Par Dominique Mercier — Président et fondateur ANATOX & A2A Ingénierie
Le CO₂ n’est pas « la pollution » : c’est surtout un marqueur de confinement, donc un indicateur pratique de ventilation. Le problème, c’est que beaucoup de repères historiques ont été construits avec une hypothèse d’air extérieur (300 ppm) qui ne correspond plus à la situation actuelle. Quand la base change, tout le raisonnement se décale.
Depuis plus d’un siècle et demi, le dioxyde de carbone (CO₂) sert d’indicateur du confinement de l’air intérieur. L’idée est simple : plus il y a de personnes dans un volume fermé, plus le CO₂ monte ; si la ventilation est insuffisante, il s’accumule.
Or, la référence historique sur laquelle reposent de nombreux calculs — un air extérieur autour de 300 ppm — ne colle plus à la réalité. En 2025, la concentration moyenne mondiale atteint environ 425 ppm et, dans de grands centres urbains, des niveaux supérieurs à 600 ppm sont régulièrement observés.
Ce décalage entre hypothèse réglementaire et réalité atmosphérique a des conséquences directes : qualité de l’air intérieur, confort, performances cognitives, et, au passage, lecture de la conformité réglementaire.
Les travaux de Max von Pettenkofer (1858) ont popularisé le seuil de 1 000 ppm comme repère d’un air intérieur « acceptable ». Mais ce repère était adossé à une idée d’air extérieur très bas (environ 300 ppm). Avec l’augmentation du CO₂ atmosphérique, ce repère perd de sa capacité à garantir, à lui seul, une qualité sanitaire actuelle.
1 000 ppm est, à l’origine, un repère de ventilation issu de l’approche de Pettenkofer (1858), pas un seuil toxicologique.
Les valeurs limites d’exposition professionnelle (par exemple 5 000 ppm sur 8 heures) visent l’absence d’effets toxiques aigus. Elles ne sont pas conçues pour décrire l’impact sur le confort, la vigilance ou les performances cognitives, qui peuvent être affectés à des niveaux bien plus bas (de l’ordre de 800 à 1 500 ppm).
Mélanger ces deux registres revient à se tromper d’objectif : le Code du travail vise à préserver la santé et la capacité fonctionnelle des occupants, pas seulement à éviter une toxicité aiguë.
Pour les locaux de type bureaux ou assimilés (sans activité physique), les exigences du Code du travail (R.4222-6) retiennent par exemple 25 m³/h/personne d’air neuf.
L’article R.4222-26 reprend, par transposition, les débits minimaux d’air neuf par occupant issus du décret 84-1093 (1984). Suivant la circulaire annexe de 1985, ces débits ont été calculés sur la base d’un CO₂ extérieur à 300 ppm.
En contexte urbain actuel (500 à 600 ppm en air extérieur), ce débit ne permet plus d’éviter des concentrations intérieures supérieures à 1 100–1 200 ppm. Autrement dit : la règle, appliquée à la lettre, peut conduire à dépasser le repère historique de 1 000 ppm, simplement parce que la « base » atmosphérique a monté.
Si l’objectif est de rester sous 1 000 ppm en air intérieur, il faut plutôt viser un ordre de grandeur compris entre 33 et 40 m³/h/personne selon l’occupation et le volume.
La NF EN 16798-3 (2017) recommande jusqu’à 34 m³/h/personne pour une qualité jugée « normale », ce qui confirme l’écart avec les débits minimaux historiquement transposés.
En pratique, la cinétique d’élimination du CO₂ se lit souvent via le taux de renouvellement d’air (Air Changes per Hour, ACH). À débit constant, augmenter le volume allonge le temps de retour au niveau initial ; à volume constant, réduire la densité d’occupation diminue la concentration de régime.
Ces relations expliquent l’intérêt de combiner capteurs CO₂, pilotage adaptatif et modèles dynamiques (par exemple Wells-Riley) pour la maîtrise d’un risque biologique aéroporté (retours d’expérience COVID).
Hypothèses : émission métabolique K ≈ 20 L/h/personne ; CO₂ extérieur kₐ = 500–600 ppm en urbain ; objectif intérieur kᵢ = 1 000 ppm.
Débit par personne : Q ≈ K / (kᵢ − kₐ). Pour kₐ = 500 ppm et kᵢ = 1 000 ppm, on obtient Q ≈ 40 m³/h/personne.
Vérifier ensuite le taux de renouvellement d’air (ACH) : ACH = Q_total / Volume, et le temps de retour (t95 ≈ 3/ACH).
Le CO₂ agit sur la physiologie et sur les performances cognitives à des concentrations bien inférieures aux seuils toxicologiques. Des effets sont rapportés dès 800 ppm (expositions aiguës), et deviennent significatifs au-delà de 1 200 ppm pour des expositions plus prolongées.
Lorsque la concentration intérieure de CO₂ augmente, on observe fréquemment somnolence, fatigue, céphalées, perte de concentration et baisse de vigilance. Plusieurs travaux en bureaux rapportent une dégradation du confort dès 700–1 000 ppm, puis fatigue et somnolence vers 1 000–2 000 ppm (Kajtár et Herczeg 2012 ; Snow et al. 2019 ; Tsai et al. 2012 ; Vehviläinen et al. 2016 ; Zhang et al. 2017b).
Exemples rapportés : irritation des yeux et symptômes respiratoires supérieurs au-delà d’environ 800 ppm (Tsai et al., 2012) ; somnolence augmentant plus rapidement en pièce non ventilée (Vehviläinen et al., 2016) ; hausse du rythme cardiaque à concentrations élevées (Snow et al., 2019).
Plusieurs études décrivent des effets négatifs sur l’attention, la prise de décision et des tâches cognitives de haut niveau (Allen et al. 2016 ; Satish et al. 2012 ; Scully et al. 2019 ; Twardella et al. 2012 ; Zhang et al. 2017a, entre autres).
Snow et al. (2019) rapportent une baisse sensible de la capacité de décision lorsque le CO₂ passe de 600 à 1 000 ppm, puis une dégradation supplémentaire vers 2 500 ppm. Maula et al. (2017) rapportent des résultats négatifs dans un espace mal ventilé (CO₂ environ 2 260 ppm), alors qu’ils ne sont pas retrouvés dans un espace bien ventilé (environ 540 ppm).
Dans une classe d’école primaire, Coley et al. (2007) ont observé qu’une augmentation du CO₂ (moyenne 690 ppm à 2 909 ppm) s’accompagnait d’une baisse d’environ 5 % du pouvoir d’attention. En pratique, cela signifie que des niveaux élevés de CO₂ peuvent rendre les élèves moins attentifs et affecter l’apprentissage sur la durée.
Le CO₂ n’agit pas dans le vide. Confort thermique, chaleur/froid, pollution de l’air, concentration d’O₂, éclairage, bruit, COV, particules et pression atmosphérique peuvent aussi influencer les fonctions cognitives, de façon indépendante ou en renforçant l’effet du confinement. Des effets synergiques sont évoqués : par exemple, température plus élevée et CO₂ plus élevé peuvent entraîner des baisses plus importantes de l’attention et de la mémoire de travail que l’augmentation d’un seul facteur (Jaber et al., 2017).
Une observation intéressante : l’allongement du temps de réponse aux appels avec augmentation du CO₂ a été constaté à 24,5°C, mais pas à 22,5°C (Tham, 2015), ce qui illustre le rôle des facteurs de contexte.
Les symptômes dits de « bâtiment malsain » sont classiquement décrits comme des symptômes ressentis dans le bâtiment, qui s’améliorent lorsqu’on s’en éloigne (Redlich et al., 1997). Un examen de 21 études a montré qu’environ la moitié suggèrent que le risque continue à diminuer lorsque les concentrations de CO₂ descendent sous 800 ppm (Seppänen et al., 1999).
Norbäck et Nordström (2008) rapportent qu’une augmentation de 100 ppm (intervalle 674–1 450 ppm) est associée à des céphalées, indépendamment d’autres facteurs intérieurs (température, humidité relative, renouvellement). Simoni et al. (2010) décrivent, chez des écoliers exposés à des niveaux supérieurs à 1 000 ppm, un risque accru de toux sèche et de rhinite.
L’article propose des repères de guidage opérationnel :
Pour une mesure exploitable, les capteurs CO₂ (NDIR) sont placés à 1,1–1,7 m du sol, hors flux direct (bouche d’insufflation, fenêtre). Ils doivent être étalonnés annuellement, avec un pas de mesure de 1 à 5 minutes.
L’acceptation visée est CO₂ ≤ 1 000 ppm pendant l’occupation, en lien avec la température et l’humidité relative. Toute dérive (CO₂ entre 1 100 et 1 500 ppm) doit déclencher une action corrective sur le débit, la densité ou la durée d’occupation.
Le Code du travail impose que l’air des locaux de travail soit renouvelé de façon à préserver la santé des travailleurs. En conservant une base de calcul à 300 ppm, les textes d’application ne garantissent plus, en pratique, le respect de cet objectif tel qu’énoncé.
L’article rappelle que l’obligation est de maintenir un air « propre à préserver la santé » et que l’article L.4121-1 impose d’adapter la prévention aux changements de circonstances : l’augmentation confirmée du CO₂ atmosphérique constitue un tel changement.
Au plan européen, la NF EN 16798-3 fournit un référentiel technique actualisé sur les débits. La directive 2008/50/CE sur la qualité de l’air ambiant invite les États membres à considérer les gaz à effet de serre comme indicateurs indirects de la qualité sanitaire.
Les seuils français de ventilation reposent sur une hypothèse d’arrière-plan (300 ppm de CO₂ atmosphérique) devenue obsolète. Ce biais de base fragilise la protection sanitaire et la performance cognitive, en particulier dans les environnements urbains.
Aligner les débits d’air neuf sur la réalité atmosphérique (ordre de grandeur : 33–40 m³/h/personne en urbain), déployer des capteurs et un pilotage adaptatif, et réviser les textes d’application sont présentés comme des évolutions désormais techniques et sanitaires.
Parce qu’il augmente principalement avec la respiration humaine : quand l’occupation monte et que la ventilation ne suit pas, le CO₂ s’accumule. Il sert donc d’indicateur simple du confinement et, indirectement, de l’efficacité de la ventilation.
Parce que l’air extérieur n’est plus à 300 ppm : en 2025, la moyenne mondiale est d’environ 425 ppm et, en zones urbaines, on dépasse régulièrement 600 ppm. Si la base est plus élevée, les débits calculés historiquement sous-estiment les besoins.
Non. L’article rappelle que 1 000 ppm est un repère de ventilation hérité de Pettenkofer (1858), pas une valeur toxicologique. Les effets sur le confort et la cognition peuvent apparaître plus bas que les limites d’exposition professionnelle.
Pour des locaux de type bureaux, le Code du travail retient par exemple 25 m³/h/personne (R.4222-6), sur des bases historiques liées au décret de 1984 et à une hypothèse d’air extérieur à 300 ppm.
Parce qu’avec 500–600 ppm en air extérieur, un débit de 25 m³/h/personne ne suffit pas toujours à éviter des niveaux intérieurs au-delà de 1 100–1 200 ppm. Le repère historique est donc plus facilement dépassé.
L’article donne un ordre de grandeur de 33 à 40 m³/h/personne selon l’occupation et le volume. La NF EN 16798-3 mentionne jusqu’à 34 m³/h/personne pour une qualité « normale ».
Des effets sont rapportés dès 800 ppm pour des expositions aiguës, et deviennent significatifs au-delà de 1 200 ppm pour des expositions plus prolongées, notamment sur la performance cognitive.
L’article propose : <800 ppm (objectif), 800–1 000 ppm (vigilance), 1 000–1 500 ppm (action corrective immédiate), >1 500 ppm (situation inacceptable, ventilation à rétablir rapidement ou évacuation).
Capteurs CO₂ (NDIR) placés à 1,1–1,7 m du sol, hors flux direct, étalonnage annuel, pas de mesure de 1 à 5 minutes. L’acceptation vise CO₂ ≤ 1 000 ppm pendant l’occupation, avec actions correctives en cas de dérive.
Parce que le Code du travail impose un air renouvelé « propre à préserver la santé ». L’article souligne aussi l’obligation d’adapter la prévention aux changements de circonstances (L.4121-1), l’augmentation du CO₂ atmosphérique étant un changement objectivé.
Allen, J. G., MacNaughton, P., Satish, U., Santanam, S., Vallarino, J., & Spengler, J. D. (2016). Associations of cognitive function scores with carbon dioxide, ventilation, and volatile organic compound exposures in office workers: A controlled exposure study of green and conventional office environments. Environmental Health Perspectives, 124(6), 805–812. https://doi.org/10.1289/ehp.1510037
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