH has also been measured recently in indoor air; highlighting the presence of a rapid reactivity and therefore a potential source of secondary pollutants in buildings. In combustion, OH and HO2 are also important for the reactivity. To better understand chemical processes involving these radicals and consequently the formation of pollutants in these fields of application, the mobile device FAGE (Fluorescence Assay by Gas Expansion) has been used in this thesis. This technique allows characterizing OH and HO2 by combining concentration and lifetime (OH reactivity) measurements with a high sensitivity, selectivity and temporal resolution. It is based on the detection of OH and HO2 radicals by Laser Induced Fluorescence (LIF) at a high repetition after gas expansion. It is adapted for OH reactivity measurements by the coupling of a photolysis cell (pump-probe FAGE). A field campaign, performed on the Lille 1 campus, allowed the study of the variation of the reactivity in an urban environment. Two field campaigns were performed in indoor air to both measure OH reactivity and quantify OH and HO2. The FAGE device was also used for the first time in the field of combustion chemistry, by coupling it to a Jet-Stirred Reactor (JSR)

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Forthomme, Audrey. "Caractérisation du comportement des aérosols microbiens dans les réseaux de ventilation d'espaces occupés." Phd thesis, Ecole des Mines de Nantes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782957.

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Abstract:

La qualité microbienne de l'air intérieur représente un enjeu sanitaire important, notamment dans le secteur professionnel. Ces travaux de thèse ont permis d'étudier les conditions favorisant le développement des espèces microbiennes collectées sur des médias fibreux utilisés dans des CTA, ainsi que leur réentrainement an aval de la filtration, susceptible de dégrader la qualité de l'air. La première partie de l'étude s'est déroulée en laboratoire à partir de la filtration d'un consortium bactérien - fongique composé de Staphylococcus epidermidis et Penicillium oxalicum. L'influence de trois paramètres a été étudiée sur la croissance microbienne : le taux d'humidité relative (HR) de l'air, la nature du média fibreux, la présence/absence de flux d'air. Les résultats ont révélé notamment que quelles que soient les conditions,S. epidermidis n'arrive pas à croître. En revanche, lorsque l'HR de l'air approche 100%, P. oxalicum se développe sur les filtres et des spores sont relarguées en aval des filtres après une reprise de la filtration. Une seconde partie de l'étude a consisté à travailler avec un aérosol atmosphérique semi urbain. Deux unités de filtration d'air ont fonctionné pendant 5 mois en parallèle. La ventilation d'une des deux unités a été stoppée chaque week-end et redémarrée en début de semaine. Un suivi de la température, de l'humidité de l'air, de la perte de charge des filtres et de la concentration des particules totales dans l'air en amont de la filtration a été assuré tout au long de l'étude. Les concentrations en microorganismes cultivables ont été mesurées chaque semaine en amont et en aval de chaque filtre, notamment au redémarrage de la ventilation. En fonction des variations saisonnières de la concentration des microorganismes, les résultats ont montré en particulier des efficacités de filtration vis-à-vis des particules bactériennes faibles, voire négatives, dans l'unité de filtration fonctionnant en continu.

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Kanama, Najwa. "Prise en compte de l’environnement urbain sur le choix et le dimensionnement des systèmes de ventilation dans les logements : Impact des transferts de pollution de l’extérieur vers l’intérieur du bâtiment." Electronic Thesis or Diss., Chambéry, 2024. http://www.theses.fr/2024CHAMA004.

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Abstract:

Pour assurer une bonne qualité de l’air intérieur, la ventilation permet généralement de diluer les polluants. Cependant, pour les bâtiments situés à proximité de sources de pollutions, les systèmes de filtration et d’épuration de l’air apparaissent essentiels pour réduire le transfert des polluants de l’extérieur vers l’intérieur, et constituent également un levier de transition énergétique intéressant dans la mesure où ils permettent de limiter les déperditions d’énergie. Ainsi, cette thèse propose d’étudier comment modéliser les transferts d’air de l’extérieur vers l’intérieur d’un bâtiment, en prenant en compte son environnement extérieur local, et notamment la météorologie ainsi que les niveaux de pollutions extérieurs, afin d’évaluer la capacité des différents systèmes de ventilation, de filtration et d’épuration de l’air à assurer un air intérieur sain. Cette thèse de doctorat se déroulera dans deux types d'environnements différents : l'un est celui des bâtiments résidentiels, comprenant deux études sur une maison individuelle basse consommation et des logements sociaux rénovés. Le deuxième environnement étudié est celui des salles de classe rénovées dans une école. L'étude sur la maison basse consommation a permis de collecter des indicateurs de performance sur la QAI en étudiant divers polluants. Cette étude s'est caractérisée par une discrétisation spatiale et temporelle plus fine que la majorité des études et des mesures continues pour tous les paramètres étudiés, ce qui a permis l'étude de nombreux indicateurs de performance permettant une meilleure évaluation des effets sur la santé et une meilleure compréhension du transfert de polluants entre les pièces et avec l'extérieur. Ensuite, cette thèse reposera sur une analyse de données expérimentales inédites récoltées dans 69 logements sociaux rénovés situés à Lyon à proximité d’un tunnel et d’une autoroute à fort trafic, et équipés de divers systèmes de ventilation et d’une instrumentation en temps réel de la qualité de l’air intérieur. Elle inclura également des mesures sur une école, un travail exploratoire d’analyse de sensibilité et une étude numérique des performances à l’échelle du bâtiment de divers procédés de ventilation, de filtration et d’épuration de l’air
To ensure good indoor air quality, ventilation usually dilutes pollutants. However, for buildings located near sources of pollution, filtration and air purification systems is essential to reduce the transfer of pollutants from the outside to the inside, and also constitute an energy transition lever. interesting to the extent that they allow to limit the losses of energy. Thus, this thesis proposes to study how to model the transfers of air from the outside to the inside of a building, taking into account its local external environment, and in particular the meteorology as well as the levels of external pollution, in order to evaluate the ability of different ventilation, filtration and air cleaning systems to ensure healthy indoor air. This PhD thesis will take place in two different types of environments: one is residential buildings, including two studies on single low-energy house and multifamily social retrofit buildings. The second environment studied is renovated school classrooms. The study on a low-energy house allowed to collect performance indicators for indoor air quality by studying diverse pollutants. This study was characterized by a finer spatial and temporal discretization than the majority of studies and continuous measurements for all the parameters studied, which allowed the study of many performance indicators that allow for a better evaluation of health effects and a better understanding of the transfer of pollutants between rooms and with the outdoor. Then, this thesis will be based on an analysis of unprecedented experimental data collected in 69 renovated social housing units located in Lyon near a tunnel and a high traffic motorway and equipped with various ventilation systems and real-time instrumentation. the quality of the indoor air. It will also include school-based measurements, exploratory sensitivity analysis and a numerical study of building-level performance of various ventilation, filtration and air cleaning processes

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Allab, Yacine. "Evaluation expérimentale des performances des systèmes de ventilation dans le bâtiment : efficacité de ventilation et confort thermique." Thesis, Paris, ENSAM, 2017. http://www.theses.fr/2017ENAM0046/document.

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Abstract:

La performance d’un système doit être bien définie, atteignable et surtout mesurable. Ce n’est pas le cas aujourd’hui pour la ventilation. D’une part, les performances des systèmes de ventilation sont habituellement exprimées sur des considérations énergétiques ou tout simplement sur une estimation trop approximative des débits de ventilation. Les performances liées au confort thermique et à la qualité de l’air intérieur sont abordées séparément à travers des outils d’évaluation dédiés. D’autre part, les outils d’évaluation existants sont aujourd’hui limités dans leur mise en pratique pour des mesures in situ, notamment lorsqu’il s’agit de ventilation naturelle et mixte. L’objectif de cette thèse est alors d’examiner et d’expérimenter les techniques expérimentales existantes à échelle réelle afin de proposer des améliorations sur les méthodes d’évaluation et de commissionnement. La thèse aborde la performance de la ventilation en prenant en compte l’efficacité de ventilation comme performance intrinsèque et le confort thermique comme performance globale.La première partie est consacrée à l’évaluation in situ des performances intrinsèques de ventilation (taux de ventilation, âges moyens de l’air et efficacité de renouvellement d’air), en se basant sur des techniques de gaz traceurs. Après une analyse théorique des différents indicateurs de performance de ventilation et de leurs techniques de mesure correspondantes, une étude expérimentale a été menée dans une salle de cours sous différentes stratégies de ventilation (mécanique, naturelle et mixte). Les analyses ont démontré l’importance de la mise en application des techniques de décroissance de gaz traceurs sur l’incertitude des taux de renouvellement d’air avec notamment une forte influence des temps de mesure et des concentrations de gaz utilisées. Une méthodologie a été adaptée puis testée pour la mesure de l’efficacité de renouvellement d’air en ventilation mécanique, naturelle et mixte en s’affranchissant de mesures en bouches d’extraction (technique habituellement utilisée et préconisée par les normes).La deuxième partie est consacrée à l’évaluation expérimentale in situ du confort thermique sous différentes configurations de ventilation. Différentes méthodes, standards et techniques d’évaluation ont été testés et comparés avec la perception des occupants. Les résultats ont démontré la présence de plusieurs inadéquations lors de la mise en pratique des méthodes et normes existantes. Principalement, il s’agit de l’inadéquation des méthodes statiques (PMV PPD) pour l’évaluation du confort en présence de conditions thermiques fluctuantes, y compris en ventilation mécanique. Les analyses d’incertitudes liées aux erreurs de mesure ont démontré l’incohérence des normes actuelles dans la classification des catégories de confort
The performance of a system must be well defined, attainable and above all measurable. This is not the case today for ventilation. On the one hand ventilation performance is usually declined on energy efficiency considerations or simply on a rough estimation of ventilation rates. The performance related to thermal comfort and IAQ are addressed separately through dedicated evaluation tools. On the other hand, the existing evaluation tools today are nowadays limited in their practical applications for in situ measurements, in particular in the case of natural and mixed ventilation. The aim of the present thesis is to examine the existing experimental technics, at full scale building in order to propose improvements on evaluation methods and commissioning protocols. The present thesis deals with ventilation performance taking into account ventilation efficiency as intrinsic performance and thermal comfort as overall performance.The first part is devoted to the in situ assessment of intrinsic ventilation performance (ventilation rates, mean age of air, and air exchange efficiency), based on decay tracer gas techniques. After a theorical analysis of the various performance indexes and their corresponding measurement techniques, an experimental study was carried out in a classroom under different ventilation strategies (mechanical, natural & mixed mode). The analysis proved the importance of the application of the tracer gas decay on ventilation rates accuracy with in particular a strong influence of measurement times and used tracer gas concentration. A methodology has been adapted and tested for the measurement of the air exchange efficiency in natural and mixed mode ventilation, by avoiding measurements in exhaust vents (a technique usually used and advocated by current standards).The second part is devoted to in situ assessment of thermal comfort under different ventilation strategies. Different methods, standards and evaluation techniques were tested and compared with occupants’ perception. The results demonstrated the presence of several inadequacies during the implementation of existing methods and standards. Mainly, it concerns the inadequacy of static methods (PMV PPD) for thermal comfort assessment in the presence of fluctuating thermal conditions, even with mechanical ventilation. Uncertainty analysis related to measurement errors has demonstrated the incoherence of current standards in the classification of comfort categories

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Stratigou, Evdokia. "Identification and characterisation of physicochemical processes controlling indoor concentrations of submicron aerosols and volatile organic compounds." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0007/document.

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Abstract:

Cette thèse développe les connaissances scientifiques sur l’origine et le comportement des polluants intérieurs en phases gazeuse et particulaire. Une description complète des processus physiques contrôlant les concentrations de polluants en air intérieur dans une pièce inoccupée et non meublée a été réalisée. En utilisant des paramètres bien quantifiés (taux de renouvellement d’air, facteur de pénétration et vitesse de dépôt), nous avons pu appliquer un modèle de bilan massique aux particules. Les résultats ont montré que, en l’absence significative de sources intérieures, une caractérisation fine des paramètres ci-dessus permettait de décrire de manière satisfaisante les concentrations intérieures en PM2.5 et PM10 à partir des données extérieures, tandis que les PM1 montrent une variabilité significativement plus marquée due aux transformations physicochimiques. Par la suite, les composés organiques volatils (COV) et la composition chimique des particules submicroniques ont été mesurés en temps réel lors d’une campagne intensive. Un enrichissement important des concentrations en COV a été observé lorsque l’air ambiant pénètre à l’intérieur du bâtiment, en particulier pour les COV oxygénés qui présentent une dépendance significative avec l’humidité relative, tandis que pour les particules les changements observés dépendent de leur composition chimique et de leur diamètre, montrant une diminution de 20% pour les PM1 à 86% pour les plus grosses particules (>5 μm). L’excès d’ammonium observé dans les deux environnements a permis de déconvoluer les nitrates organiques des inorganiques, ceux-ci présentant une dépendance plus forte avec la température, révélant une décomposition thermique plus importante en air intérieur. En résumé, l’environnement intérieur agit principalement comme une source d’émissions continues de COV, alors qu’une tendance inverse est observé pour les particules, du fait de transformations possibles pouvant se produire même dans les conditions les plus simples, sans occupant ni mobilier
This thesis improves the scientific knowledge on the origin, behavior and fate of gas and particle-phase pollutants indoors under unoccupied unfurnished conditions. A first campaign provided a complete description of the physical processes controlling the indoor concentrations. Using well quantified parameters (air exchange rate, penetration factor and deposition rate), a mass balance model provided insights for the particle budget closure. The results showed that when indoor sources are not significant, a careful characterization of the abovementioned parameters allows to estimate PM2.5 and PM10 in a satisfying manner from outdoor data. However the PM1 fraction shows a significantly higher variability due to physicochemical transformations. Subsequently, a second intensive campaign was performed to investigate volatile organic compounds (VOC) and PM1 chemical composition in real time. A strong increase in VOC concentrations was observed when outdoor air penetrates indoors, especially oxygenated VOC which exhibited a significant dependence on relative humidity, while the changes observed for particles once indoors depend on their chemical composition and diameter, showing a decrease from 20% for submicron particles up to, 86% for large ones (>5. µm). The investigation of ammonium neutralization revealed an excess of ammonium indoors and outdoors, which is attributed to organic- in addition to inorganic-bonded ammonium nitrate. The latter showed a stronger dependency on temperature gradient from outdoors to indoors, revealing stronger thermal decomposition once indoors. In summary, the indoor environment acts mainly as a continuous emission source of VOCs, while the opposite trend is observed the particles due to possible transformations that can occur even under the simplest conditions, with no occupants and no furnishing

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Stratigou, Evdokia. "Identification and characterisation of physicochemical processes controlling indoor concentrations of submicron aerosols and volatile organic compounds." Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0007.

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Abstract:

Cette thèse développe les connaissances scientifiques sur l’origine et le comportement des polluants intérieurs en phases gazeuse et particulaire. Une description complète des processus physiques contrôlant les concentrations de polluants en air intérieur dans une pièce inoccupée et non meublée a été réalisée. En utilisant des paramètres bien quantifiés (taux de renouvellement d’air, facteur de pénétration et vitesse de dépôt), nous avons pu appliquer un modèle de bilan massique aux particules. Les résultats ont montré que, en l’absence significative de sources intérieures, une caractérisation fine des paramètres ci-dessus permettait de décrire de manière satisfaisante les concentrations intérieures en PM2.5 et PM10 à partir des données extérieures, tandis que les PM1 montrent une variabilité significativement plus marquée due aux transformations physicochimiques. Par la suite, les composés organiques volatils (COV) et la composition chimique des particules submicroniques ont été mesurés en temps réel lors d’une campagne intensive. Un enrichissement important des concentrations en COV a été observé lorsque l’air ambiant pénètre à l’intérieur du bâtiment, en particulier pour les COV oxygénés qui présentent une dépendance significative avec l’humidité relative, tandis que pour les particules les changements observés dépendent de leur composition chimique et de leur diamètre, montrant une diminution de 20% pour les PM1 à 86% pour les plus grosses particules (>5 μm). L’excès d’ammonium observé dans les deux environnements a permis de déconvoluer les nitrates organiques des inorganiques, ceux-ci présentant une dépendance plus forte avec la température, révélant une décomposition thermique plus importante en air intérieur. En résumé, l’environnement intérieur agit principalement comme une source d’émissions continues de COV, alors qu’une tendance inverse est observé pour les particules, du fait de transformations possibles pouvant se produire même dans les conditions les plus simples, sans occupant ni mobilier
This thesis improves the scientific knowledge on the origin, behavior and fate of gas and particle-phase pollutants indoors under unoccupied unfurnished conditions. A first campaign provided a complete description of the physical processes controlling the indoor concentrations. Using well quantified parameters (air exchange rate, penetration factor and deposition rate), a mass balance model provided insights for the particle budget closure. The results showed that when indoor sources are not significant, a careful characterization of the abovementioned parameters allows to estimate PM2.5 and PM10 in a satisfying manner from outdoor data. However the PM1 fraction shows a significantly higher variability due to physicochemical transformations. Subsequently, a second intensive campaign was performed to investigate volatile organic compounds (VOC) and PM1 chemical composition in real time. A strong increase in VOC concentrations was observed when outdoor air penetrates indoors, especially oxygenated VOC which exhibited a significant dependence on relative humidity, while the changes observed for particles once indoors depend on their chemical composition and diameter, showing a decrease from 20% for submicron particles up to, 86% for large ones (>5. µm). The investigation of ammonium neutralization revealed an excess of ammonium indoors and outdoors, which is attributed to organic- in addition to inorganic-bonded ammonium nitrate. The latter showed a stronger dependency on temperature gradient from outdoors to indoors, revealing stronger thermal decomposition once indoors. In summary, the indoor environment acts mainly as a continuous emission source of VOCs, while the opposite trend is observed the particles due to possible transformations that can occur even under the simplest conditions, with no occupants and no furnishing

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Dissertations / Theses on the topic 'Indice de qualité de l'air intérieur'

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