NCCEH

Climatisation mécanique

« Rendez-vous dans des endroits climatisés ... »  (Bureau de santé publique de Toronto, How to Beat the Heat, 2010)

Quelle est l’efficacité des climatiseurs portatifs dans les habitations?

Une revue des conseils donnés à la population en matière de protection personnelle contre la chaleur a fait ressortir qu’un de ceux donnés le plus souvent donné durant les épisodes de chaleur extrême était de rester dans des lieux frais ou climatisés. On précisait toutefois rarement s’il fallait utiliser un climatiseur central ou de fenêtre. On conseillait de rester dans un endroit frais, comme un sous-sol ou un endroit climatisé.1 Les déshumidificateurs et les refroidisseurs d’air évaporatifs sont peu recommandés, mais on ignore si c’est parce qu’ils sont inefficaces, que la recherche et les données probantes sont inexistantes ou qu’ils sont peu pratiques.

Climatiseurs

Les climatiseurs constituent une méthode courante de refroidissement de l’air intérieur. Ils refroidissent et assèchent l’air recirculé lors de son passage dans les serpentins de refroidissement de l’appareil.2 Efficaces dans les climats secs et humides, les climatiseurs offrent dans les régions humides l’avantage supplémentaire d’accroître le confort (et l’efficacité des mécanismes de thermorégulation) par la déshumidification.
 
De nombreuses données probantes démontrent que la climatisation est efficace pour prévenir la morbidité et la mortalité liées aux épisodes de chaleur extrême.3-12 Bien que certaines études mettent en garde contre les déplacements entre l’air extérieur chaud et l’air intérieur climatisé13, il n’existe aucune preuve indiquant que cela est nuisible. On ne sait pas combien de temps il est préférable de rester dans un lieu climatisé, mais de façon générale, plus on y reste, moins on risque de ressentir d’effets liés à la chaleur.3 En milieu de travail, les valeurs limites d’exposition (TLV®) sont fondées sur la température moyenne du thermomètre globe mouillé (moyenne pondérée intégrant les effets de la température, de la circulation d’air, de l’humidité et des radiations infrarouges) sur une période de deux heures, le type de vêtements portés et le niveau d’activité; les limites sont exprimées sous forme de pourcentage du temps qu’un travailleur peut être exposé à plusieurs combinaisons d’activités et de températures.14 Par conséquent, s’éloigner périodiquement de la chaleur est considéré comme une mesure de protection.   
 
Dans deux études comparant les climatiseurs centraux aux climatiseurs individuels de pièce, seuls les appareils centraux présentaient un avantage systématique.9, 15 O’Neill (2005) s’est penché sur le risque de mortalité lié à la chaleur dans quatre grandes villes des États-Unis sur une période de sept ans. Il a constaté que pour chaque tranche de 10 % d’augmentation de la prévalence des climatiseurs centraux, la mortalité liée à la chaleur, regroupée pour les quatre villes, diminuait de 1,4 % (IC à 95 % = –0,1 à 2,9), mais n’a constaté aucun effet avec les appareils individuels.15 Rogot (1992) a comparé les décès des personnes ayant un climatiseur ou n’en ayant pas durant les mois chauds par rapport aux mois froids, par État, dans l’ensemble des États-Unis. Il a constaté que durant les mois chauds (par opposition aux mois froids), les personnes ayant un climatiseur central avaient un ratio d’incidence approché de décès de 0,73 (soit un avantage de 1,4), tandis que celles qui avaient un appareil individuel avaient un ratio d’incidence approché de décès de 0,96 (c’est-à-dire aucun avantage significatif). Toutefois, les climatiseurs individuels étaient particulièrement bénéfiques pour les personnes habitant des petits logements d’une à trois pièces; leur ratio d’incidence approché de décès se chiffrait à 0,41 (soit un avantage de 2,4).9 En outre, la diminution des taux de mortalité liée à la chaleur chez les personnes âgées aux États-Unis a été attribuée à une utilisation accrue de la climatisation.7, 8, 16, 17
 
Beaucoup de personnes qui n’ont pas de climatiseur central installent un climatiseur individuel dans leur chambre à coucher. Aucune étude ne concernait le risque d’effets liés à la chaleur sur la santé relativement à l’utilisation d’un climatiseur la nuit. Cependant, l’absence de moyens pour se soustraire à la chaleur la nuit serait responsable de l’augmentation des décès lors d’épisodes de chaleur qui durent plus de quelques jours consécutifs.3, 18-20 Ceci est particulièrement le cas dans les régions urbaines, où les immeubles et les zones asphaltées retiennent la chaleur durant la nuit; on a enregistré des écarts de températures minimales entre les régions urbaines et rurales atteignant 9 °C21. Dans leur analyse de la mortalité liée à la chaleur aux États-Unis, Rogot et al.9 ont constaté que, contrairement aux climatiseurs centraux, les climatiseurs individuels ne contribuaient pas à réduire les risques, sauf dans les logements d’une à trois pièces. Cette constatation n’appuie pas la conclusion selon laquelle les climatiseurs individuels utilisés seulement dans la chambre à coucher offrent une protection, sauf dans le cas de pièces individuelles avec portes fermées ou de très petits logements (p. ex. un  studio).

Déshumidificateurs
L’humidité a un effet sur la chaleur perçue (degré de confort) de même que sur le refroidissement par évaporation (évaporation de la sueur). Un excès d’humidité dans l’air est associé à une chaleur pesante.22 Parce qu’ils éliminent l’humidité de l’air, les déshumidificateurs représenteraient logiquement un moyen efficace de réduire l’inconfort et de prévenir les maladies liées à la chaleur. Cependant, il n’y a pas assez d’études sur une telle efficacité des déshumidificateurs, particulièrement les modèles portatifs.
 
Il faut préciser que les déshumidificateurs produisent de la chaleur durant le processus de condensation. Contrairement aux climatiseurs, qui sont installés dans une fenêtre ou à l’extérieur, la chaleur produite par un déshumidificateur demeure à l’intérieur. En revanche, dans le processus de déshumidification, l’eau dans l’air se condense en circulant sur un serpentin de refroidissement, ce qui accroît le confort par le contrôle de l’humidité. On peut alors se demander si les déshumidificateurs, bien qu’ils élèvent la température de l’air, rendent la transpiration plus efficace, augmentant ainsi le confort et réduisant la température du corps? S’il était possible d’évacuer à l’extérieur la chaleur produite par les déshumidificateurs, un tel effet serait certainement plausible.

Refroidisseurs d’air évaporatifs
Dans les climats secs, on utilise parfois les refroidisseurs d’air évaporatifs (également appelés « refroidisseurs d’air à tampon humide ») pour refroidir l’air chaud et sec par évaporation de l’eau, ce qui accroît l’humidité dans l’air.23 Leur fonctionnement est le suivant : l’air est aspiré dans un filtre humide; l’humidité du filtre s’évapore et refroidit l’air d’environ 5 à 9 °C. Ces appareils utilisent l’air provenant de l’extérieur, généralement d’une fenêtre ouverte, et la membrane refroidie à l’eau. Leur efficacité est maximale quand l’humidité relative de l’air extérieur est inférieure à 30 %, mais ils sont aussi efficaces jusqu’à environ 50 % d’humidité relative.2
 
Selon des recherches, les refroidisseurs d’air évaporatifs peuvent être efficaces même lorsque l’humidité relative est élevée s’il y a suffisamment de circulation d’air. (N.B. Les auteurs du document, d’abord publié en 1966, ne précisent pas quel était le pourcentage d’humidité relative lors des essais; il était toutefois manifestement plus élevé que le pourcentage généralement considéré comme étant optimal pour le bon fonctionnement de l’appareil). L’air frais humide produit par ces appareils entraîne des pertes de chaleur par convection à mesure qu’il glisse sur le corps; si on perd suffisamment de chaleur pour prévenir la transpiration, le corps a moins besoin de se refroidir par évaporation de la sueur.24
 
L’eau dans les appareils de refroidissement à l’intérieur
 
En raison de leur mécanisme de fonctionnement et de leur action sur l’humidité, les refroidisseurs d’air évaporatifs peuvent comporter des risques pour la santé associés aux organismes ou aux toxines en suspension dans l’air. Leur effet d’humidification permettrait aux acariens de la poussière de survivre dans des régions arides des États-Unis, où ils ne se développent généralement pas.23 La présence de ces appareils dans les habitations est également associée aux algues et à d’autres micro-organismes en suspension dans l’air.24 Les symptômes de l’asthme seraient plus fréquents dans les habitations où l’on trouve ces appareils26, mais le lien entre les symptômes et les contaminants de ces refroidisseurs n’est pas tout à fait clair.25

Ventilateurs
Les ventilateurs peuvent aider à maintenir la température normale du corps en augmentant la circulation d’air et en stimulant la perte de chaleur par évaporation.22 Ils peuvent cependant réchauffer le corps par convection si l’air est chaud, ce qui les rend moins qu’efficaces à des températures élevées (généralement, au-dessus de 35 °C) et lorsque l’humidité est élevée.22 (Pour de plus amples renseignements, consultez notre article à venir sur les ventilateurs.)
 
Dans des conditions où il ne serait pas approprié d’utiliser uniquement un ventilateur, un climatiseur ou un refroidisseur d’air évaporatif peuvent refroidir suffisamment l’air pour qu’on puisse utiliser un ventilateur en toute sécurité et efficacement. De fait, les ventilateurs refroidissent plus efficacement les personnes lorsque d’autres moyens sont utilisés pour réduire la température et le degré d’humidité. Il faut faire des recherches afin de déterminer l’efficacité relative des différentes combinaisons de méthodes de refroidissement mécanique dans les habitations.

Sommaire
Obtenir un répit de la chaleur, soit en refroidissant l’air de l’habitation ou en se rendant dans un endroit frais, constitue un important moyen de réduire les risques de maladie liée à la chaleur.  Dans les habitations sans climatiseur central, l’utilisation de climatiseurs individuels de pièce (portes de la pièce fermées), de refroidisseurs d’air évaporatifs ou de ventilateurs peut être avantageuse; les avantages possibles de l’utilisation de déshumidificateurs sont moins certains. On ne sait pas encore quelles méthodes, ou quelles combinaisons de méthodes, sont optimales dans différentes conditions de température et d’humidité.

Lacunes et questions
  • L’efficacité des climatiseurs individuels de pièce varie en fonction de plusieurs facteurs, y compris : la capacité de refroidissement de l’appareil, la taille de la pièce à refroidir, le taux de ventilation (écoulement), l’isolation et la masse thermique des murs, la température extérieure, l’humidité, la charge énergétique, etc. Des paramètres simples seraient utiles pour qu’on puisse calculer les conditions minimales ou optimales d’un appareil et déterminer l’endroit où l’installer afin de prévenir les maladies liées à la chaleur.
  • Combien de temps devrait-on passer dans un lieu frais durant les journées chaudes afin de réduire le risque de maladie liée à la chaleur (réponse autre que « plus on reste longtemps, mieux c’est »);
  • Dans quelles conditions les déshumidificateurs peuvent-ils être utiles lors de journées chaudes? Compte tenu du fait qu’ils élèvent la température de l’air mais réduisent l’humidité, dans quelle mesure peuvent-ils accélérer le mécanisme de refroidissement du corps par évaporation de la sueur? Une capacité accrue de transpirer peut-elle compenser une élévation de la température de l’air due au fonctionnement du déshumidificateur?
  • Comment utiliser les ventilateurs en combinaison avec les climatiseurs ou les refroidisseurs d’air évaporatifs afin d’accroître leur efficacité et la sécurité des personnes?
  • Puisque les refroidisseurs d’air évaporatifs augmentent l’humidité relative, dans quelle mesure ralentissent-ils le mécanisme de refroidissement par évaporation de la sueur de l’organisme? Peuvent-ils refroidir suffisamment le corps de façon à éliminer la nécessité de transpirer?

Références

  1. O'Connor M, Kosatsky T, Rusimovic L. Systematic review: How efficacious and how practical are personal health protection measures recommended to reduce morbidity and mortality during heat episodes? Vancouver: Ouranos and National Collaborating Centre for Environmental Health; 2008.
  2. Kerger BD, Suder DR, Schmidt CE, Paustenbach DJ. Airborne exposure to trihalomethanes from tap water in homes with refrigeration-type and evaporative cooling systems. J Toxicol Environ Health A. 2005;68(6):401-29.
  3. Kilbourne EM, Choi K, Jones TS, Thacker SB. Risk factors for heatstroke. A case-control study. JAMA. 1982;247(24):3332-6.
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