Pandémie et environnements bâtis

Transmission des agents pathogènes et moyens de protection

Si les bâtiments, et plus largement, les environnements bâtis, sont synonymes pour leurs occupants de bien-être et de protection contre les agressions du monde extérieur, ils constituent aussi un lieu favorable à la transmission de nombreuses maladies infectieuses.

L’émergence de la COVID-19 nous interroge sur le rôle essentiel de ces espaces et pose notamment la question de leur importance dans la transmission des aéropathogènes, et les moyens pour nous en prémunir.

Enjeux

La communauté scientifique s’accorde sur le fait que de nouvelles pandémies sont vouées à apparaitre plus fréquemment, à se propager plus rapidement, à causer plus de dommages à l'économie mondiale, et surtout, à tuer plus de personnes que la COVID-19.

Aussi, il convient d’anticiper et d’accroître les modalités d’action face à ces menaces biologiques émergentes et à leur diffusion dans nos environnements bâtis.

Depuis plus de vingt ans, le CSTB œuvre pour améliorer l’hygiène des espaces clos. Les axes de recherche visent la prévention et la maîtrise des contaminations biologiques aéroportées, et s’articulent autour de :

  • l’élaboration de méthodologies de caractérisation de l’exposition aux agents biologiques (virus, bactéries, moisissures) ;
  • l’identification des déterminants environnementaux de la persistance de ces agents ;
  • l’évaluation et l’élaboration de solutions de gestion compatibles avec l’usage des espaces clos.

Fort des enseignements de la crise liée à la COVID-19 et de son expertise sur le thème des « bioaérosols et environnements intérieurs », le CSTB a engagé en 2022 un programme de recherche « Pandémie et environnements bâtis » qui interroge le rôle des espaces construits dans la transmission des agents biologiques pathogènes et les moyens pour s’en prémunir.


Question posée à la recherche

Hormis les voies de contamination par contact direct ou indirect, pour lesquelles les mesures de distanciation physique et d’hygiène des mains ont fait leurs preuves d’efficacité, les modalités d’exposition à une émission d’aérosols contenant des pathogènes, notamment à partir des voies respiratoires, n’ont pas encore trouvé de réponses satisfaisantes.

Aussi, il s’agit de renforcer les connaissances scientifiques sur le rôle du bâtiment, extrapolé à tous les espaces clos, dans la compréhension des phénomènes d’excrétion et de transmission des agents pathogènes.

Par ailleurs, le programme vise à accompagner la recherche technologique et l’innovation pour améliorer la protection individuelle et collective des usagers des espaces bâtis.

Pour cela, le CSTB développe une stratégie de recherche interdisciplinaire (microbiologie, mécanique des fluides, étude des comportements, analyses socio-économiques, maquette numérique et simulation…) pour apporter aux acteurs socio-économiques et décideurs politiques des réponses systémiques et opérationnelles adaptées aux différentes échelles de temps de la crise, dans une logique de prévention, d’anticipation et de remédiation.


Originalité et apport scientifique

Le retour d’expérience sur la pandémie de COVID-19 nous interroge sur le rôle essentiel des espaces clos et pose notamment la question de leur importance dans la transmission des agents pathogènes, et les moyens pour nous en prémunir.

Sous-dimensionnée, la recherche dans ce secteur est nécessaire là où les seules avancées thérapeutiques et vaccinales dans leur temporalité et efficacité ne pourront suffire à juguler l’émergence et les impacts sanitaires de nouveaux agents.

Si les grandes pandémies de l’histoire ont toujours impulsé des évolutions majeures dans l’architecture et l'urbanisme, cette crise sanitaire devrait également nous conduire à adapter nos lieux de vie, voire à les repenser dans leurs fonctionnement et usages.

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Démarche

Le programme de recherche « Pandémie et environnements bâtis » a pour finalité d’accompagner les différents acteurs socio-économiques et décideurs politiques pour construire des réponses adaptées à l’émergence des maladies infectieuses.

Il s’agit, d’une part, de renforcer les connaissances scientifiques sur le rôle du bâtiment, extrapolé à tous les espaces clos, dans la transmission des agents pathogènes en structurant des actions de recherche en partenariat avec des acteurs de la santé animale, environnementale et humaine et, d’autre part, d’accompagner la recherche technologique et l’innovation pour améliorer la protection individuelle et collective des usagers des espaces bâtis. 

L’ambition du programme se décline selon quatre volets :

Caractériser le danger lié aux agents biologiques

Le premier a pour objet de renforcer nos connaissances sur les agents biologiques et leur dynamique de contamination dans les espaces clos. Il s’agit d’apporter des réponses scientifiques, notamment des données d’entrée pour des modèles de prédiction du devenir des agents biologiques en champ proche et à distance du terme source, et de développer des modèles biologiques de survie pour appuyer l’évaluation du risque dans les environnements clos.

Évaluer les risques de contamination dans les espaces clos

Le second volet est basé, en partie, sur le transfert des résultats scientifiques, des connaissances « in vitro » vers « l’in vivo ». Il mène à l’identification et à la hiérarchisation des situations d’exposition associées au cadre bâti en intégrant ses équipements, sa gestion, son usage et ses occupants. Il s’agit de proposer des indicateurs d’évaluation du risque combinant les différentes échelles spatiales et de temps de la contamination : locale, intra zone à l’urbain.

Élaborer / proposer des solutions pour protéger les occupants

Le troisième concerne toutes les solutions de gestion pour limiter l’exposition aux agents pathogènes dans les espaces bâtis. Outre l’accompagnement de la filière industrielle pour le déploiement des solutions techniques (décontamination des espaces, traitement de l’air, techniques de filtration, surfaces « biocides ») appliquées aux virus ou bactéries pandémiques, il s’agit d’établir une base de connaissances solide sur toutes les solutions en ciblant les potentielles modalités de contamination : directe, aérosol, surface, eau. Cette phase du travail doit permettre de sérier les solutions, d’établir une grille de critères sur leurs usages au regard du triptyque agent biologique, bâtiment et usage. L’enjeu est de pouvoir disposer, in fine, d’une base de solutions et de préconisations de mise en œuvre relatives aux espaces clos considérés, à leur usage (publics et situations d’exposition) et à l’agent pathogène.

Valoriser et transférer vers les acteurs

L'enjeu du quatrième volet est de proposer des réponses adaptées aux différents acteurs socio-économiques et décideurs politiques. Quel que soit le secteur visé : transports, établissements d’enseignement, culture, loisirs, restauration, gestionnaires de parcs de logements, établissements de santé, bâtiments industriels… 

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Depuis plus de vingt ans, je contribue aux recherches menées pour améliorer la sécurité sanitaire des bâtiments vis-à-vis, notamment, de l’aérobiocontamination.
Mon rôle est désormais d’animer une communauté scientifique et technique afin de renforcer nos connaissances sur le rôle du bâtiment dans la transmission de nouveaux agents pathogènes, de développer une stratégie de recherche interdisciplinaire pour apporter des réponses aux différentes échelles de temps de la crise, et d’apporter, avec nos partenaires, des réponses opérationnelles aux acteurs socio-économiques et décideurs politiques.

Enric ROBINE
Directeur programme Pandémie et environnements bâtis

Moyens et méthodes engagés

Compétences mobilisées au CSTB

L’Unité de Virologie Appliquée UVA 

Cet équipement permet de manipuler des virus respiratoires pathogènes sous forme aéroportée afin d’étudier leur persistance dans l’air en fonction des facteurs de l’environnement (humidité, température, rayonnements, polluants…).

Domaines d'expertise du CSTB

  • bioaérosols ;
  • physique des aérosols ;
  • virologie ;
  • métrologie ;
  • modélisation ;

Plateformes d’étude

L’enceinte expérimentale « ASTERIA »

Elle a été voulue comme un volume modulaire instrumenté permettant la mise en situation intégrée de systèmes de gestion de la qualité de l’air à une échelle expérimentale pertinente et l’évaluation de leur efficience selon le type de pollutions (particulaire / biologique) et la typologie des environnements (logements, lieux de travail, lieux d’enseignement, espaces de soins, etc.).

Découvrir notre plateforme scientifique et technique ARIA 

Expertise en UX design

Pour l’aide à l’élaboration d’une solution de technique de biosécurisation adaptable à l'environnement domestique, facilitant la gestion des soins et le confort du malade, tout en garantissant la sécurité des aidants et des personnels soignants à domicile.

Les domaines d’expertise CSTB : Bioaérosols, Physique des aérosols, Virologie, Métrologie, Modélisation

Nos partenaires

Anses
CERTES
INRAE
Institut Pasteur
Université Laval Québec

Budget

450 k€/an

L’émergence de la COVID-19 a causé, d’après les dernières projections, plus de 15 millions de morts dans le monde et des perturbations massives dans nos sociétés et économies.

 

Le CSTB, fort de son expertise sur la sécurité sanitaire des bâtiments, s’engage à apporter, avec ses partenaires, de nouvelles connaissances sur la transmission des aéropathogènes et des solutions opérationnelles de biosécurisation des espaces clos à destination des différents acteurs socio-économiques et décideurs politiques.

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