Analyse du risque sanitaire provoqué par l’utilisation d’un échangeur air-sol (EAHE)

L’efficience énergétique des bâtiments est essentielle à la réussite de la transition énergétique. Afin de limiter la consommation d’un bâtiment, un puits canadien peut-être couplé au système de ventilation mécanique. Cette technique utilise la capacité thermique de la terre, pour amortir et déphaser la variation périodique de la température extérieure. L’air transportant également de l’humidité, un phénomène de condensation va apparaître principalement en période estivale. Cette condensation va s’accumuler et créer un biotope propice au développement de microorganismes qui pourraient contaminer l’air de ventilation. Cette étude a donc deux objectifs. Premièrement, réaliser un modèle permettant de quantifier en températures et en volume les condensats produits par un puits canadien. Deuxièmement réaliser l’étude de la biocénose présente sur différents sites et pour différentes saisons afin de déterminer si des pathogènes sont présents et si ceux-ci peuvent passer d’un site à l’autre. Les pathogènes étant identifiés, leurs conditions de développement pourront être comparées aux résultats des modélisations. Différents modèles numériques d’un EAHE ont été développés et validés avec des mesures expérimentales sur une période d’un an en utilisant un pas de temps d’une heure. Afin de limiter le temps de calcul nécessaire à l’étude de la configuration 3D instationnaire, un modèle pseudo-3D a été utilisé pour déterminer le champ de température et les flux échangés. L’EAHE étudié est constitué de deux tuyaux enterrés à une profondeur allant de 1,25 m à l’entrée à 2 m à la sortie sur une longueur de 25 m. La pente de 3 % permet l’évacuation des condensats et les concentre dans un volume à base cylindrique. La comparaison du modèle et des relevés expérimentaux donne, pour la température en sortie du EAHE, une erreur absolue moyenne de l’ordre de 0,7 °C et une erreur maximum inférieure à 3 °C. La quantité de condensats produits durant l’année de référence (2015) est de 25.22 kg et les températures de ceux-ci sont comprises entre 3°C et 23 °C. Pour analyser les différents biotopes, l’installation étudiée a fait l’objet de deux campagnes d’échantillonnage. La première étape de ces campagnes a été la mise au point d’un système de captation des microorganismes présents dans le milieu aérien. Les échantillons prélevés ont fait l’objet d’une extraction d’ADN et d’un séquençage (Séquençage à haut débit-NGS sur une plateforme Illumina MiSeq pour une précision de l’ordre de 99.9 %). Les populations ciblées sont les populations bactériennes (en se basant sur le gène 16S rDNA) et fongiques (en se basant sur la sous-région ITS2). Le traitement bio-informatique des séquences obtenues (reads) a permis de les identifier (assignation taxonomique au niveau du genre et parfois de l’espèce). Les populations bactériennes et fongiques de l’air extérieur, de l’air à la sortie du puits, de l’air à l’intérieur du bâtiment ainsi que des condensats sont analysées et comparées. Leur développement est mis en relation avec les niveaux de température atteints dans le puits.