Lignes directrices sur les concentrations de polluants dans les musées

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Bulletin de l'ICC, n^o 31, juin 2003

Lignes directrices sur les concentrations de polluants dans les musées

par Jean Tétreault, scientifique en conservation, Services de conservation préventive

L'application de normes de concentration pour les polluants présents dans les musées n'est pas chose nouvelle. Plusieurs grands musées ont adopté leurs propres normes, mais rare sont les décideurs qui savent si les niveaux sont vraiment atteints ou maintenus ou qui peuvent évaluer les bénéfices réels de l'application des normes. Cette situation s'explique par le fait que peu de données quantitatives ont été compilées jusqu'à présent pour montrer l'importance des effets de divers polluants sur les objets de musée. On tentera ici de dresser un bref historique des normes sur les polluants présents dans les musées et de présenter les nouvelles lignes directrices proposées par l'ICC.

Garry Thomson de la National Gallery à Londres fut un chef de file dans le domaine des normes environnementales en conservation. Déjà, en 1965, il dénonce le manque d'information sur les effets adverses du climat dans les musées et souhaite que l'on remédie à cette lacune¹. Malgré la rareté des données, les responsables de collections, architectes et ingénieurs en systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) de diverses institutions exercent des pressions afin d'obtenir des valeurs de références pour la régulation de l'éclairement, de l'humidité relative et des polluants atmosphériques; ils exigent des normes! En 1978, Thomson offre dans son livre The Museum Environment² une bonne description de la nature des dommages causés par ces trois agents de détérioration ainsi qu'une gamme de mesures à prendre pour les contrer. Toutefois, seules deux pages traitent de la régulation du climat (qu'on a promptement interprétées comme des normes). Étant donné le manque de données comparatives sur l'effet des polluants sur les objets, il s'inspira de ses observations sur l'état des livres entreposés dans divers endroits. Il avait noté que les livres des bibliothèques situées en campagne anglaise étaient en meilleur état que ceux des bibliothèques urbaines. Les dommages subis par les livres en milieu urbain étaient surtout associés à la pollution atmosphérique causée par la combustion du charbon (une source d'énergie dominante en Angleterre au tournant du XX^e siècle). Il recommande donc que les niveaux de dioxyde de soufre (SO₂) et de dioxyde d'azote (NO₂) mesurés en campagne—soit 10 microgrammes par mètre cube (µg m^-3) pour les deux polluants—deviennent les niveaux maximums suggérés pour les musées.

Durant les années 1980, les responsables d'archives nord-américaines portent un grand intérêt aux polluants; c'est aussi à cette époque que les systèmes de ventilation centrale offrent une meilleure régulation du climat³. On élargit le nombre de polluants visés en allant même jusqu'à inclure des polluants produits à l'intérieur des musées tels que l'acide acétique et le formaldéhyde. Différentes normes se multiplient et sont basées sur le rendement technique : on demandera des niveaux de polluants que les systèmes de filtration peuvent maintenir, d'utiliser la meilleure technologie disponible, ou encore on demandera les niveaux de polluants minimums. On encourageait ainsi la course aux niveaux de polluants les plus bas. Plus les concentrations maximales exigées étaient basses, plus l'image de l'institution en était rehaussée au grand bénéfice de l'industrie de la filtration. Ces approches nous éloignaient de toute corrélation entre les niveaux de polluants et leur incidence sur les collections. Autrement dit, le rapport avantages-coûts devenait difficile à justifier, voire même à définir.

Entretemps, dans les années 1980 et 1990, plusieurs projets de recherche visaient à mieux caractériser les effets des polluants sur les matériaux. Il ne restait qu'à analyser les données, les uniformiser, les compiler et de s'en servir dans un contexte de préservation des collections. À l'ICC, nous avons eu recours à une approche similaire à celle utilisée en gestion du risque. Il s'agit d'une approche fondée principalement sur la notion de dose (la concentration du polluant multipliée par la durée d'exposition) à partir de laquelle les premiers signes de détérioration causés par un polluant sont mesurables sur un matériau. Dans le jargon de la gestion du risque, cette dose se nomme « dose minimale de polluant avec effets nuisibles observables » (DMENO). Suivant le principe de réciprocité, pour une dose donnée d'un polluant sur un objet, on pourra décider du temps d'exposition qui devra s'écouler avant que n'apparaissent des signes de dommages. Par exemple, la fuchsine basique (un colorant vert) commence à pâlir à partir d'une dose de 10 microgrammes de dioxyde de soufre par mètre cube an (µg m^-3 an). Si on veut empêcher ce léger changement de couleur pendant 10 ans, la concentration moyenne de dioxyde de soufre ne devrait pas dépasser plus de 1 µg m^-3 (1 µg m^-3 x 10 ans = 10 µg m^-3 an).

L'établissement du taux de détérioration de la collection par les polluants est une tâche qui revient à chaque responsable de collections. On ne parle donc plus de normes, mais bien de lignes directrices qui permettent de choisir les niveaux de préservation selon les objectifs et les ressources de l'institution. Chacun d'entre eux doit aussi tenir compte des avantages et des coûts de la stratégie de contrôle et des autres priorités de préservation.

Vous pourrez trouver une liste détaillée des doses pour différents polluants et matériaux dans la nouvelle publication de l'ICC intitulée Polluants dans les musées et les archives : évaluation des risques, stratégies de contrôle et gestion de la préservation⁴. Même s'il est possible d'établir une concentration de polluants pour chaque type d'objets, plusieurs musées préféreront choisir les concentrations maximales de polluants les plus nuisibles pour une collection d'une sensibilité moyenne. Le Tableau 1 présente les concentrations maximales de polluants clés selon différents objectifs de préservation. (Une version similaire du Tableau 1 paraîtra aussi dans la version 2003 du ASHRAE Handbook⁵.) Les lignes directrices présentées dans ce tableau ne conviennent pas aux matériaux hypersensibles comme l'acétate de cellulose, le nitrate de cellulose, certains colorants (comme le cramoisi d'alizarine, la curcumine et la fuchsine basique), le plomb, les caoutchoucs naturels, l'argent et les bandes magnétiques de polyuréthane. Ces matériaux sont très sensibles à certains polluants et constituent des cas à part.

Tableau 1. Objectifs de qualité de l'air pour les collections de musées, de bibliothèques et d'archives

Polluants de l'air clés	Concentrations maximales moyennes pour les objectifs de préservation a, µg m-3 (ppb)			Plage des concentrations moyennes de référence, µg m-3
				Basse troposphère non polluée	Milieu urbain
	1 an	10 ans	100 ans
Acide acétique	1000 (400)	100	100b	0,3–5	0,5–20c
Sulfure d'hydrogène	1 (0,71)	0,1	0,01	0,01–1	0,02–1
Dioxide d'azote	10 (5,2)	1	0,1	0,2–20	3–200
Ozone	10 (5,0)	1	0,1	2–200	20–300
Dioxyde de soufre	10 (3,8)	1	0,1	0,1–30	6–100
Particules fines (PM2,5)	10	1	0,1	1–30	1–100
Vapeur d'eau	maintenir à moins de 60 % d'humidité relative d
Notes : a : L'objectif de préservation est la durée d'exposition (en années) de l'objet au niveau de polluants choisi pour un risque de détérioration minimal. Ces objectifs sont fondés sur la DMENO de la plupart des objets et supposent une humidité relative maintenue entre 50 et 60 %, une température d'entre 20 et 30 °C et le maintien de la propreté de la collection (sinon, les niveaux maximums de polluants présents dans l'air devront tous être recalculés). Ces valeurs ne conviennent pas aux matériaux hypersensibles. b : Puisque la plupart des objets ont une DMENO élevée en ce qui concerne l'acide acétique, les concentrations de moins de 100 µg m-3 ne sont pas obligatoires. c : Les niveaux d'acide acétique peuvent s'élever jusqu'à 10 000 µg m-3 dans des enceintes construites de matériaux inappropriés, comme la silicone acide fraîchement appliquée. d : Dans le cas des collections permanentes où l'humidité relative ne se situe généralement pas entre 50-60 %, on recommande de maintenir la moyenne annuelle historique.

 

Pour vous aider à atteindre les objectifs de préservation, le Tableau 2 offre des objectifs qu'il est possible d'atteindre dans différents endroits et différentes conditions. Ce tableau est utile surtout lorsqu'il n'est pas possible de bien mesurer les niveaux de polluants. La plus grande contrainte dans la lutte contre les polluants est le coût élevé des analyses de concentrations de polluants; un programme complet d'analyses est souvent hors de prix pour les institutions de petites ou moyennes envergures. La plupart des données publiées dans la littérature traitant des niveaux de polluants dans les musées et les archives ont été obtenues avec l'aide de subventions gouvernementales ou avec la collaboration d'une institution de conservation ou d'une université, ces dernières y trouvant un intérêt scientifique.

Tableau 2. Objectifs de préservation possibles pour la plupart des collections

		Objectifs de préservation possibles (en années)a
		Dans une enceinte avec ME		Dans une enceinte sans ME
Qualité de l'air dans l'édifice	Dans une salle	sans SE	avec SE	sans SE	avec SE
Aération naturelle ou système CVC doté de filtre à particules à rendement moyen, sans filtre à gaz.	1–10	1	10–100	10–100	100
Système CVC avec filtres à gaz et à particules de bon rendement b, membranes pare-vapeur (bonnes), limitation du nombre de visiteurs	10–100	10	10–100	100	100
Système CVC avec filtres à gaz et à particule à rendement élevé b, membranes pare-vapeur (bonnes à très bonnes) et accès restreint	100	10	10–100	100	100
Notes : a : les effets négatifs de la vapeur d'eau et des matériaux hypersensibles sont exclus ME : matériaux émissifs (produits et objets) SE : sorbant efficace (on présume que le taux d'échange d'air des enceintes est une fois par jour) b : présume le remplacement périodique des filtres

 

Pour atteindre un objectif de préservation donné—p. ex. une période de 10 ans sans percevoir de dommage pour la plupart des objets de collection dans un endroit donné—il faudra établir une stratégie visant à réduire et à maintenir la concentration de chaque polluant à un niveau désigné. Souvent, le musée devra élaborer une série de spécifications, c'est-à-dire une liste de descriptions précises quant aux exigences de rendement des éléments structuraux de l'édifice, des équipements, du matériel et aux mesures à prendre. Il sera toujours plus facile de respecter un ensemble de spécifications qu'un objectif de préservation pour une collection ou que des concentrations maximales de polluants. En ce qui concerne les enceintes (comme les vitrines d'exposition et meubles d'entreposage), les spécifications sont généralement faciles d'application et efficaces, par exemple « Les produits utilisés pour la fabrication de la vitrine doivent être exempts de soufre (selon l'essai à l'acétate de plomb) » ou encore « Aucune peinture à base d'huile (polymérisation par oxydation) ». Pour les salles, on précisera, s'il y a lieu, le type de filtre dont sera équipé le système de ventilation. Toutefois, il sera plus difficile de prédire la concentration des polluants puisqu'il faut tenir compte de divers paramètres telles les activités, les sources et les infiltrations de polluants dans la salle.

Ainsi presque quarante ans plus tard, le vœu de Garry Thomson pour une meilleure compréhension globale de l'effet des polluants dans les musées se concrétise un peu plus à l'aube de ce nouveau siècle.

1. Thomson, G. « Air Pollution - A Review for Conservation Chemists », Studies in Conservation, 10 (1965), p. 147-167.
2. Thomson, G. The Museum Environment, deuxième édition, Londres, Butterworths, 1986,
   p. 268-269.
3. Wilhelm, H. The Permanence and Care of Color Photographs: Traditional and Digital Color Prints, Color Negatives, Slides, and Motion Pictures, Grinnell, Preservation Publishing Company, 1993, p. 563.
4. Tétreault, J. Polluants dans les musées et les archives : évaluation des risques, stratégies de contrôle et gestion de la préservation, Institut canadien de conservation, Ottawa (2003), à paraître. (Cet ouvrage couvre en détail les enjeux de la lutte antipollution dans les musées et il sera en vente en 2003.)
5. ASHRAE. « Museums, Libraries, and Archives », chapitre 21 dans Heating, Ventilating, and Air-Conditioning: Applications, ASHRAE Handbook. Atlanta, 2003. (Ce document est une référence pour les ingénieurs en systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation de l'Amérique du Nord et d'Europe.)