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ENVIRONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE
Constructions - Rénovations
Nouvelle réglementation en milieu professionnel
Décret 2016-1074 du 3 Août 2016
Georges Grandpierre
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Mantenna Expertise Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations, 2 OCTOBRE 2018
Sommaire
Labels environnementaux
Pourquoi se protéger des rayonnements
Nature des rayonnements
Longueurs d’ondes, fréquences , bandes
Historique
Les principales unités
Evaluer les risques sanitaires
VAs &VLEs
DAS ou SAR
Pénétration dans le corps humain
Effets de l’absorption du corps humain
Les recommandations nationales & internationales
Méthodologie d’analyse de l’environnement électromagnétique
Exemples de résultats des modélisations électromagnétiques
Exploitation des résultats d’analyses électromagnétiques
Obligations, protections
Conclusion
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
Labels environnementaux
Garantir un environnement de vie et ou de travail de qualité pour la santé
Exemple HQE 14Cibles dont la gestion de l’eau, des déchets, confort visuel, confort olfactif
….& les conditions sanitaires incluant la thématique des rayonnements électromagnétiques,
Exemple OsmoZ HQE 1 incluant la thématique des rayonnements électromagnétiques, prise
en compte du décret 2016-1074 du 3 Aôut 2016 relatif à la protection des travailleurs contre
les risques dus aux champs électromagnétiques,
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
Pour quelles raisons doit on se protéger des champs électromagnétiques ?
Multiplication des objets et technologies rayonnantes
Proximité, antennes relais, WiFi, DECT, antennes relais, énergie…
Pénétration dans le corps humain sous certaines conditions
Puissance, formes d’ondes, fréquences des rayonnements
Interactions avec la matière sous certaines conditions
Effets biologiques peux connus
Effets en longs termes : inconnus
De très nombreuses publications dans le domaine technique, très peu sur les impacts sanitaires
Organismes de référence : ICNIRP, OMS, CIRC, ADEME, INERIS, CERTIVEA
LES CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES FONT PARTIE DE NOTRE
ENVIRONNEMENT
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
Nature des rayonnements
Les champs électromagnétiques sont présents partout dans notre environnement d’origine naturelle….
• La lumière
• Champ magnétique terrestre ( statique – boussole)
• Les rayonnements radioélectriques des étoiles (rayonnements cosmiques)
• Le rayonnement émis par la foudre
• Les rayonnements produits par l’organisme ( signaux de l’activité cardiaque,
et du cerveau ….)
…. et Tous les rayonnements produits par les technologies modernes
Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
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Longueurs d’ondes, fréquences, bandes
Non Ionisants
Ionisants
!!! Les rayonnements qui ne sont pas suffisamment énergétiques pour rompre les liaisons intramoléculaires sont dits Non Ionisants
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
Historique • 1940-1945, Durant la seconde guerre mondiale, crainte pour la sécurité du personnel militaire prés des Radars de l’US Navy • Après guerre observations de cataractes chez des animaux ( >100mW/cm²) • Inquiétudes par rapports aux effets « non thermiques » pour de relatives faibles valeurs (
Quelles sont les principales unités utilisées?
Champ électromagnétique (CEM)
Le champ électromagnétique (CEM) est formé de l’association
champ électrique qui s’exprime en Volts par mètre (V/m)
champ magnétique qui s’exprime en Tesla (T), en gauss (G) ou en Ampères par
mètre (A/m)
Energie transportée par l’onde électromagnétique s’exprime en densité de puissance
carré (W/m²)
Le débit d’absorption spécifique (DAS), Specific absorption rate (SAR) en anglais
Quantifie la puissance absorbée par unité de masse de tissus du corps humain exposé. Il s’exprime en
Watts par kg (W/kg).
H
Direction
!E&H
Sont des champs vectoriels
E
Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
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Comment évaluer les risques sanitaires
• Les risques sont définis par l’Absorption des ondes par le corps humain : Les VLE (Valeurs
Limites d’Exposition) pour les Radiofréquences, exprimée en V/m ou W/kg
• DAS ou SAR : unité d’absorption des champs RF exprimé en W/kg
• il traduit la compétition entre l’échauffement provoquée sur une quantité de matière biologique
et les capacités de thermorégulation de l’organisme
• Cette valeur ne peut pas être directement mesurée dans des conditions réelles d’exposition.
(mesure par sonde en laboratoire ou calculée)
• On se réfère à la VDA ( Valeur déclenchant l’action - mesure du champ électrique et magnétique)
• Toutes les mesures caractérisent les VDAs
• A partir des résultats de mesures on peut calculer les VLEs et quantifier les risques sanitaires car
les VLEs déterminent l’absorption par le corps humain
• La nouvelle législation du 3 Août 2016 intègre les VDAs & VLEs
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
Vas (Valeurs Déclenchant l’action)
La réglementation distingue les effets biophysiques directs et les effets indirects.
Concernant les effets biophysiques directs, ils concernent les effets thermiques et les effets non thermiques.
Selon le niveau d’exposition et la gamme de fréquence, sont distingués
Les effets sensoriels (correspondent aux VA basses): qui peuvent être directement ressentis
Les effets sur la santé (correspondent aux VA hautes)
Les effets indirects concernent:
Le risque d’interférence avec les dispositifs actifs implantés
le risque d’attraction et de projection dans les champ périphérique de sources intenses (> 100 mT)
la limitation du risque de décharge d’étincelles
le courant de contact d’état stable
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsVLEs Valeurs Limites d’Exposition
Valeurs Limites d’Exposition (VLE): valeurs qui ne doivent pas être dépassées pour l’exposition d’un travailleur.
Les paramètres définis par la réglementation se calculent à l’intérieur du corps humain.
On cherchera à les connaître si les valeurs déclenchant l’action (VA) sont atteintes ou dépassées
Ces valeurs ne couvrent que les liens scientifiquement bien établis entre les effets biophysiques directs à
court terme et l’exposition aux CEM.
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsDAS ou SAR
Débit d'Absorption Spécifique (DAS) en W/kg
grandeur physique permettant de quantifier l'absorption de l'énergie par un
organisme
puissance absorbée par unité de masse de tissus corporel
Amplitude crête du champ
Conductivité des tissus électrique dans tissus
2
σ.E
DAS = Densité des tissus
2ρ
Vérification des normes
Etude de la propagation du
champ EM dans la tête ou dans
le corps à l'aide de modèles
numériques
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsL’origine des référentiels
Le DAS ou SAR
Les effets avérés ont été retenus pour fonder les propositions de restrictions en matière
d'exposition (ICNIRP Guidelines 1998).
Effet biologique avéré pour un DAS « corps entier » > 4 W/kg : altération comportementale de l’animal et
élévation de la Température du corps de 1°C
DAS corps entier < 0.08 W/kg
DAS local tête et tronc < 2 W/kg
DAS local membres < 4 W/kg
Les VDAs
PUBLIC : Décret 2002-775 du 3 mai 2002
PROFESSIONNEL : 2016-1074 du 3 Août 2016
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsLes marges dans les VLEs et VDAs
DAS > 4W/kg
Effets biologiques avérés
T > T+1°C (30mn)
Facteur de sécurité 10 ou 50
DAS = 0,4W/kg
Valeurs limites d’exposition, VLEs
T > T+1°C (30mn)
Equation de transfert
Valeurs d’actions, VDAs FM 61V/m
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsPénétration dans le corps humain ?
Technologie Fréquence Pénétration moyenne
Bluetooth, 2.5GHz 1 à 2cm
WiFi
Téléphone 900MHz 3 à 5cm
cellulaire
1800MHz 1 à 2 cm
Radio FM ~ 100MHz 30 cm
5G ~ 3400MHz < 1cm
5G 26GHz Quelques millimètres
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsC’est la source la plus proche qui impacte !! 10V/m
Illustration de la loi quadratique 10V/m
1V/m
10V/m
1V/m 1V/m
1V/m
1V/m
La personne du milieu reçoit 10.24V/m
Et non pas 10 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1= 15V/m
10V/m
10V/m
Une personne passe un appel au milieu de 5 personnes qui passent elles mêmes un appel
La distance entre les personnes et celle du milieu est d’environ 30cm
Chaque téléphone émet un champ électrique de 10V/m au niveau de la tête de chacun
Quel est le niveau d’exposition de la personne au centre ?
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations Téléphone portable ou smartphone, exemple pour un fonctionnement en GSM à 900 ou 1800MHz, quel est le champ électrique
dans ma tête quand je passe un appel ?
A 900 MHZ, la puissance RF est 2 W crête 1/8 * 2000 mW car émission 1/8 du temps soit P = 250 mW
P = 250 mW DAS = 0,4 W/kg (soit 5 fois moins que la limite de 2W/kg pour la tête et le torse)
Si on pose DAS = σ * Ei2 / ρ
σ = conductivité spécifique moyenne du corps humain ~ 0,97 pour la tête à 900 MHZ (1,05 pour le corps)
ρ = masse volumique du corps humain moyen ~ 1000 kg/m3 pour la tête (985 pour le corps) Coefficient A
900MHz – 24
1750MHz – 28,5
Calculer le champ électrique interne lié à un téléphone qui a un DAS de 0,4 W/kg 2000MHz - 30
on a : 0,4 = 0,97 * Ei2/1000 le champ EM interne (transmis) est Ei = 20,3 V/m
Remarque : les terminaux GSM 1800 sont plutôt à une puissance crête de 1 W,
soit P = 125 mW; les terminaux 3G seraient également à P = 250 mW au maximum
A la fréquence F = 900 MHz, la distance minimale de ‘’champ lointain’’ est D = λ/2π = 5,3 cm , soit environ le double de la distance
entre le terminal et la tête, lorsque celui-ci est appliqué contre l’oreille (du mannequin) pour une mesure du SAR ~ 2,5 cm.
Calculer le champ externe pour cette distance de 2,5cm
On a, pour cette distance, E = (1/0,025)*(24*0,25)1/2 ~ 98 V/m, valeur bien supérieure à la limite de 41 V/m mais localement!
Calculer le coefficient de couplage dans la tête
Et on a Ei/E = 20,3/98 ~ 21%
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsExemple de rayonnements, carte Wifi d’un PC
Puissance maximum
Puissance instantanée
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsEffets liés à l’absorption électromagnétique
Que sait-on ?
• Effets biologiques :
• Ce sont des effets d’ordre physiologique, biochimique ou comportemental d’un organisme en
réponse à une stimulation. Réaction d’adaptation de l’organisme face à une stimulation afin de
maintenir son équilibre interne : sudation pour maintenir la même température interne 37°C
pour que nos différentes fonctions ne soient affectées.
• Effets sanitaires :
• C’est un effet biologique qui peut mettre en danger le fonctionnement de l’organisme car les
capacités de réponse et d’adaptation ont été dépassées. Apparaissent à ce moment là des
signes cliniques.
• Les effets sensoriels
• Ce sont les effets issus de l’action directe des CEM sur le corps : vertiges, nausées,
phosphènes …de plus en plus observés
• Les effets indirects
• Ce sont des effets générés par l’intermédiaire d’un vecteur : déplacements d’objets
métalliques, incendies…cas dans des entreprises avec des machines générant des champs
électromagnétiques puissants
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsRisques liés aux rayonnements hautes fréquences.
Que sait-on ?
Effet principal des HF est l’effet thermique, l’élévation de la température du corps quand ses
limites de thermorégulation sont dépassées. Un échauffement de 1°C n’entraine que des troubles
réversibles.
Phénomènes de vasoconstriction, Inactivation d’enzymes, Altérations des protéines, brûlures,
anomalies dans la formules sanguines…
Effets sur le métabolisme de l’acétylcholine (neuro-transmetteur)
Hypersensibilité électromagnétique développée chez certaines personnes décrivant divers
symptômes dont les plus caractéristiques sont les troubles du sommeil, maux de tête, douleurs
articulaires, oppression, fatigue anormale….. poussant les personnes à l’évitement.
• En mai 2011, le CIRC a classé les radiofréquences comme potentiellement cancérigènes
(Groupe 2B) pour l’humain sur la base d’un risque accru de gliomes (sorte de cancer du cerveau)
chez les grands utilisateurs de téléphone portable (plus de 30min/jr pendant 10ans).
• Effets non thermiques mis à jour en avril 2013 : jeunes rats exposés à l’équivalent d’antennes–
relais : Les premiers résultats obtenus montrent des modifications dans la perception de la
température, dans la prise alimentaire mais aussi un effet de fractionnement du sommeil.
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsEffets indirects des champs électromagnétiques
Brûlures hautes fréquences
Effets sur les implants électroniques
(Ex: pacemakers)
Signalétique des zones à risques
Définition des zones de prudence
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsAbsorption des “Fréquences Basses“
Cas des Champs Electromagnétiques Basses Fréquences
champs électriques champs magnétiques
Forme des courants induits
dans le corps
Fréquences comprises entre 1Hz et 100kHz
Champ d’Induction exprimé en Tesla ou Gauss
Champ magnétique on ne peut pas dépasser 2mA/m² de peau
Champ électrique exprimé en volts/m
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsLes recommandations nationales et Internationales
- Dans l’état actuel des connaissances, en respectant les décrets qui fixent les valeurs limitent, la
dangerosité n’est ondes n’est pas avérée (ANSES 2013) mais les instances sanitaires
recommandent de prendre des précautions.
- La législation actuelle basée sur des normes européennes de 1999, exprimée à travers le décret
d’exposition du public (2002), couvre essentiellement les risques sanitaires.
- le décret 2016-1074 considère également les effets sensoriels.
- Différentes organisations en France et en Europe proposent des valeurs d’expositions
électromagnétiques plus faibles que la législation actuelle.
- deux propositions de lois datées de Février 2005 et Juillet 2013 proposent un niveau d’exposition
électromagnétique de référence de 1 V/m pour les rayonnements de type Télécoms (Hautes
Fréquences).
- Le CIRC (centre international de recherche sur le Cancer) recommande la mise en place de
zones de prudence qui fixent, au maximum, les rayonnements de type basses fréquences à
4milli Gauss ou 0.4 micro Tesla.
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsLa réglementation en milieu professionnel
La directive européenne 2013/35/CE concernant les prescriptions minimales de sécurité
et de santé relatives à l’exposition des travailleurs aux risques dus aux agents
physiques (champs électromagnétiques) a été transcrite en droit français par le décret
2016-1074 du 3 Aout 2016 relatif à la protection des travailleurs contre les risques dus
aux champs électromagnétiques applicable au 1 janvier 2017.
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsLa directive européenne 2013/35/UE, décret 2016-1074
Sommaire du texte
Chapitre I: généralités
Article 1: objet et champ d’application
Article 2: définitions
Article 3: valeurs limites d’exposition et valeurs déclenchant l’action
Chapitre II: obligations des employeurs
Article 4: évaluation des risques et détermination de l’exposition
Article 5: dispositions visant à éviter ou à réduire les risques Trame suivie lors des audits sur les
Article 6: information et formation des travailleurs risques liés aux CEM
Article 7: consultation et participation des travailleurs
Chapitre III: dispositions diverses
Article 8: surveillance de la santé
Article 9: sanctions
Article 10: dérogations
Article 11: modifications techniques des annexes
Article 12: exercice de délégation
Article 13: procédure d’urgence
Chapitre IV: dispositions finales
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsMéthodologie d’analyses
Phase conception des ouvrages neufs ou rénovés
Démarche globale
Identifications des sources d’ondes électromagnétiques à l’extérieur du bâtiment (Hautes et
basses fréquences)
Identification des sources d’ondes électromagnétiques du projet (intérieur des locaux)
Prédictions pars calculs et simulations
Accompagnement à la maîtrise d’oeuvre dans le choix des équipements (limitations des
impacts)
Cohérence technico-économique
Dispositions architecturales et techniques pour minimiser les effets
Détermination du niveau d’exposition quand les bâtiments seront construits et aménagés
Contrôle final
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsEquipements utilisés pour les mesures
Analyse spectrale
88MHz – 6000MHz
Champ électrique en V/m
Analyse spectrale 100kHz – 6000MHz
Champ électrique en V/m ou watts/m²
Analyse spectrale 1Hz – 400kHz
Champ d’induction magnétique
En gauss ou Tesla ou A/m
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsExposition Humaine & CEM
Bien distinguer :
L’exposition humaine
Analyser les risques pour l’humain
La CEM « Compatibilité Electromagnétique »
Analyser les interférences possibles entre des matériels
Paramètres d’Emissivité électromagnétique
Paramètres de susceptibilité électromagnétique
Normes CEM
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsExemple de projet :Tour Occitanie à Toulouse
30 000m²
150m de hauteur (IGH)
Bureaux, Restaurants, logements
Impacts des antennes relais
Sur la Tour ?
Impacts des PMR SNCF
Sur la Tour ?
Impacts des caténaires
Sur la Tour ?
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsModélisations électromagnétiques Hautes Fréquences
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsModélisations électromagnétiques Basses Fréquences des TGBTs
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsModélisations électromagnétiques Hautes Fréquences, technologie Wifi
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsEnvironnement électromagnétique : Exemples de projets traités
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsRésultats des analyses électromagnétiques
Exposition humaine
Pour protéger l’humain dans les conditions de travail
• Dispositions constructives, préconisations en fonction des sources internes et externes et
du type de source d’émission
• Impacts sur le CCTP Structure, type de Fers à béton , taille de treillis, qualité de terre
Exemple : Déplacements de locauxTGBTs et transformateurs de qqs mètres parfois
Exemple : positionnement des bornes WiFi, mise en œuvre
Exemple : protection des porteurs d’implants médicaux, femmes enceintes, jeunes de 18ans et
moins
Pour protéger les matériels
• Susceptibilité magnétique des matériels de gestion des bâtiments (capteurs, équipements
d’alarmes, boucle malentendant (ERP) )
• Emissivité de certains matériels
• Si les bâtiments sont par exemple des laboratoires il faut traiter cette thématique par la
CEM (Compatibilité électromagnétique)
• Blindage passif & ou actif
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsObligations des employeurs
L 230-2 code du travail :
I. - Le chef d'établissement prend les mesures nécessaires pour :
Assurer la sécurité
Protéger la santé physique et mentale des travailleurs de l'établissement, y compris les
travailleurs temporaires.
Ces mesures :
Actions de prévention des risques professionnels,
Actions d'information et de formation
organisation et de moyens adaptés.
Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovations
3136Classement catégoriel
La grande question :
Après analyses, mesures , modélisation
Faut-il réaliser une évaluation spécifique des champs électromagnétiques ?
Le législateur impose une catégorisation :
- Aucune mesure ne s’impose bien que la
Catégorie I réduction des expositions soit une obligation
permanente pour l’employeur
- IIA : seules quelques instructions sont nécessaires
(distances de sécurité par exemple)
Catégorie II - IIB : Des mesures techniques s’imposent (blindage,
affichage de consignes de sécurité)
- Tous les environnements nécessitant des mesures importantes (réorganisation du
Catégorie III
poste de travail …)
37Signalétiques obligatoires de protection
Exposition humaine
Attention
Attention Attention
Pour les porteurs d’implants
Rayonnements Non Ionisants Champs magnétostatiques forts
Médicaux actifs
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsConclusion
• Une nouvelle législation protège les travailleurs contre les risques dus aux champs
électromagnétique (Décret 2016-1074)
• Les employeurs ont l’obligation de puis le 1er Janvier 2017 de gérer l’environnement
électromagnétique au sein de l’entreprise
• Une législation existe déjà pour protéger le Public (Décret 2002-774)
• Au moins deux labels environnementaux traitent la thématique des rayonnements
non ionisants
• Des démarches décrites dans des cahiers des charges (Certivéa..) servent de
référence pour obtenir un label d’environnement électromagnétique
• La gestion de l’environnement électromagnétique se fait en phase conception et en
phase réalisation à la mise en exploitation (contrôle final par des mesures sur site)
• De très nombreux bâtiments construits et rénovés en France et à l’étranger sont
proposés avec un environnement électromagnétique contrôlé
• Désormais l’électromagnétisme fait partie de notre environnement, une vigilance
s’impose !
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Environnement électromagnétique dans les nouvelles constructions et rénovationsMantenna Expertise
Environnement Electromagnétique
Bureau d’Etudes & Laboratoire CEM
Connectivité, analyses des risques
Campus Teratec , 2 Rue de la Piquetterie
91680 Bruyères le Chatel
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