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Influence de la qualité de l’environnement intérieur dans les bureaux sur la performance des occupants : méthodes d’évaluation, données disponibles et coûts économiques associés

Indoor climate in office buildings and worker performance : state-of-the-art and economic cost evaluation

Héloïse Yverneau et Corinne Mandin

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Résumé

La qualité de l’air intérieur et le confort dans les immeubles de bureaux font l’objet d’un intérêt croissant depuis quelques années. L’une des raisons est le coût économique avancé par certains chercheurs, lié à un environnement intérieur dégradé et donc à une baisse de performance dans ces espaces de travail. Ce coût n’étant pas négligeable, il importe de mieux caractériser l’environnement intérieur des bureaux, afin d’identifier les leviers d’actions pour améliorer la santé et le confort des occupants, et in fine leur performance au travail. Cette revue documentaire propose un état des connaissances sur les relations établies entre performance et qualité de l’environnement intérieur. Elle décrit les méthodes existantes et les résultats produits, ainsi que les évaluations économiques réalisées sur ces bases.

Abstract

Indoor air quality and comfort in office buildings are of increasing interest. One reason is the non-negligible economic cost calculated by some research teams associated with a poor indoor climate in workspaces. In that context, it is important to better characterize indoor environment in office buildings in order to identify ways to improve the health and comfort of occupants, and ultimately their performance. This literature review provides a state of knowledge on the relationships between performance and indoor environment quality ; it describes the existing methods, the results produced and the economic evaluations carried out on these bases.

Entrées d'index

Mots-clés : air intérieur, bureaux, confort acoustique, confort thermique, confort visuel, coûts économiques., performance

Keywords: economic costs., indoor air, lighting, noise, office buildings, performance, thermal comfort

Texte intégral

1 Contexte et objectifs

Une mauvaise qualité de l’environnement intérieur (qualité de l’air, niveau sonore, éclairage, etc.) dans les bâtiments de bureaux peut être à l’origine d’une détérioration de la santé (irritations, asthme, allergies, maux de tête, somnolence, etc.) (Wolkoff, 2013), mais également d’une diminution du bien-être des travailleurs (Tanabe et al., 2007), ce bien-être étant d’ailleurs partie intégrante de la santé selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Ces effets sur la santé et le confort peuvent avoir des répercussions sur le travail fourni : moindre efficacité et absentéisme. La question des relations entre les paramètres de l’environnement intérieur et la performance est aujourd’hui posée. Elle mérite d’être approfondie puisque la performance des travailleurs dans les immeubles de bureaux est également étroitement liée à des composantes personnelles et socio-économiques, dont la contribution en regard de celle de l’environnement physico-chimique reste encore mal connue. Depuis une quinzaine d’années, des équipes de chercheurs se sont penchées sur le rôle de l’environnement intérieur dans l’efficacité et la rapidité à la réalisation de tâches administratives de bureaux. Les résultats de ces études se doivent d’être examinés en détail puisque ceux-ci peuvent ensuite être utilisés pour conduire des évaluations de coûts économiques liés à des variations de la performance au travail. Le plus souvent expérimentaux, ces tests de performance posent question sur la capacité à reproduire la complexité des ambiances intérieures et à discriminer les déterminants de la performance, en tenant compte des facteurs personnels incontournables dans la perception du confort.

La présente revue documentaire vise donc à faire un état des connaissances sur le sujet, dans le contexte du démarrage en France d’une campagne nationale sur la qualité de l’air intérieur et le confort dans les immeubles de bureaux, sous l’égide de l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur.

2 Méthode

Les sources d’informations consultées pour cette revue bibliographique sont les articles scientifiques référencés dans les moteurs de recherche Science Direct et PubMed, les actes des conférences internationales de référence sur la qualité des environnements intérieurs (Indoor Air et Healthy Buildings), des thèses ou des rapports d’étude identifiés via une recherche Internet.

Les mots-clés utilisés ont été les suivants : productivity, performance, benefits, costs, indoor environment quality, air quality, offices. Aucun critère géographique ou d’année de publication n’a été fixé.

Pour la présente revue documentaire, seul le terme de « performance » est utilisé et non celui de productivité. En effet, selon la définition de l’Institut National de la Statistique et des Études Économiques (INSEE)1, la productivité est définie comme étant le rapport, en volume, entre une production (donnée de sortie) et les facteurs de production ou ressources mis en œuvre pour l'obtenir (données d’entrée). La performance désigne au contraire la mesure de la quantité et/ou la qualité de la production d’un travailleur (Wargocki et al., 2006). Ces deux termes sont donc fortement liés : ainsi, en augmentant la performance, la contribution du facteur de production du travail croît, et la productivité également.

3 Résultats

Plus de 70 publications scientifiques ont été collectées ; celles jugées particulièrement d’intérêt sont décrites dans le présent article.

3.1 Évaluation de la performance

La performance peut être mesurée à partir d’enquêtes de terrain ou d’expériences en laboratoire. Il existe en pratique deux approches principales pour l’évaluation de la performance : l’approche objective et l’approche subjective.

L’approche objective évalue des indicateurs de performance impartiaux (temps de réalisation, nombre d’erreurs, etc.) susceptibles d’être pertinents pour des tâches représentatives d’un travail de bureau telles que la dactylographie d’un texte, des calculs simples (addition, multiplication), le temps de traitement d’un appel téléphonique.

Le tableau I propose des exemples de tests de performance permettant d’évaluer différentes compétences et qui sont régulièrement utilisés dans les études traitant des relations entre performance et environnement intérieur (Wargocki et al., 1999 ; Lan et al., 2011). Ces différents tests sont effectués sur ordinateur et peuvent être réalisés avec ou sans retour, c’est-à-dire que le participant peut ou non continuer le test tant qu’il n’a pas corrigé ses mauvaises réponses. La durée de réalisation de ces tests ne dépasse généralement pas une heure. La vitesse (temps de réponse) et la justesse (pourcentage de bonnes réponses) sont enregistrées afin de pouvoir calculer un indice de performance (rapport du temps de réaction moyen sur la justesse des réponses).

Tableau I. Exemples de tests d’évaluation de la performance de travailleurs de bureaux.
Examples of tests carried out to assess worker performance.

Tâche

Description du test

Saisie de texte

Demande aux participants de recopier différentes parties d’un texte (une dizaine de lignes) telles qu’elles sont présentées à l’écran.

Addition

Demande aux participants d’additionner des colonnes de chiffres et d’entrer le résultat dans un champ en dessous de chacune d’entre elles.

Raisonnement logique

Utilise des affirmations du type (AB : A est précédé de B) et les participants doivent dire si les affirmations sont correctes ou fausses : Exercice de transformation grammaticale.

Réactivité

Associe, par exemple, un chiffre à une touche du clavier ; les participants doivent taper sur la bonne touche à la vue du chiffre correspondant.

Mémoire

Propose une liste d’une trentaine de mots ; après que les mots ont défilé, les participants doivent s’en remémorer le maximum. Différentes variantes de ce test existent.

Calcul mental

Comporte additions, soustractions et multiplications

Test de Stroop

Présente une série de mots, chacun étant le nom d’une couleur, mais pas systématiquement écrit de la couleur qu’ils signifient ; les participants doivent retrouver la couleur qui est écrite et non celle qu’ils voient : Test d’interférence conceptuelle/linguistique

L’approche subjective repose sur des auto-évaluations. Il est demandé aux occupants d’évaluer leur propre performance sur une échelle subjective (performance perçue). Par exemple, il peut être demandé aux participants de répondre aux questions suivantes sur une échelle en plusieurs points, de « pas du tout d’accord » à « tout à fait d’accord » :

  • « J’effectue efficacement mes tâches au travail » ;

  • « Je pense que je suis productif au travail ».

Cette approche ne dépend pas de la nature de la tâche effectuée, mais la partialité des sujets peut affaiblir la valeur des résultats.

3.2 Relations entre différents paramètres de l’environnement intérieur et la performance

Les relations quantitatives établies entre certains paramètres de qualité de l’environnement intérieur (température, ventilation, air intérieur, confort visuel et acoustique, etc.) et la performance sont à la base des récentes études de traduction en termes monétaires de la baisse de performance dans les immeubles de bureaux. Il est ainsi important d’en comprendre leur fondement.

3.2.1 Température, confort thermique et performance

Une température non adaptée dans un bureau peut s’accompagner d’une fatigue, de somnolence de la part des employés, et au final d’une baisse de leur activité et de leur performance (Wargocki et al., 2006). Les principales études proviennent d’observations faites sur le terrain et non dans des environnements de bureau reconstitués.

Ainsi, Niemelä et al. (2001) ont rapporté une baisse de la performance parmi les employés d’un centre d’appels de 1,8 % par degré Celsius quand la température était supérieure à 25 °C. Dans une seconde expérience réalisée dans ce même centre d’appels (2002), les mêmes auteurs aboutissent à une baisse du même ordre de grandeur (2,2 % par degré Celsius) lorsque la température augmentait au-delà de 25 °C. La différence n’est pas expliquée par les auteurs. Federspiel et al. (2002) ont étudié la performance d’infirmières fournissant des conseils téléphoniques aux États-Unis. Ils n’ont pas trouvé de relation significative entre la température et la performance dans la zone de confort, mais ont constaté une baisse de 15 % de la performance lorsque la température augmentait de 24,8 à 26 °C. Enfin, à Singapour, Tham et al. (2003) ont observé une augmentation de la performance d’employés d’un centre d’appels de 4,9 % quand la température variait de 23 à 24,5 °C.

Seppänen et al. (2006a) ont réalisé une méta-analyse sur la base de 24 études traitant du lien entre la température intérieure et la performance au travail. Les études sélectionnées reposent toutes sur des mesures objectives de la performance, mais les tâches considérées varient selon les études (lecture, dactylographie, conversation téléphonique). Onze ont été menées sur le terrain (bureaux, dont des centres d’appels), neuf en laboratoires (chambres climatiques) et quatre dans des écoles. Pour chaque étude, le pourcentage de variation de la performance par degré Celsius en fonction de la température intérieure a été calculé. Les études prises en compte sont très variables en termes de taille (de 9 à 500 participants) et de méthode. Les résultats ont donc été pondérés en fonction de la taille de l’échantillon et de la pertinence de l’étude par rapport aux conditions de travail. Pour cette seconde pondération, il a été considéré que les enquêtes réalisées sur site avec plusieurs tâches, et donc plus représentatives de la réalité, avaient plus de poids que celles réalisées en laboratoire et ne portant que sur une seule tâche. Les auteurs montrent que la performance augmente avec la température jusqu’à une valeur de 21-22 °C, puis diminue au-delà de 23-24 °C.

Les auteurs ont déterminé l’équation suivante :

ΔP = 0,165 T – 0,00583 T² + 0,0000623 T3 – 0,469

Avec ΔP la variation de performance par rapport à sa valeur maximale (ici 100 % à 21,75 °C) et T la température intérieure de la pièce (°C).

Au-delà du seul indicateur de température, des critères de confort thermique incluant plusieurs facteurs, dont la température, ont été développés par certains auteurs. En effet, l’utilisation du seul paramètre de température pour définir les conditions thermiques d’une performance optimale n’est pas suffisante. Des occupants peuvent ne pas ressentir de baisse de performance à des températures jugées faibles ou élevées à condition qu’ils aient les moyens d’adaptation suffisants comme l’habillement pour maintenir un niveau de confort acceptable. Contrairement aux liens entre la température et la performance pour lesquels une trentaine d’études a été recensée, peu de publications ont étudié les liens entre des indices de confort thermique et la performance.

Loveday et al. (1995) ont établi un modèle déterministe reliant la performance à trois variables : la température, l’humidité et la vitesse de l’air. Roelofsen (2001) a relevé une variation de la performance en fonction du PMV. L’indice de vote moyen prévisible ou Predicted Mean Vote (PMV) est l’appréciation moyenne de la sensation thermique qu’exprimerait un groupe de personnes dans un environnement donné selon une échelle allant de -3 (froid) à +3 (chaud). Lorsque le bilan thermique est nul, c’est-à-dire lorsque le métabolisme est équivalent aux pertes thermiques, le PMV est également nul et il n’y a pas de sentiment d’inconfort. Plus récemment, Jensen et al.  ont établi une relation entre le PMV et la performance à partir de données collectées à la fois sur le terrain et en chambres climatiques. Le niveau de performance optimal est atteint lorsque les occupants perçoivent leur environnement thermique comme légèrement froid (PMV = « -1 »).

Une relation entre la performance et le PMV a été proposée par Lan et al.  :

ΔP = -0,215 PMV – 0,529 PMV² - 0,0351 PMV3 + 99,9

Avec ΔP la variation de la performance par rapport à sa valeur maximale (ici 100 % à PMV = « -1 ») et PMV le vote de sensation thermique

3.2.2 Ventilation et performance

En conditions contrôlées, Wargocki et al.  ont trouvé une amélioration dans la réalisation de diverses tâches telles que la dactylographie ou des tests arithmétiques lorsque le débit d’air neuf2 passait de 3 à 10 L/s/personne dans un environnement pollué par une moquette usée. De manière semblable, Bakó-Biró et al.  ont utilisé des ordinateurs comme source de pollution et ont observé des progrès dans la réalisation de tests de performance pour des valeurs de débits d’air neuf de 15 L/s/personne versus 4,7 L/s/personne. Des résultats similaires ont été obtenus en l’absence des ordinateurs. La performance d’opérateurs téléphoniques, définie comme étant le temps de communication et la vitesse de rédaction du rapport d’appel, s’améliore (temps plus court et vitesse plus rapide) avec de forts débits d’air neuf (Federspiel et al., 2004). Cette observation a été confirmée par une intervention dans un centre d’appels à Singapour où la performance d’opérateurs s’est améliorée de 9 % quand le débit d’air neuf a été augmenté de 10 à 23 L/s par personne à une température de 24,5 °C (Tham, 2004).

Même si la plupart des études montrent une amélioration des performances avec une augmentation de l’apport d’air neuf, il existe quelques exceptions :

  • Wargocki et al.  ont rapporté une baisse de 7,8 % dans la performance lorsque la ventilation passait de 2,5 à 25 L/s par personne. Selon les auteurs, la présence d’un filtre saturé dans le système de traitement d’air pourrait en être la raison ;

  • Tham (2004) remarque que la performance est diminuée pour des forts débits d’air neuf à une température de 22,5 °C. Ce résultat est discuté plus loin.

Dans leur méta-analyse, Seppänen et al. (2006b) se sont basés sur sept études traitant du lien entre la ventilation et la performance au travail. Parmi cette sélection, cinq ont été menées dans des centres d’appels et deux dans des laboratoires. Les études sélectionnées reposent toutes sur des mesures objectives de la performance, et les résultats des études ont été pondérés en fonction de la taille de l’échantillon et de la pertinence de l’étude par rapport aux conditions de travail. Pour chaque étude, le pourcentage de variation de la performance par tranche de 10 L/s/personne en fonction de la ventilation a été calculé. Les auteurs montrent que doubler le débit d’air neuf pourrait améliorer la performance de 1,5 % en moyenne. L’équation ci-dessous a été proposée pour déterminer la performance relative à une valeur de référence en fonction du débit d’air neuf :

ΔP = exp [(-76,38 X-1 - 0,78 X lnX + 3,87 X - (- 76,38XR-1 – 0,78 XR ln XR + 3,87 XR))/1000]

Avec ΔP la variation de la performance par rapport à sa valeur au débit XR, X le débit d’air neuf (L/s/personne) et XR la valeur de référence du débit d’air neuf (L/s par personne).

3.2.3 Qualité de l’air intérieur et performance

Peu d’études ont examiné les effets d’une mauvaise qualité de l’air intérieur sur la performance. Elles se sont déroulées, pour la plupart, dans des laboratoires où le travail de bureau a été simulé.

Au Danemark, Wargocki et al. (1999) ont relevé une amélioration de la performance de 6,5 % et une réduction du taux d’erreurs de 18 % dans des tests de dactylographie lorsque la qualité de l’air intérieur était améliorée par la suppression d’une moquette datant de 20 ans, simulant la source de pollution. Une seconde étude, avec la même méthode mais des individus différents (âge, sexe, antécédents médicaux, etc.), a été réalisée par la suite en Suède, avec une amélioration de la performance de 1,5 % et une réduction du taux d’erreurs de 15 % (Lagercrantz et al., 2000).

Ces jeux de données ont été repris dans une étude de Wargocki et al. (2000b) qui a montré que la performance dans les environnements de bureaux était linéairement liée à la qualité de l’air intérieur. Ainsi la performance augmente en moyenne de 1,1 % pour chaque diminution de 10 % de la proportion de personnes non satisfaites vis-à-vis de l’air intérieur, dans la gamme de 25 à 70 % d’insatisfaits. La satisfaction des participants a été évaluée par des questionnaires.

3.2.4 Confort visuel et performance

Les paramètres qui déterminent l’ambiance visuelle peuvent influencer la performance des travailleurs (Baron et al., 1992 ; Chung et al., 2000). Cependant, il n’existe pas de relation claire avec la performance pour des tâches pouvant être affectées par une ambiance visuelle de mauvaise qualité. L’étude de Smolders et al. (2012) a montré qu’un plus fort éclairement (1000 lux au lieu de 200 lux mesurés au niveau de l’œil) améliorait la performance. L’étude de Liebl et al. (2012) s’est intéressée aux effets d’une distraction visuelle : une lumière dynamique plutôt que statique (simulée par l’intermédiaire de la projection d’une image de manière stable ou non dans le champ de vision du participant) peut entraîner une diminution de la performance.

Par ailleurs, l’ambiance visuelle ne se limite pas à l’ambiance lumineuse au sens strict du terme. Ainsi, la présence de fenêtres est considérée comme favorable pour la performance des travailleurs des bureaux, fournissant notamment des vues agréables sur l’extérieur (Newsham et al., 2009 ; Aries et al., 2010).

3.2.5 Confort acoustique et performance

De même que pour l’environnement visuel, les paramètres qui déterminent l’ambiance sonore peuvent influencer la performance des travailleurs (Kaarlela-Tuomaala et al., 2009 ; Mak et al., 2011). Colle et al. (1976) ont été les premiers à étudier les effets de la parole sur la performance. Cette étude a été répétée par de nombreuses équipes de recherche qui ont montré que la parole était considérée comme étant le son le plus dérangeant dans ces lieux de travail (Haapakangas et al., 2008 ; Rashid et al., 2008). Les effets perturbateurs ne sont pas produits par le niveau sonore, mais par l’intelligibilité de la parole (Venetjoki et al., 2006 ; Schlittmeier et al., 2008). Les études menées ont montré que la performance est fortement diminuée lorsque l’intelligibilité de la parole est presque parfaite (Hongisto, 2007). Ces auteurs ont développé un modèle pour prédire la diminution de la performance en fonction de l’intelligibilité de la parole. En se basant sur les résultats de la littérature, ils ont annoncé une baisse de 4 à 45 % de la performance, dépendant de la tâche étudiée, à partir d’une compréhension de 20 % des syllabes entendues.

3.2.6 Prise en compte de l’effet combiné de différents paramètres environnementaux

Peu d’études ont investigué les effets combinés de différents paramètres environnementaux alors que dans les conditions réelles de travail, ces facteurs ne sont, à l’évidence, pas présents isolément. Certains auteurs ont tenté de prendre en compte les effets communs par la théorie de l’éveil : la performance de tâches simples est plus élevée lorsque l’éveil est maximum, alors que la performance de tâches complexes est optimale lorsque l’éveil est minimal (Hygge, 1992). Il est considéré que l’environnement thermique a plus d’effets que l’environnement sonore et que de fortes chaleurs diminuent l’éveil, alors qu’un fort niveau sonore l’augmente (Wargocki et al., 2006). Ainsi, en combinant de fortes chaleurs avec un fort niveau sonore, l’éveil restera défavorisé et la performance lors de la réalisation de tâches complexes sera meilleure que celle lors de la réalisation de tâches simples (Witterseh et al., 2004).

Pourtant, dans une expérience simulant et évaluant du travail de bureau sous les effets cumulés de l’amélioration de six différentes conditions environnementales : température, qualité de l’air intérieur, bruit du trafic routier extérieur et bruit au sein de l’open-space, luminosité et accès à la lumière du jour, aucune amélioration significative de la performance n’a été observée (Clausen et al., 2005).

Tham (2004) a rapporté de faibles résultats de performance, même pour des forts débits d’air neuf. Ces observations ont été faites à une température de 22,5 °C (température faible pour les conditions tropicales de Singapour) et à une humidité de 55-78 %. Ainsi ce résultat concernant la ventilation a pu être affecté par d’autres paramètres environnementaux, comme la température et l’humidité de l’air.

Les interactions entre les paramètres de l’environnement intérieur et leurs effets sur la performance restent donc encore mal caractérisées.

3.3 Analyses coûts-bénéfices relatives à une amélioration de l’environnement intérieur dans les bureaux

Les relations décrites précédemment sont à la base de récentes estimations des coûts économiques de l’amélioration de la qualité de l’environnement intérieur (Fisk et al., 2011, 2012 ; Singh et al., 2011). Ces estimations sont des analyses de type coûts-bénéfices visant à identifier et quantifier les conséquences positives (bénéfices) et négatives (coûts) de ces améliorations, puis à les exprimer avec l’unité monétaire.

3.3.1 Méthode

Le principe général de l’étude américaine de Fisk et al. (2011) est d’évaluer les impacts de la mise en place de scénarios qui amélioreraient certains paramètres de l’environnement intérieur. Par exemple, il s’agit d’estimer les effets en termes de performance, et donc de bénéfices, d’une augmentation théorique du débit d’air neuf jusqu’à une certaine valeur dans l’ensemble des bureaux aux États-Unis. Les scénarios sélectionnés ont été considérés comme réalisables de par l’état des connaissances actuelles. Le tableau II résume les scénarios proposés pour l’amélioration de la performance, les impacts évalués et la méthode générale développée.

Les deux premiers scénarios (1a et 1b) visent à augmenter les débits d’air neuf jusqu’à des valeurs de 10 ou 15 L/s/personne. La valeur de 10 L/s/personne provient de la norme internationale (ASHRAE, 2007) qui recommande ce débit d’air neuf minimal pour assurer une qualité de l’air intérieur satisfaisante dans les bureaux. Le scénario 2 considère l’ajout d’économiseurs qui augmentent le débit d’air neuf lorsque la température extérieure est telle qu’elle contribue au rafraîchissement du bâtiment. Des économies de climatisation sont alors faites, tout en augmentant l’apport d’air neuf. Enfin, le scénario 3 considère la limitation des températures à 23 °C en période hivernale en faisant de simples ajustements sur les thermostats, par exemple.

Les impacts de ces différents scénarios incluent une augmentation de la performance, mais également une réduction des symptômes sanitaires de type « Syndrome des Bâtiments Malsains » (SBM) et de l’absentéisme au travail. Les bénéfices ont donc été calculés en fonction de ces différentes données de sortie.

Tableau II. Scénarios d'amélioration de la qualité de l’environnement intérieur et méthode développée pour l’évaluation coûts-bénéfices, adapté de Fisk et al. (2011).
Indoor environmental quality improvement scenarios and method to assess the costs-benefits analysis, adapted from Fisk et al. (2011).

N° scénario

Description du scénario

Impacts évalués

Méthode

1a

Augmentation du débit d’air neuf jusqu’à des valeurs de 10 L/s/personne

1b

Augmentation du débit d’air neuf jusqu’à des valeurs de 15 L/s/personne

2

Ajout d’économiseurs

Performance (Seppänen et al., 2006b)

Symptômes de type SBM (Fisk et al., 2009)

Absentéisme au travail (Milton et al., 2000)

3

Limitation des températures intérieures à 23°C en période hivernale

Performance (Seppänen et al., 2006a)

Symptômes de type SBM (Mendell et al., 2009)

  • Étape 1 : Obtenir les valeurs initiales des paramètres de températures et débits d’air neuf dans le parc de bureaux américain

  • Étape 2 : Obtenir les taux de prévalence des symptômes de type SBM et de l’absentéisme dans la population de travailleurs de bureaux

  • Étape 3 : Pour chaque scénario, déterminer les valeurs finales des paramètres de la qualité de l’environnement intérieur

  • Étape 4 : Calculer, pour les valeurs initiales et finales des paramètres, les variations en termes de performance, de symptômes de type SBM ou d’absentéisme au travail

  • Étape 5 : Exprimer ces variations avec l’unité monétaire

Les valeurs utilisées dans l’Étape 1 proviennent de l’étude américaine BASE (Building Assessment Survey and Evaluation) conduite dans 100 immeubles de bureaux représentatifs du parc américain (http://www.epa.gov/iaq/base/). Des mesures ont été effectuées dans chaque bâtiment pendant une semaine, en hiver ou en été, au niveau des postes de travail. Elles incluaient la mesure des débits d’air neuf (Persily et al., 2008) et celle des températures de l’air ambiant des bureaux (Mendell et al., 2009). Les taux de prévalence des symptômes de type SBM et de l’absentéisme au travail (Étape 2) proviennent de cette même étude. Les paramètres utilisés dans l’Étape 3 proviennent de la description même des scénarios étudiés. Par exemple, pour le scénario 1a, la valeur finale du débit d’air neuf est de 10 L/s/personne. Pour le scénario 2, une modélisation a été effectuée par les auteurs afin de simuler les débits d’air neuf finaux suite à la mise en place d’économiseurs. Lors de l’Étape 4, les calculs de variation de la performance, des symptômes de type SBM ou de l’absentéisme au travail proviennent de relations du même type que celles décrites précédemment. Les calculs ont été menés pour chaque mesure de température ou de débit d’air neuf provenant de l’étude BASE. Puis une moyenne de ces variations a été calculée par les auteurs.

La traduction de ces variations en termes monétaires prend en compte des paramètres économiques comme le coût horaire du travail. D’après l’INSEE3, celui-ci correspond au coût total payé par les employeurs pour rémunérer le facteur de production du travail. Il comprend le salaire brut (avec les primes, les congés payés et les cotisations sociales) et les cotisations sociales patronales. Ce coût dépend donc de nombreux facteurs tels que l’employé (niveau de qualification, ancienneté) et l’entreprise (politique des salaires), mais aussi le pays (niveau de charges).

3.3.2 Résultats

Pour chacun des scénarios, Fisk et al. (2011) ont quantifié les coûts de mise en place et les bénéfices associés à la réduction des impacts. Les résultats sont présentés dans le tableau III. Cette étude montre que des améliorations de la qualité de l’environnement intérieur dans les bureaux américains pourraient empêcher l’apparition de symptômes de type SBM et prévenir l’absentéisme au travail de plusieurs millions de travailleurs. Les bénéfices les plus élevés correspondent en premier lieu à l’augmentation de la performance, puis ensuite à la diminution de l’absentéisme. Les bénéfices réalisés grâce à la diminution des symptômes de type SBM sont plus faibles, du fait, selon les auteurs, que seul le coût des médicaments est pris en compte et que la perte de confort des travailleurs n’est pas monétarisée. Il est important de noter que les bénéfices réalisés par les scénarios 1a ou 1b ne sont pas cumulables avec ceux du scénario 2. En effet, l’ajout d’économiseurs (scénario 2) permet l’augmentation des débits d’air neuf qui est également l’objectif du scénario 1b. Cependant, il est envisageable d’additionner les impacts des scénarios 1a ou 1b ou 2 avec ceux du 3, puisque les paramètres ciblés ne sont pas les mêmes. Les bénéfices pourraient alors atteindre 17 milliards de dollars.

Tableau III. Bénéfices ou pertes annuels estimés résultant d'une amélioration de la qualité de l’environnement intérieur dans les bureaux américains, adapté de Fisk et al. (2011).
Estimated benefits of selected indoor environmental quality improvement scenarios, adapted from Fisk et al.(2011).

N° 

Bénéfices et coûts annuels quantifiés

Travailleurs concernés (millions)

Bénéfices ou pertes annuels

(milliards dollars)

1a

Augmentation de la performance de 0,7 %

7,8         

+ 4,2

Diminution des symptômes de type SBM de 13,2 %

7,8        

+ 0,06

4,5 millions de jours d’absence évités

//     

+ 1,4

Augmentation de la consommation énergétique

//     

- 0,02

TOTAL

+ 5,6

1b

Augmentation de la performance de 1,1 %

12,4       

+ 10,2

Diminution des symptômes de type SBM de 18,8 %

12,4

+ 0,11

10 millions de jours d’absence évités

//

+ 3,2

Augmentation de la consommation énergétique

//

- 0,04

TOTAL

+ 13,5

2

Augmentation de la performance de 0,47 %

20,7      

+ 7,2

Diminution des symptômes de type SBM de 7 %

20,7

+ 0,05

15,2 millions de jours d’absence évités

//

+ 4,7

Économies énergétiques

//

+ 0,12

Installation des économiseurs

//

- 0,22

TOTAL

+ 11,8

3

Augmentation de la performance de 0,23 %

40,4        

+ 2,3    

Diminution de 7,7 millions de symptômes de type SBM

//

+ 1,1

TOTAL

+ 3,4

4 Discussion

4.1 Relations quantitatives entre paramètres de l’environnement intérieur et performance

Les méta-analyses ayant permis d’établir les relations quantitatives entre la température ou le débit d’air neuf et la performance au travail présentent des critères de qualité. Tout d’abord les études où la performance a été évaluée de manière subjective ont été écartées. De plus, des facteurs de pondération selon la taille de l’échantillon et la pertinence de l’étude par rapport aux conditions de travail ont été appliqués. Ainsi, un poids plus important a été accordé à des études réalisées sur site avec une grande variété de tâches et qui incluent les caractéristiques sociales et motivationnelles représentatives d’un réel travail quotidien. Par ailleurs, lors des régressions entre les paramètres explicatifs tels la température ou la ventilation et la variable à expliquer telle la performance, les auteurs ont utilisé des modèles multivariés. Ainsi les variables qui pourraient influencer le résultat sont contrôlées afin d’étudier uniquement l’impact de la variable examinée.

Bien que les relations établies soient de qualité, elles sont soumises, de l’avis même de leurs auteurs, à de nombreuses limites et incertitudes. Certaines études prises en compte dans les méta-analyses datent de 1970 (Link et al., 1970). À la lumière de la forte évolution des technologies utilisées dans les bureaux, on peut s’interroger sur la pertinence d’intégrer une étude aussi ancienne. De même, l’intégration d’études réalisées dans des centres d’appels pose question du fait des particularités de ce métier en comparaison d’un travail de bureau plus « classique ».

Parmi les différentes études retenues pour l’établissement de la relation performance-ventilation, les méthodes employées pour caractériser la ventilation varient entre les études. Dans certains cas, des mesures de débits aux bouches de soufflage ont été réalisées, ce qui ne permet pas de tenir compte de l’apport d’air par ouverture des fenêtres, alors que d’autres auteurs évaluent la quantité d’air neuf apportée via la mesure du renouvellement d’air au moyen de gaz traceurs. Toujours s’agissant de la relation avec la ventilation, une étude réalisée dans une école a été prise en compte. Or il existe des différences entre l’évaluation de la performance et les tests associés pour un enfant à l’école et pour un travailleur dans un bureau (Bakó-Biró et al., 2012). Enfin, le nombre d’études considérées (sept) est faible.

En ce qui concerne la qualité de l’air intérieur, il n’y a pas de relation clairement établie avec la performance. De plus, les associations observées sont subjectives, basées sur le pourcentage de personnes satisfaites ou non avec la qualité de l’air dans leur espace de travail. Ces relations ne sont pas objectivées par des mesures de concentrations intérieures et des comparaisons à des valeurs guides de qualité d’air intérieur par exemple. Les espaces de bureaux sont considérés « pollués » du simple fait de la présence d’une moquette ancienne ou de vieux ordinateurs.

Concernant par ailleurs les études en pièce expérimentale, celles-ci présentent l’avantage de pouvoir contrôler les facteurs environnementaux. Cependant, les configurations étudiées restent limitées et les effectifs de participants restreints. En outre, même si la performance est estimée dans un environnement le plus naturel et à l’image d’un bureau « réel », les conditions pour les participants peuvent être perçues différemment de celles sur leur lieu de travail habituel.

De façon générale, les tests ne sont pas standardisés et varient d’une étude à l’autre. Ils concernent des tâches bien particulières qu’il peut être difficile de relier aux activités quotidiennes. En effet, une journée de travail est souvent composée de plusieurs tâches. De plus, il est difficile de généraliser à l’ensemble des employés de bureau dont la nature des travaux effectués peut être très variable d’un métier à l’autre.

4.2 Analyses coûts-bénéfices

Une des limites des approches coûts-bénéfices conduites tient au fait qu’il existe des interactions entre les différents paramètres de l’environnement intérieur et la performance, qui ne sont pas prises en compte. Les scénarios de Fisk et al. ne sont attachés qu’à la variation d’un seul paramètre en considérant que les autres n’influent pas par ailleurs.

Enfin, il est discutable qu’un coût par scénario ait été calculé en sommant les coûts des différents impacts étudiés. Ainsi, pour chaque scénario, les bénéfices liés à la performance, aux symptômes de type SBM et à l’absentéisme au travail ont été additionnés pour aboutir à un bénéfice global. Or il est possible que la température puisse influencer la performance indirectement par son impact sur la prévalence des symptômes de type SBM (Seppänen et al., 2006a). Un travailleur, en situation d’inconfort thermique, qui a des symptômes associés tels qu’un mal de tête, aura nécessairement une baisse de performance. Ainsi il n’apparaît pas possible de cumuler les effets sur la performance et sur les symptômes de type SBM, car ceux-ci sont intrinsèquement liés.

Conclusion

Cette revue bibliographique a montré l’existence d’un nombre non négligeable de travaux sur l’amélioration ou la détérioration de la performance au travail en lien avec l’environnement intérieur des espaces de bureau. Toutefois, il n’existe à ce jour pas de méthodes standardisées d’évaluation de la performance. En excluant les études basées uniquement sur des tests expérimentaux dans des pièces simulant des espaces de bureau possiblement non représentatives des situations réelles d’exposition, il ressort des relations quantitatives entre certains paramètres de l’environnement intérieur (comme la température ou le débit d’air neuf) et la performance, après contrôle des autres déterminants. Une telle relation n’existe cependant pas avec la qualité de l’air intérieur, mais cette dernière a toujours été évaluée par questionnaire et jamais au moyen de mesures de concentrations intérieures de substances cibles.

Si les relations établies apparaissent relativement solides et permettent de confirmer l’influence de certains paramètres environnementaux sur la performance, elles ne permettent cependant pas de quantifier les contributions relatives de chacun de ces facteurs, ni même la part de l’ensemble de ceux-ci en regard de celle des paramètres socio-économiques. Dans ce contexte, leur application à des calculs de coûts économiques semble très délicate dans la mesure où les interactions ne peuvent pas être prises en compte.

Le développement de méthodes palliant ces limites permettrait dans un futur prochain d’évaluer les coûts-bénéfices de l’amélioration de l’environnement intérieur pour le parc de bureaux français. En effet, la campagne nationale de l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur, qui démarre en 2013, va permettre la collecte des paramètres de base à ce type d’évaluation (qualité de l’air intérieur via la mesure des composés organiques volatils, des aldéhydes et des particules ultrafines, température, etc.). D’ores et déjà, le projet européen de recherche OFFICAIR (http://www.officair-project.eu/) a permis la réalisation de tests de réactivité et de mémoire auprès de travailleurs d’une trentaine d’immeubles de bureaux de huit pays d’Europe, à deux saisons différentes. Ces évaluations ont été réalisées en association avec des mesures de qualité de l’air intérieur et de paramètres d’ambiance (composés organiques volatils, aldéhydes, particules, dioxyde d’azote, ozone, température, humidité relative), des questionnaires relatifs au confort perçu et des descriptifs détaillés des bâtiments et des espaces instrumentés. Ce projet, qui s’achève début 2014, devrait certainement contribuer à nourrir la discussion sur les liens entre performance au travail et la qualité de l’environnement intérieur.

Les auteurs remercient Jacques Ribéron pour sa relecture et ses conseils.

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Notes

1 http://www.insee.fr/fr/methodes/default.asp?page=definitions/productivite.htm (avril 2013)

2 Le débit d’air neuf correspond à l’air entrant dans une pièce qui provient exclusivement de l’extérieur du bâtiment et pas d’un échange entre pièces ou compartiments adjacents.

3 http://www.insee.fr/fr/methodes/default.asp?page=definitions/indice-cout-travail-industrie.htm (avril 2013).

Pour citer ce document

Référence électronique : Héloïse Yverneau et Corinne Mandin « Influence de la qualité de l’environnement intérieur dans les bureaux sur la performance des occupants : méthodes d’évaluation, données disponibles et coûts économiques associés », Pollution atmosphérique [En ligne], N° 218, mis à jour le : 23/05/2017, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/pollution-atmospherique/index.php?id=2086, https://doi.org/10.4267/pollution-atmospherique.2086

Auteur(s)

Héloïse Yverneau

École des hautes études en santé publique (EHESP)
Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) – Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI)/université Paris-Est

Corinne Mandin

Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) – Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI)/université Paris-Est
Correspondance : corinne.mandin@cstb.fr