À partir de deux matériaux posés l'un sur l'autre (colle + sol PVC, plaque de plâtre + peinture, parquet + vernis), de leur épaisseur et de leur émission mesurée à 28 jours — celle de l'étiquette sanitaire —, le modèle i4o calcule l'émission de chaque polluant réglementé par l'assemblage, et son évolution de 28 jours à 10 ans.
La simulation de la qualité de l'air intérieur a besoin, pour chaque surface, d'un facteur d'émission par polluant (µg/m²/h). Or les essais normalisés (chambre ISO 16000-9) et les étiquettes caractérisent chaque produit isolé, sur plaque de verre — jamais l'assemblage réellement posé, jamais au-delà de 28 jours, et le plus souvent en deux points de mesure seulement. Ce sont les écarts que ce modèle vient combler.
« Le niveau vient de la mesure ; la physique fournit l'évolution dans le temps et l'interaction entre couches. »
Un sol est un système colle + revêtement ; un mur, plaque + peinture. L'assemblage n'est pas caractérisé par les essais, et son émission n'est pas la somme des composants : la couche supérieure oppose une résistance à la diffusion des couches inférieures.
Les essais durent 28 jours ; la durée de vie visée est de plusieurs années. Extrapoler n'est pas trivial : le formaldéhyde ne décroît quasiment pas, et certaines colles génèrent de nouveaux composés plusieurs semaines après la pose.
Pour environ trois matériaux sur quatre, la base ne contient pas une courbe mais deux points de mesure — typiquement à 3 et 28 jours. Ailleurs, la donnée n'existe pas : lire naïvement la base à 1 an renvoie « zéro », qui n'est pas une émission nulle mais une absence de mesure.
Il existe des corrélations qui estiment, à partir du type de matériau et du polluant, les coefficients de transport (diffusion, partage matériau/air). On couple ces informations avec la valeur mesurée à 28 jours (l'étiquette). Les corrélations entre ces données servent à deux choses :
Un matériau contient une réserve finie de composé émissible qui migre vers la surface par diffusion : l'émission est forte au début puis décroissante. La cinétique dépend de la perméabilité du matériau au polluant et de son épaisseur (plus c'est épais, plus la réserve met de temps à sortir).
C'est le cœur du modèle, développé plus bas. Le niveau vient de la mesure, la physique fournit la dynamique relative — c'est ce calage qui donne au modèle sa robustesse malgré l'incertitude des corrélations.
Et quand il y a deux points, on s'en sert aussi pour la forme. Si la base fournit deux mesures (3 et 28 jours, par exemple), on ne cale pas seulement l'amplitude : on ajuste la vitesse de diffusion pour que le modèle reproduise la décroissance réellement observée entre ces deux dates. L'écart est décisif. Une peinture qui perd 95 % de son émission en 25 jours est un réservoir presque épuisé : elle sera pratiquement muette après quelques mois. Un panneau de particules qui n'en perd que 7 % sur la même période est un réservoir profond, qui émettra encore dans dix ans. Ces deux destins opposés sont déjà inscrits dans les deux points de mesure — il suffit de les lire.
Et quand la fiche produit contient déjà une courbe d'émission dans le temps (cas fréquent), on l'utilise directement : une mesure vaut mieux qu'une corrélation. Le modèle physique intervient quand on ne dispose que d'un point unique, et surtout pour traiter l'assemblage.
Un sol PVC posé sur une colle émettrice se comporte, au départ, comme une barrière : à 28 jours, la contribution de la colle est quasi nulle et l'assemblage émet comme le PVC seul. On pourrait conclure que la colle est neutralisée.
Ce serait une erreur. La couche supérieure ajoute une résistance à la diffusion : elle retarde et atténue le flux venant du dessous, mais ne l'annule pas. Avec le temps, les composés de la colle traversent le PVC et ressortent — c'est le phénomène de percée (breakthrough), bien documenté pour les sols PVC (migration des plastifiants).
| Âge | Part de l'émission venant de la colle |
|---|---|
| 28 jours | ~0 % (retenue par le vinyl) |
| 6 mois | 6 % |
| 1 an | 24 % |
| 5–10 ans | ~46 % |
Conséquence : un assemblage ne peut pas être jugé sur sa seule valeur à 28 jours. Le classement des solutions peut s'inverser dans le temps : une couche « masquée » au départ peut devenir la source dominante à quelques années. Le délai de percée est piloté par l'épaisseur et la densité du revêtement (il varie comme L²) — pour un PVC de 2 mm, quelques jours à quelques semaines, cohérent avec les mesures.
Dans les bois agglomérés (MDF, contreplaqué), certaines colles et plâtres, le formaldéhyde n'est pas une réserve qui s'épuise : il est régénéré en continu par hydrolyse des résines (urée- et mélamine-formol) sous l'effet de l'humidité. Son émission est donc quasi-stationnaire et persiste des années. Un modèle « réserve finie » donnerait ici un résultat faux (extinction en quelques mois). Le formaldéhyde est donc traité comme une source permanente, que le revêtement atténue au régime stationnaire sans jamais l'éteindre. Sur un MDF sous vinyl, le modèle donne une émission stable sur 10 ans, réduite à quelques pourcents par le vinyl.
Certaines colles et sols PVC génèrent de nouveaux composés après la pose (2-éthylhexanol, acide acétique, aldéhydes…) par réaction lente — typiquement l'hydrolyse alcaline des plastifiants au contact de l'humidité du support. Ces composés sont absents à l'origine, apparaissent après quelques semaines, passent par un maximum entre 1 et 4 mois, puis déclinent sur plusieurs années. Le modèle reproduit cette cinétique (apparition différée → pic → décroissance) — sans quoi la base de données ramènerait le composé à zéro juste après 28 jours, ce qui est incorrect.
| Âge | Émission (µg/m².h) |
|---|---|
| 28 jours | 3,0 |
| 4 mois | 4,7 (pic) |
| 1 an | 4,2 |
| 10 ans | 0,7 |
Un parquet et sa colle sont posés ensemble. Une plaque de plâtre, elle, est peinte des semaines plus tard. Ça n'a rien d'anecdotique : une plaque nue évacue l'essentiel de son stock de surface en quelques heures. Quand la peinture arrive un mois après, il ne reste presque rien à retenir.
Le modèle prend donc une date de pose par couche et enchaîne deux calculs : la plaque vieillit d'abord nue, et la peinture démarre sur le profil réellement appauvri de la plaque — pas sur un support fictif encore plein.
| Peinte à | 28 jours | 1 an | 10 ans |
|---|---|---|---|
| J0 (tout de suite) | 111 | 18,5 | 5,6 |
| J30 | 38 | 15,4 | 5,5 |
| jamais | 38 | 16,9 | 5,5 |
Peindre tout de suite triple l'émission à 28 jours : on scelle une plaque encore pleine, et on ajoute la peinture par-dessus. Peindre un mois plus tard laisse la plaque se purger d'abord.
Mais à 10 ans, l'écart est nul. Le calendrier déplace les émissions dans le temps sans changer le réservoir. Autrement dit : c'est un levier de premier ordre pour la qualité de l'air à la réception — donc pour les mesures réglementaires et le flush-out — et sans effet sur la vie du bâtiment.
⚠️ Une réserve honnête : dans les 28 jours qui suivent la pose d'une couche, le modèle ne dit rien. Il est calé sur des essais à 28 jours ; en deçà, il extrapolerait un dégazage de peinture fraîche que personne n'a mesuré. Cette fenêtre est affichée comme « phase travaux », pas comme une valeur.
Entrée : deux matériaux de la base, leurs épaisseurs, leur date de pose, l'âge visé. Sortie : l'émission de chaque polluant réglementé (toluène, formaldéhyde, benzène…), au format attendu par le solveur i4o.
« Sol = colle (0,5 mm) + sol vinyl (2 mm), posés ensemble, émission à 1 an. »
Le modèle a été confronté à des mesures indépendantes, notamment une étude de référence sur des structures de sol complètes (béton + colle + revêtement), Wilke et al. (2002), et un jeu de calibration sur plaque de plâtre (Bhoonah et al., 2023).
« Les structures complètes avec PVC/linoléum émettent comme le revêtement seul » : le modèle donne ~0 % de percée à 28 jours.
Un composé de la colle traverse le PVC 2 mm dès ~3 semaines : le modèle prévoit la même échelle de temps.
La cinétique « apparition → pic → décroissance » mesurée correspond au modèle ; les vitesses de génération ont été calées sur ces mesures.
La structure complète émet moins que la somme des composants (absorption par le béton), cohérent avec le modèle.
Le modèle travaille à conditions fixes (23 °C, 50 % HR) : ni température ni humidité ne sont encore prises en compte, alors que le formaldéhyde y est sensible — première amélioration prévue. Les composés qui n'apparaissent qu'après 28 jours (certains acides, ~7 semaines) échappent au test comme à la base de données : c'est une limite des données d'essai, pas du modèle. Symétriquement, le modèle ne répond pas pendant les 28 jours qui suivent une pose (la « phase travaux ») : là encore, c'est la fenêtre d'essai qui limite. Enfin, au très long terme (> 1 an) sur les polluants classiques, le modèle est conservatif (il sous-estime légèrement la traîne à 10 ans).
Deux approximations assumées, enfin : la classification par polluant — un même composé peut être primaire ou secondaire selon le matériau, le modèle tranche par polluant —, et les puits réactifs non modélisés : l'acide acétique est en réalité neutralisé par le béton alcalin, le modèle le surestimerait donc en structure complète avec chape.
Aucune de ces limites ne touche à la structure du modèle : ce sont des extensions de données et de domaine de validité.
Le niveau vient de la mesure à 28 jours ; la physique fournit l'évolution dans le temps et l'interaction entre couches.
Une couche de recouvrement retarde et atténue, elle ne bloque pas : un assemblage ne se juge pas à 28 jours — le classement peut s'inverser en quelques années.
Le formaldéhyde est une source régénérée, quasi-stationnaire, pas une réserve qui s'épuise.
Les colles peuvent générer des composés secondaires après la pose, avec un pic différé de 1 à 4 mois.
Le calendrier de pose déplace les émissions sans changer le réservoir : décisif à la réception, sans effet à 10 ans.
Le modèle est validé contre des mesures indépendantes et intégré à l'outil de simulation existant.
Décrivez un sol ou un mur par ses deux couches et leurs épaisseurs — i4o restitue l'émission de chaque polluant réglementé, de 28 jours à 10 ans. Aucune carte bancaire requise.
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