Уровень co2 в помещении норма: Нормы уровня углекислого газа (CO2) в помещениях

Содержание

Нормы уровня углекислого газа (CO2) в помещениях

Опубликовано: 29.11.2018Обновлено: 15.12.2021

О проблеме превышения содержания углекислого газа в воздухе помещений говорят все чаще в последние 20 лет. Выходят новые исследования и публикуются новые данные. Поспевают ли за ними строительные нормы для зданий, в которых мы живем и работаем?

Самочувствие и работоспособность человека тесно связаны с качеством воздуха там, где он трудится и отдыхает. А качество воздуха можно определить по концентрации углекислого газа СО2.

Почему именно СО2?

  • Этот газ есть везде, где есть люди.
  • Концентрация углекислого газа в помещении напрямую зависит от процессов жизнедеятельности человека – ведь мы его выдыхаем.
  • Превышение уровня углекислого газа вредно для состояния организма человека, поэтому за ним необходимо следить.
  • Рост концентрации СО2 однозначно свидетельствует о проблемах с вентиляцией.
  • Чем хуже вентиляция, тем больше загрязнителей концентрируется в воздухе. Поэтому рост содержания углекислого газа в помещении – признак того, что качество воздуха снижается.

В последние годы в профессиональных сообществах врачей и проектировщиков зданий появляются предложения пересмотреть методику определения качества воздуха и расширить перечень измеряемых веществ. Но пока ничего нагляднее изменения уровня CO2 не нашли.

Как узнать, является ли приемлемым уровень углекислого газа в помещении? Специалисты предлагают перечни нормативов, причем для зданий разных назначений они будут различными.

Нормы углекислого газа в жилых помещениях

Проектировщики многоквартирных и частных домов берут за основу ГОСТ 30494-2011 под названием «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Этот документ оптимальным для здоровья человека уровнем CO2 считает 800 — 1 000 ppm. Отметка на уровне 1 400 ppm – предел допустимого содержания углекислого газа в помещении. Если его больше, то качество воздуха считается низким.

Однако уже 1 000 ppm не признается вариантом нормы целым рядом исследований, посвященных зависимости состояния организма от уровня CO2. Их данные свидетельствует о том, что на отметке 1 000 ppm больше половины испытуемых ощущают последствия ухудшения микроклимата: учащение пульса, головную боль, усталость и, конечно, пресловутое «нечем дышать».

Физиологи нормальным уровнем CO2 считают 600 – 800 ppm.

Хотя некоторые единичные жалобы на духоту возможны и при указанной концентрации.

Выходит, что строительные нормативы уровня СО2 вступают в противоречие с выводами исследователей-физиологов. В последние годы именно со стороны последних все громче раздаются призывы обновить допустимые пределы, но пока дальше призывов дело не идет. Чем ниже норма СО2, на которую ориентируются строители, тем дешевле обходится устройство вентиляции. А расплачиваться за это приходится тем, кто вынужден решать проблему вентилирования квартиры самостоятельно.

Нормы углекислого газа в школах

Чем больше углекислого газа в воздухе, тем сложнее сосредоточиться и справиться с учебной нагрузкой. Зная об этом, власти США рекомендуют школам поддерживать уровень СО2 не выше 600 ppm. В России отметка чуть выше: уже упомянутый ГОСТ считает оптимальным для детских учреждений 800 ppm и менее. Однако на практике не только американский, но и российский рекомендуемый уровень – голубая мечта для большинства школ.

Один из наших экспериментов в школе показал: больше половины учебного времени количество углекислого газа в воздухе превышает 1 500 ppm, а иногда приближается к 2 500 ppm! В таких условиях невозможно сосредоточиться, способность к восприятию информации критически снижается. Другие вероятные симптомы переизбытка СО2: гипервентиляция, потливость, воспаление глаз, заложенность носа, затрудненное дыхание.

Почему так происходит? Кабинеты редко проветриваются, потому что открытое окно – это простывшие дети и шум с улицы. Даже если школьное здание оснащено мощной центральной вентиляцией, она, как правило, либо шумная, либо устаревшая. Зато окна в большинстве школ современные – пластиковые, герметичные, не пропускающие воздух. При численности класса 25 человек в кабинете площадью 50–60 м2 c закрытым окном углекислый газ в воздухе подскакивает на 800 ppm за каких-то полчаса.

Нормы углекислого газа в офисах

В офисах наблюдаются те же проблемы, что и в школах: повышенная концентрация СО2 мешает сосредоточиться. Ошибки множатся, и производительность труда падает.

Нормативы содержания углекислого газа в воздухе для офисов в целом те же, что для квартир и домов: приемлемым считается 800 – 1 400 ppm. Однако, как мы уже выяснили, уже 1 000 ppm доставляет дискомфорт каждому второму.

К сожалению, во многих офисах проблема никак не решается. Где-то просто ничего о ней не знают, где-то ее сознательно игнорирует руководство, а где-то – пытается решить при помощи кондиционера. Струя прохладного воздуха действительно создает кратковременную иллюзию комфорта, однако углекислый газ никуда не исчезает и продолжает делать свое «черное дело».

Может быть и так, что офисное помещение построено с соблюдением всех нормативов, но эксплуатируется с нарушениями. Например, плотность размещения сотрудников слишком велика. Согласно строительным правилам, на одного человека должно приходиться от 4 до 6,5 м2 площади. Если сотрудников больше, то и углекислый газ в воздухе накапливается быстрее.

Выводы и выходы

Проблема с вентиляцией наиболее остро стоит в квартирах, офисных зданиях и детских учреждениях. Тому есть две причины:

1. Расхождение между строительными нормативами и санитарно-гигиеническими рекомендациями.

Первые гласят: не выше 1 400 ppm CO2, вторые предупреждают: это слишком много.

2. Несоблюдение нормативов при возведении, реконструкции или эксплуатации здания.

Самый простой пример – установка пластиковых окон, которые не пропускают уличный воздух и усугубляют тем самым ситуацию с накоплением углекислого газа в помещении.

Какой бы ни была причина, выход один: нужно обеспечить постоянный приток свежего воздуха, который будет вытеснять CO2.

Нет необходимости перестраивать всю вентиляционную систему, достаточно будет компактной приточной вентиляции. Она, кстати, еще и очищает входящий воздух и подогревает его до комнатной температуры. Другими словами, повышает качество воздуха сразу по трем направлениям: уменьшение уровня углекислого газа, очистка и поддержание температурного режима.

Источники:

  1. Robertson, D. S. Health effects of increase in concentration of carbon dioxide in the atmosphere // Current Science, 2006. – Vol. 90. – Issue 12.
  2. СП 44.13330.2011 Административные и бытовые здания.

Как углекислый газ влияет на работоспособность человека и что с этим делать | Кондиционеры | Блог

Все мы слышали, что углекислый газ — вроде бы вредно. Если его уровень выше нормы,  человек может почувствовать себя дискомфортно — работоспособность снижается, а когнитивные способности ухудшаются. CO2 не обладает ни цветом, ни запахом. Определить его значение можно только при помощи специальных датчиков. Но обнаружить — еще не значить победить. В этом материале — все (ну, или почти) об углекислом газе и о том, как с ним бороться.

Нормы углекислого газа и его влияние на человека

Концентрация углекислого газа измеряется в ppm. Это значение показывает, сколько частей CO2 находится в 1 миллионе частей воздуха.

Для того, чтобы определить, какое содержание углекислого газа допустимо, следует обратится к «ГОСТ 30494-2011. Межгосударственный стандарт. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Классификация воздуха в помещениях:

Класс Качество воздуха в помещении

Допустимое содержание  CO2, см33, сверх
содержания в наружном воздухе

Оптимальное Допустимое
1 Высокое 400 и менее
2
Среднее
400-600
3 Допустимое 600-1000
4 Низкое 1000 и более

Примеры содержания загрязнений в наружном воздухе:

Местность 

Концентрация в воздухе CO2, см3/м3

Сельская местность, существенные источники отсутствуют 350
Небольшой город 375
Загрязненный центр большого города 400
Примечание. Приведенные значения являются среднегодовыми. Максимальные концентрации будут выше. Для более подробной информации следует выполнить измерение уровня CO2 на месте.

Из таблиц видно: чтобы воздух в помещении в большом городе попадал под первый класс, то значение уровня углекислого газа не должно превышать 800 ppm. Так как стандарт является межгосударственным, его действие распространяется на Азербайджан, Армению, Киргизию, Молдову, Россию, Узбекистан и Украину.

Существует также исследование 2012 года о влиянии различных концентраций CO2 на способность людей принимать решения. 22 участника были подвергнуты условиям низкого (600 ppm), среднего (1000 ppm) и высокого (2500) уровней углекислого газа.

Авторы пришли к выводу, что повышение концентрации CO2 в помещениях при неизменных всех остальных факторах было связано со статистически значимым снижением эффективности принятия решений. При 1000 ppm CO2 по сравнению с 600 ppm производительность значительно снизилась по шести из девяти показателей эффективности принятия решений.

При 2500 ppm CO2 по сравнению с 600 ppm эффективная работа была значительно снижена по семи из девяти показателей, при этом процентные значения для некоторых показателей производительности у участников снизились до плохого и очень плохого уровней.

На полученные данные можно опираться и сделать вывод, что действительно сведениям из ГОСТ стоит доверять. Уровень углекислого газа в 800 ppm обеспечит хорошее самочувствие и отличную работоспособность.

В общем случае, для среднестатистического человека без учета индивидуальных особенностей уровни углекислого газа будут воздействовать следующим образом:

Уровень СО2 Воздействие на человека
400-600 ppm Очень качественный воздух для оптимального состояния организма
около 800 ppm Оптимальное содержание CO2 по ГОСТ 30494-2011
1000 ppm Начало снижения когнитивных способностей, возможно чувство вялости
1500 ppm Максимально допустимая среднесуточная концентрация в общеобразовательных и учебных помещениях Великобритании в соответствии с Руководством по вентиляции, тепловому комфорту и качеству воздуха в помещениях в школах (BB101)
2500 ppm Заметное снижение работоспособности, сонливость, возможна прокрастинация
5000 ppm Максимально допустимая концентрация в течение 8 часового рабочего дня (PEL-TWA) по данным OSHA (Управление по охране труда США)

Кроме того, в связи с пандемией COVID-19 появляются исследования (1, 2), которые показывают что уровни углекислого газа прямо отражают вероятность заболевания.

Измерения CO2 внутри помещений с помощью относительно недорогих датчиков помогут оценить качество вентиляции и риска передачи вируса COVID-19, а также других респираторных заболеваний.

Мониторинг углекислого газа

Высоких концентрации CO2 в помещениях стоит избегать. Но из-за повсеместного распространения пластиковых окон, естественная вентиляция нарушается. Углекислый газ незаметно накапливается.

Для измерения содержания углекислого газа в воздухе служат специальные датчики. Они работают по технологии NDIR — недиспергирующего инфракрасного анализа.

Различные газы по-разному поглощают инфракрасное излучение, а, следовательно концентрация CO2 может быть определена через измерение этого поглощения.

Принцип работы датчика строится на том, что воздух попадает в измерительную камеру, а затем просвечивается инфракрасным излучением. Перед детектором установлен специальный светофильтр, который поглощает весь спектр, за исключением длинныф волн, поглощаемых углекислым газом. Ослабление излучения измеряется, и именно по нему определяется концентрация CO

2.

Такие датчики встраиваются в приборы — мониторы качества воздуха. Помимо показаний по углекислому газу (CO2), в зависимости от модели, они могут отображать уровень летучих органических соединений (TVOC) и паров формальдегида (HCHO), значения температуры и влажности, данные по ультрадисперсным частицам PM.

Продвинутые устройства на основании показаний датчиков могут отображать совокупный индекс качества воздуха. Достаточно одного взгляда на экран прибора, чтобы понять, что нужно проветрить комнату. А если монитор поддерживает систему умного дома, то он автоматически даст команду на включение приточной вентиляции или активацию климатического комплекса.

Но для того, чтобы понять, что уровень углекислого газа превышен, достаточно и относительно простого прибора.

Решение проблемы. Вентиляционная система

Решить проблему недостаточного проветривания можно на стадии ремонта.

Для этого за подвесным или натяжным потолком монтируются вентиляционные каналы. Их проводят во все помещения.

Для того, чтобы уменьшить возможный шум от прохождения воздуха, воздуховоды оклеиваются виброшумоизоляционными материалами.

На фасаде дома, при соответствующем разрешении от товарищества собственников жилья или управляющей компании устанавливается приточная вентиляционная установка. Устройство одновременно фильтрует уличный воздух и при необходимости нагревает. А благодаря системе шумопоглащения, ее работу практически не слышно.

Для того чтобы была возможность обслуживать установку (менять или очищать фильтры), важно разместить ее рядом с окном.

Возможно смонтировать установку и на балкон или лоджию. В этом случае на фасаде будет только вентиляционное отверстие, закрытое декоративной решеткой.

Но проектирование и монтаж подобной системы стоят дорого. Более того, организация такой вентиляции возможна только на стадии капитального ремонта.

Как же быть, если хочется круглый год дышать свежим воздухом, но окна из-за пыли и шума открывать желания нет? Решения есть, причем они подойдут под разный бюджет.

Бризер (рекуператор)

Бризер (рекуператор) является высокотехнологичным и удобным решением проблемы высокого содержания углекислого газа в помещении. Благодаря встроенному датчику, в зависимости от заданных настроек он может автоматически включать вентиляцию, предотвращая повышения уровня CO2.

Устройство забирает свежий воздух с улицы и при необходимости автоматически его подогревает. Благодаря встроенным фильтрам происходит удаление пыли и различных аллергенов. Шумоизоляция корпуса избавляет от звуков улицы. Это особенно важно, если окна выходят на оживленную дорогу.

При этом воздух из квартиры выходит через вентиляционные шахты, расположенные на кухне и в санузле.

Бризер можно установить в любом месте, например, сбоку окна или под подоконником. Модели с удаленным управлением можно вешать и под самый потолок. Устройство подключается в обыкновенную бытовую электрическую розетку, так что необходимо позаботиться, чтобы она была рядом.

Для монтажа бризера придется пригласить специалистов, так как в месте установки необходимо сделать отверстие на улицу. В зависимости от модели устройства, диаметр вывода может быть вплоть до 150 мм. Чтобы его сделать, лучше всего использовать установку алмазного бурения и строительный пылесос. В этом случае монтаж не испортит ремонт и количество пыли и грязи будет минимальным.

Проделанное отверстие утепляется и шумоизолируется, а со стороны улицы закрывается декоративной решеткой.

Для исключения сквозняков, входное отверстие устройства обязательно должно стыковаться с воздуховодом при помощи уплотнителя.

Кондиционер с приточной вентиляцией

Устройство «все в одном», которое одновременно совмещает функции охлаждения, нагрева и проветривания.

Как и в бризерах, при работе вентиляции кондиционера воздух поступает с улицы не напрямую. Предварительно он проходит очистку фильтрами, а также, в зависимости от модели, происходит обеззараживание при помощи ультрафиолетовой бактерицидной лампы или стримера — высоковольтного плазменного разряда.

Такие приборы также могут самостоятельно контролировать качество воздуха. Самые продвинутые модели будут автоматически поддерживать заданные параметры: температуру, содержание углекислого газа, предел загрязненности воздуха микрочастицами пыли и даже влажность. Причем функция работает как в сторону осушения, так и увлажнения за счет влаги на улице.

Приточный вентиляционный клапан

Приточный клапан — достаточно простой, но в то же время надежный способ раз и навсегда решить проблему повышенного содержания CO2 в помещении. Но самостоятельно установить такую систему получится не всегда. Нужно будет тоже бурить отверстие в стене на улицу. А для хорошего воздухообмена оно должно быть большого диаметра. Поэтому лучше обратиться к специалистам.

Приточные клапаны могут быть с естественной и принудительной подачей воздуха.

Вентиляционный клапан естественной подачи воздуха

Клапаны естественной подачи воздуха простые и не требуют подведения электричества. Они открываются и закрываются вручную. Некоторые модели оснащены механическим гигрорегулятором: интенсивность проветривания будет автоматически устанавливаться в зависимости от уровня относительной влажности внутри помещения.

Монтаж клапана обычно предполагается над батареей отопления. Зимой благодаря этому поступающий свежий воздух будет быстро нагреваться. Но если над батареей места нет, устройство возможно разместить и под потолком. Уличный воздух будет поступать в верхнюю часть помещения и смешиваться с теплым воздухом.

Если нарушить рекомендации производителя о месте установки, нарушить инструкцию по монтажу и пренебречь утеплением, то в зимнее время клапан может покрыться льдом.

Вентиляционный клапан принудительной подачи воздуха

Устройство клапанов с принудительной подачей воздуха сложнее. Благодаря встроенному канальному вентилятору скорость поступления свежего воздуха в помещение увеличивается. Также есть модели, в которых предусмотрена функция подогрева воздуха и ионизации. А гигростат и термостат позволяют прибору автоматически включаться и выключаться в зависимости от заданных настроек влажности и температуры.

Клапаны с функцией подогрева воздуха можно устанавливать не только над радиатором отопления, а в любом удобном месте. Они не обмерзнут даже при сильных морозах.

Все клапаны комплектуются фильтрами, которые задерживают пыль и сажу, а также не дают звукам улицы попадать в помещение.

Оконное проветривание

Самый простой способ понизить содержание углекислого газа в помещении — открыть окно. Но лучше конечно не на распашку, а использовать специальный ограничитель. Предпочтение стоит отдать замкам Baby Safety. Такие замки имеют много положений фиксаций, поэтому легко выбрать подходящий уровень проветривания. Причем гребенка работает при вертикальном и горизонтальном открытии окна.

Для установки подобного замка придется делать отверстия в профиле окна под крепежные элементы. Кроме того, подобное решение может выглядеть не совсем эстетично. Заменить подобный фиксатор можно фурнитурой ступенчатого проветривания. Но работать она будет только для вертикального открытия.

Если окна выходят на оживленную дорогу, то при открытии окна с улицы будет доноситься лишний шум, а в квартиру будет попадать пыль и копоть, оставляя черные следы на подоконнике. А если за окном мороз, то поступающий воздух даже через узкую щель будет чересчур холодным. В этом случае лучше использовать микропроветривание.

При повороте ручки на 45 градусов створка приоткрывается на минимальное расстояние. 

Благодаря этому, свежий воздух будет проникать медленно, а помещение остается защищенным от резких перепадов температуры и повышенного шума улицы. Но учтите, что не вся оконная фурнитура обладает подобным функционалом. Сверьтесь с инструкцией производителя.

Если датчик углекислого газа все же показывает, что поступающего воздуха от микропроветривания недостаточно, можно использовать более производительную систему — специальный вентиляционный клапан, который крепится на окно.

Благодаря тому, что воздух поступает с верхней части окна, зимой уличный мороз быстро перемешивается с теплым воздухом квартиры. На тепловой карте представлено сравнение приоткрытого на проветривание окна и вентиляционного клапана. Хорошо видно, что с клапаном помещение не выстужается.

Дополнительно оконные вентиляционные клапаны оснащаются фильтром, так что пыль в помещение гарантированно не проникнет. Кроме того, конструкция корпуса препятствует проникновению уличного шума.

Следите за уровнем углекислого газа, вовремя проветривайте квартиру, и вы всегда будете бодрыми и энергичными.

Нормы СО2 (углекислый газ) в воздухе | Бризер Тион 3S

О ПРОБЛЕМЕ ПРЕВЫШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ВОЗДУХЕ ПОМЕЩЕНИЙ ГОВОРЯТ ВСЕ ЧАЩЕ В ПОСЛЕДНИЕ 20 ЛЕТ. ВЫХОДЯТ НОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПУБЛИКУЮТСЯ НОВЫЕ ДАННЫЕ. ПОСПЕВАЮТ ЛИ ЗА НИМИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ ДЛЯ ЗДАНИЙ, В КОТОРЫХ МЫ ЖИВЕМ И РАБОТАЕМ?

Самочувствие и работоспособность человека тесно связаны с качеством воздуха там, где он трудится и отдыхает. А качество воздуха можно определить по концентрации углекислого газа СО2.

Почему именно СО2?

  • Этот газ есть везде, где есть люди.
  • Концентрация углекислого газа в помещении напрямую зависит от процессов жизнедеятельности человека – ведь мы его выдыхаем.
  • Превышение уровня углекислого газа вредно для состояния организма человека, поэтому за ним необходимо следить.
  • Рост концентрации СО2 однозначно свидетельствует о проблемах с вентиляцией.
  • Чем хуже вентиляция, тем больше загрязнителей концентрируется в воздухе. Поэтому рост содержания углекислого газа в помещении – признак того, что качество воздуха снижается.

В последние годы в профессиональных сообществах врачей и проектировщиков зданий появляются предложения пересмотреть методику определения качества воздуха и расширить перечень измеряемых веществ. Но пока ничего нагляднее изменения уровня CO2 не нашли.

Как узнать, является ли приемлемым уровень углекислого газа в помещении? Специалисты предлагают перечни нормативов, причем для зданий разных назначений они будут различными.

Нормы углекислого газа в жилых помещениях

Проектировщики многоквартирных и частных домов берут за основу ГОСТ 30494-2011 под названием «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Этот документ оптимальным для здоровья человека уровнем CO2 считает 800 — 1 000 ppm. Отметка на уровне 1 400 ppm – предел допустимого содержания углекислого газа в помещении. Если его больше, то качество воздуха считается низким.

Однако уже 1 000 ppm не признается вариантом нормы целым рядом исследований, посвященных зависимости состояния организма от уровня CO2. Их данные свидетельствует о том, что на отметке 1 000 ppm больше половины испытуемых ощущают последствия ухудшения микроклимата: учащение пульса, головную боль, усталость и, конечно, пресловутое «нечем дышать».

Физиологи нормальным уровнем CO2 считают 600 – 800 ppm.

Хотя некоторые единичные жалобы на духоту возможны и при указанной концентрации.

Выходит, что строительные нормативы уровня СО2 вступают в противоречие с выводами исследователей-физиологов. В последние годы именно со стороны последних все громче раздаются призывы обновить допустимые пределы, но пока дальше призывов дело не идет. Чем ниже норма СО2, на которую ориентируются строители, тем дешевле обходится устройство вентиляции. А расплачиваться за это приходится тем, кто вынужден решать проблему вентилирования квартиры самостоятельно.

Нормы углекислого газа в школах

Чем больше углекислого газа в воздухе, тем сложнее сосредоточиться и справиться с учебной нагрузкой. Зная об этом, власти США рекомендуют школам поддерживать уровень СО2 не выше 600 ppm. В России отметка чуть выше: уже упомянутый ГОСТ считает оптимальным для детских учреждений 800 ppm и менее. Однако на практике не только американский, но и российский рекомендуемый уровень – голубая мечта для большинства школ.

Один из наших экспериментов в школе показал: больше половины учебного времени количество углекислого газа в воздухе превышает 1 500 ppm, а иногда приближается к 2 500 ppm! В таких условиях невозможно сосредоточиться, способность к восприятию информации критически снижается. Другие вероятные симптомы переизбытка СО2: гипервентиляция, потливость, воспаление глаз, заложенность носа, затрудненное дыхание.

Почему так происходит? Кабинеты редко проветриваются, потому что открытое окно – это простывшие дети и шум с улицы. Даже если школьное здание оснащено мощной центральной вентиляцией, она, как правило, либо шумная, либо устаревшая. Зато окна в большинстве школ современные – пластиковые, герметичные, не пропускающие воздух. При численности класса 25 человек в кабинете площадью 50–60 м2 c закрытым окном углекислый газ в воздухе подскакивает на 800 ppm за каких-то полчаса.

Нормы углекислого газа в офисах

В офисах наблюдаются те же проблемы, что и в школах: повышенная концентрация СО2 мешает сосредоточиться. Ошибки множатся, и производительность труда падает.

Нормативы содержания углекислого газа в воздухе для офисов в целом те же, что для квартир и домов: приемлемым считается 800 – 1 400 ppm. Однако, как мы уже выяснили, уже 1 000 ppm доставляет дискомфорт каждому второму.

К сожалению, во многих офисах проблема никак не решается. Где-то просто ничего о ней не знают, где-то ее сознательно игнорирует руководство, а где-то – пытается решить при помощи кондиционера. Струя прохладного воздуха действительно создает кратковременную иллюзию комфорта, однако углекислый газ никуда не исчезает и продолжает делать свое «черное дело».

Может быть и так, что офисное помещение построено с соблюдением всех нормативов, но эксплуатируется с нарушениями. Например, плотность размещения сотрудников слишком велика. Согласно строительным правилам, на одного человека должно приходиться от 4 до 6,5 м2 площади. Если сотрудников больше, то и углекислый газ в воздухе накапливается быстрее.

ВЫВОДЫ И ВЫХОДЫ

Проблема с вентиляцией наиболее остро стоит в квартирах, офисных зданиях и детских учреждениях.
Тому есть две причины:

1. РАСХОЖДЕНИЕ МЕЖДУ СТРОИТЕЛЬНЫМИ НОРМАТИВАМИ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИМИ РЕКОМЕНДАЦИЯМИ.
Первые гласят: не выше 1 400 ppm CO2, вторые предупреждают: это слишком много.

2. НЕСОБЛЮДЕНИЕ НОРМАТИВОВ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ, РЕКОНСТРУКЦИИ ИЛИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЯ.
Самый простой пример – установка пластиковых окон, которые не пропускают уличный воздух и усугубляют тем самым ситуацию с накоплением углекислого газа в помещении.

Какой бы ни была причина, выход один: нужно обеспечить постоянный приток свежего воздуха, который будет вытеснять CO2.

Нет необходимости перестраивать всю вентиляционную систему, достаточно будет компактной приточной вентиляции. Она, кстати, еще и очищает входящий воздух и подогревает его до комнатной температуры. Другими словами, повышает качество воздуха сразу по трем направлениям: уменьшение уровня углекислого газа, очистка и поддержание температурного режима.

Проблемы микроклимата помещений | Архив С.О.К. | 2011

Современный человек почти 90 % времени находится в помещении. Малышей мамы отправляют в детский сад, где группы часто бывают переполнены, школьники и студенты сидят в классах по 40 человек и больше, а взрослые проводят на рабочих местах гораздо дольше положенных восьми часов в день. Когда вы входите в помещение, где много людей, то практически всегда чувствуете, что там тяжелее дышится, чем снаружи. Хочется сказать «не хватает кислорода», Это неверно — кислорода все еще более чем достаточно, но в помещении повысилась концентрация углекислого газа.

Что происходит при этом с нашим организмом? Насколько это вредно? Современные исследования доказывают, что повышенное содержание СО2 во вдыхаемом воздухе отрицательно влияет на кровь, слизистые оболочки, дыхательную и мочевыводящую системы, костную ткань, иммунитет и умственную деятельность человека. Сегодня уровень СО2 в воздухе большого города может быть 600 ррm (0,06 %) и выше. Не будем подробно обсуждать атмосферу: для нас важно, что при этом происходит в помещениях, где мы проводим почти все время.

Закрытые помещения — своего рода ловушки СО2. Воздух с уже повышенным или даже нормальным содержанием углекислого газа поступает через окна и вентиляцию, а потом его концентрация начинает быстро расти из-за дыхания людей, которые находятся в здании. Часто принудительной вентиляции может вообще не быть или она работает плохо, а естественная не работает, поскольку пластиковые окна не пропускают воздух и они закрыты, чтобы никто не простудился.

В закрытом помещении уровень углекислого газа повышается гораздо быстрее, чем убывает кислород. Замеры показывают, что, даже когда в школьном классе уровень СО2 достигает 1000 ррm (0,1 %), содержание кислорода практически не меняется. Конечно, увеличение углекислого газа зависит от количества людей в этом помещении, от их веса и того, что они при этом делают. В тренажерном зале станет душно гораздо быстрее, чем в офисе (табл. 1).

Исследователи знают, что существует связь между концентрацией СО2 и ощущением духоты. Человек начинает ощущать симптомы «нехватки свежего воздуха» (а на самом деле повышенной концентрации углекислого газа) уже при его уровне 0,08 %, т.е. 800 ррm. Впрочем, в современных офисах бывает и 2000 ррm СО2 и выше. Но об этом чуть позже.

Что такое ацидоз и чем он плох

В норме кислотность рН крови человека равна примерно 7,4. Наш организм настроен на эту цифру, она необходима для работы всех ферментных и биологических систем организма. Логично предположить, что даже небольшие постоянные изменения кислотности крови могут оказывать очень сильное воздействие на живое существо. Что происходит при повышении концентрации СО2 в воздухе, который попадает в организм?

Увеличивается парциальное давление СО2 в наших альвеолах, его растворимость в крови повышается, и образуется слабая угольная кислота (СО2 + Н2O → ← Н2СО3), распадающаяся, в свою очередь, на Н+ и НССО3 – . Кровь закисляется, что по-научному и называется ацидозом. Чем выше концентрация СО2 в воздухе, которым мы постоянно дышим, тем ниже рН крови и тем более кислую реакцию она имеет (рис. 1).

Минимальные физиологические последствия ацидоза — перевозбуждение, учащенное сердцебиение и умеренное повышение давления. При более сильном ацидозе человек становится вялым, сонливым, ощущает беспокойство. Но все это происходит уже при концентрациях углекислого газа, типичных для современных помещений, где много народа. Впрочем, когда человек надолго выходит на свежий воздух, его состояние постепенно приходит в норму.

А если всю жизнь дышать воздухом, в котором много углекислого газа, ежедневно, по 20 ч и больше? При ацидозе происходят биохимические изменения в организме, если же он хронический, то, видимо, они в какой-то момент могут стать необратимыми. За постоянство концентрации ионов водорода внутри организма отвечают его буферные системы. В частности, большую роль здесь играют почки, которые выводят избыток ненужных веществ. В организме также есть неорганические буферы.

Одни из самых важных — это бикарбонат (НСО3 – ) и фосфаты. Есть и другие, органические, например гемоглобин и белки плазмы. Но все же 53 % общей буферной емкости крови приходится на систему «бикарбонат–СО2» (содержание бикарбоната в плазме — 24 ммоль/л). Когда начинается ацидоз, то сначала организм защищается, повышая концентрацию бикарбоната в плазме крови, — об этом свидетельствуют многочисленные биохимические исследования.

Чтобы компенсировать ацидоз, почки усиленно выделяют Н+ и задерживают НССО3 – . Собственно говоря, концентрация СО2, при которой начинается повышение бикарбоната в крови, могла бы стать одной из научно обоснованных норм для допустимого содержания углекислого газа в помещениях. Потом включаются другие буферные системы, и вторичные биохимические реакции организма гораздо сложнее (подробно углубляться в них не будем, механизм довольно сложный).

Поскольку слабые кислоты, в т.ч. и угольная (Н2СО3), могут образовывать с ионами металлов слаборастворимые соединения (СаСО3), то они откладываются в виде камней, прежде всего в почках. К счастью, человек проводит в душном помещении не все время, поэтому этот процесс носит обратимый характер — через какое-то время после выхода на свежий воздух карбонат кальция должен раствориться.

Сотрудник медицинской научно-исследовательской лаборатории военноморского подводного флота США Карл Шафер исследовал, как влияют различные концентрации углекислого газа на морских свинок. Грызунов восемь недель содержали при 0,5 % СO2 (кислород был в норме — 21 %), после чего у них наблюдалась значительная кальцификация почек. Она отмечалась даже после длительного воздействия на морских свинок меньших концентраций — 0,3 % СО2 (3000 ррm).

Но это еще не все. Шафер и его коллеги нашли у свинок через восемь недель воздействия 1 %-го СO2 деминерализацию костей, а также структурные изменения в легких. Исследователи расценили эти заболевания как адаптацию организма к хроническому воздействию СO2. Если ученые давали подопытным животным достаточно времени для восстановления (больше месяца), то эти признаки исчезали. Впрочем, исследователи сами говорят о том, что нужны дальнейшие эксперименты, чтобы установить, как повлияют на состояние млекопитающих более низкие концентрации углекислого газа и когда же изменения в их организмах станут необратимыми.

Прочие эффекты и СБЗ

Исследования ученых не ограничиваются ацидозом. Обследование 344 сотрудников 86 офисов города Тайбэй (Тайвань) показало, что уже при уровне СO2 выше 800 ppm (0,08 %) у них отмечался рост маркеров окислительного стресса, например, 8-OHdG (8-гидрокси2-де-зокси-гуанозина), определяемого в моче. Содержание маркеров тем выше, чем дольше человек находится в душном помещении.

Действуют на организм человека и летучие органические соединения, причем они и углекислый газ усиливают негативное влияние друг друга. Ученые ЕС проверили самочувствие школьников в помещении с концентрацией углекислоты более 1000 ррm, или 0,1 %. (Таких классов на Западе почти две трети, причем во вполне благополучных странах — в Швеции, Норвегии, Дании и Франции.) В медико-биологических тестах оценивали респираторное и аллергическое состояние 547 школьников в возрасте от 9 до 10 лет.

Оказалось, что дети, проводящие много времени в помещении с высоким уровнем СO2, в 3,5 раза чаще имеют сухой кашель и в два раза больше болеют ринитом. Корейские ученые также исследовали влияние СO2 на астматиков. Выборка — 181 ребенок моложе 14 лет из 110 домов и квартир Сеула. В помещениях замеряли уровень содержания веществ, которые считаются основными загрязнителями воздуха: СО, NO, аллергены клещей домашней пыли, тараканов, споры грибков плесени и СO2.

Ученые сделали вывод, что только повышенные концентрации СO2 учащали приступы астмы у детей. Кстати, респираторные инфекции и астма считаются основными заболеваниями школьников. Если мы вспомним первичные признаки ацидоза, то поймем, почему вялые и сонливые школьники плохо воспринимают новый материал. Проблема повышенного уровня СO2 характерна и для детских садов, причем особенно для спален.

К счастью, у школьников каждые 45 минут бывает перемена, на время которой их выгоняют из класса, а тихий час с закрытыми окнами помещения — не очень длинный. Куда же деться взрослым? Во многих учреждениях очень плохо работает принудительная вентиляция — именно здесь причина зашкаливания СO2. Пластиковые окна хорошо изолируют тепло и звук, однако начисто лишают помещение естественной вентиляции, превращая его в большой целлофановый пакет.

Уровень углекислого газа в таком «пакете» очень быстро нарастает. Есть здания, которые в специальной литературе называют больными, а люди, работающие там, испытывают синдром больного здания (СБЗ). У синдрома много проявлений: раздражение слизистых оболочек, сухой кашель, головная боль, снижение работоспособности, воспаление глаз, заложенность носа, сложности с концентрацией внимания.

Эта проблема знакома жителям ЕЭС, США, Канады и многих других стран. Некоторые исследователи считают, что именно углекислый газ — одна из главных причин развития СБЗ и этот синдром появляется уже при его уровне свыше 800–1000 ррm. Почему же решили, что виновник — углекислый газ? Когда в офисном помещении его концентрация опускалась ниже 800 ррm (0,08 %), то и симптомы СБЗ становились слабее.

Кроме того, уровень примесей, которые могли бы вызвать подобные симптомы, растет значительно медленнее, чем уровень СO2, поскольку люди постоянно выдыхают его. О синдроме больного здания заговорили после того, как появились дома с хорошей теплоизоляцией и наглухо закрытыми окнами, а также с низким уровнем вентиляции из-за экономии электроэнергии. Конечно, причинами СБЗ могут быть и выделения строительных и отделочных материалов, вещества, которые выделяет человеческое тело, споры плесени и т.д.

Если вентиляция в помещении работает плохо, то, безусловно, концентрация этих веществ в помещении также будет расти, но медленнее, чем СO2. Углекислый газ выступает как тонкий индикатор — он говорит о том, что вентиляция недостаточна, а значит, вырастет концентрация и других загрязняющих веществ. Специалисты Мидлсекского университета (Великобритания), проведя исследование с участием 300 человек, вынесли вердикт: уровень СO2 в офисе не должен превышать 600–800 ррm (0,06–0,08 %).

Если он выше, то внимание снижается на 30 %. При концентрациях СO2 более 1500 ррm 79 % опрошенных испытывали чувство усталости, а более 2000 ррm — две трети испытуемых не могли сосредоточиться. У 97 % сотрудников, страдающих мигренью, она появлялась уже при уровне СO2 1000 ррm (0,1 %). Доктор Д.С. Робертсон, ученый из Великобритании, считает, что люди начинают чувствовать ухудшение качества воздуха уже при концентрации СO2 600 ррm, а не при 800, как говорилось в начале статьи.

Когда она становится еще выше, у отдельных людей появляется один или несколько классических симптомов отравления углекислотой — проблемы с дыханием, учащенный пульс, головная боль, снижение слуха, потливость, усталость, физиологические расстройства, и все они растут прямо пропорционально уровню СO2 (табл. 2, рис. 2). По другим данным, у 15–33 % людей эти симптомы возникают при концентрации СO2 600–800 ррm, у 33–50 % — при 800– 1000 ррm, и 100 % будут испытывать их при концентрации 1500 ррm. Расчетная модель говорит, что для того, чтобы поддерживать в помещении СO2 в пределах 600 ррm, в него должно принудительной вентиляцией подаваться воздуха 68 м3/ч на одного человека.

Как количество углекислого газа в воздухе влияет на человека

Как же понять, что это влияние именно СO2, а не других ядовитых продуктов, образующихся в процессе жизнедеятельности человека (в т.ч. ацетон, аммиак, амины, фенолы)? В Будапештском университете технологии и экономики разработали специальную методику, позволяющую свести к минимуму уровень загрязнения другими веществами. Подтвердилось, что виноват именно СO2.

В исследовании приняли участие молодые и здоровые люди, средний возраст которых составлял 21 год, и, несмотря на то, что эксперименты продолжались не дольше 140–210 минут (концентрации доходили до 3000 ррm), чувствовали они себя откровенно неважно. Что же говорить о сотрудниках, которые находятся в офисах по восемь-девять часов ежедневно многие месяцы и годы.

Сотрудники Национальной лаборатории Лоренса Беркли (США) в начале 2010 г. пытались понять, как углекислый газ в концентрациях 550/1000/2500 ррm влияет на умственную деятельность и здоровье человека. Методика эксперимента была аналогична той, которую использовали венгерские ученые, однако добровольцы, участвующие в данном эксперименте, находились при заданных уровнях СO2 ежедневно по восемь часов в течение трех месяцев.

Полученные данные пока обрабатываются, но оптимизм внушает тот факт, что наконец-то появился четкий стандарт эксперимента. Еще один важный момент: сегодня уровень концентрации СO2 в помещении служит основным показателем качества воздуха. Он выступает как газиндикатор, по которому можно судить не только о других загрязнителях, но и о том, насколько хорошо работает вентиляционная система в здании.

Исследования в школьном классе показали, что если в воздухе присутствуют, кроме углекислого газа, летучие органические соединения и формальдегиды, то достаточно следить только за СO2. Если вентиляция справляется с ним, то остальные загрязнители также остаются на низком уровне. По СO2 можно судить и о количестве бактерий в воздухе. Чем больше углекислого газа, тем хуже справляется вентиляция и тем больше в воздухе бактерий и грибков. Особенно это заметно зимой, когда интенсивность вентиляции падает, а количество респираторных инфекций растет.

Скрытая проблема

Проблема углекислого газа в помещении существует во всех странах, но в России ее вроде как и нет. Строят новые здания, часто с применением современных «зеленых» технологий, старые здания модернизируют, ставят новые окна. А людям некомфортно, и население больших городов более слабое и больше болеет. Врачи лечат последствия, грешат на общее загрязнение атмосферы, а жесткие нормы на содержание в помещениях углекислого газа в России отсутствуют.

За последние несколько десятилетий практически не появлялись и российские исследования на эту тему. Между тем отдельные замеры в офисах Москвы показали, что в некоторых из них уровень СO2 — 2000 ррm и выше. В 1960-х годах О.В. Елисеева в своей диссертации провела детальные исследования по обоснованию ПДК СO2 в воздухе жилых и общественных зданий.

Она проверила, как влияет углекислый газ в концентрациях 0,1 % (1000 ррm) и 0,5 % (5000 ррm) на организм человека, и пришла к выводу, что кратковременное вдыхание здоровыми людьми двуокиси углерода в этих концентрациях вызывает отчетливые сдвиги в функции внешнего дыхания, кровообращении и электрической активности головного мозга. Согласно ее рекомендациям, содержание СO2 в воздухе жилых и общественных зданий не должно превышать 0,1 % (1000 ррm), а среднее содержание СO2 должно быть около 0,05 % (500 ррm).

Несмотря на то, что даже кратковременное воздействие вызывало нежелательный эффект, ни ПДК, ни какие-либо другие нормативы по углекислому газу в то время в СССР не были приняты. Нет подобных норм для учебных, офисных и жилых помещений в СНиП и СанПиН. В странах Европы, США и Канаде, как правило, нормой считается 1000 ррm (0,1 %). Именно в соответствии с этими цифрами рассчитывается вентиляция зданий.

Во многих школах проводится мониторинг качества воздуха по уровню углекислого газа. Конечно, не всегда и не везде этот уровень соответствует норме. Но в этом случае администрация школ обязана принять меры, чтобы улучшить положение. В Финляндии, например, школу, в классах которой обнаружен повышенный уровень углекислого газа, могут даже закрыть до тех пор, пока не будет налажена вентиляция.

В наших школьных классах принудительная вентиляция практически отсутствует. Учителя должны делать «сквозное проветривание» класса во время перемены. Правда, зимой холодно, и это невозможно. Да и после проветривания уровень углекислого газа быстро вырастает в несколько раз, поэтому уже к середине урока дети не могут сосредоточиться. В современных офисных зданиях вентиляция есть, но зачастую при постройке здания рассчитывают на одно количество работников, а потом их оказывается гораздо больше.

Кстати, если на улице СO2 станет в какой-то момент очень много, то мы не сможем обойтись еще и без абсорберов углекислого газа. Сейчас появились точные инфракрасные сенсоры для замера уровня СO2 в помещениях. Они входят в состав газоанализаторов и показывают концентрацию углекислого газа в режиме реального времени, поэтому их удобно ставить в жилых и общественных помещениях, школах и детских садах. Однако, для того, чтобы от этих измерений была польза, нужны четкие нормы по уровню углекислого газа в помещениях.

CO2 в теплице и гроубоксе или преимущество использования CO2 для растений

  1. Влияние углекислого газа на урожайность
  2. Как повысить концентрацию СО2?
  3. Открытый грунт
  4. Закрытый грунт
  5. Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?

Всем еще с уроков биологии известно, как происходят процессы дыхания у растений. Человеческий организм устроен иначе, поэтому мы и прекрасно сосуществуем на нашей планете, зависят друг от друга.

Углекислый газ – это диоксид углерода, который в химии представлен формулой CO2. Это газ без запаха и цвета, незначительный процент которого содержится в воздухе. Именно он является источником чистого углерода для растений, который лежит в основе всех их процессов жизнедеятельности. СО2 играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, давая возможность растительному организму производить энергию, необходимую для роста и развития. Без углекислого газа растения попросту погибнут, как человек без кислорода.

Влияние углекислого газа на урожайность

Если растениевод при выращивании растений использует умеренное по мощности освещение растений, то он может не беспокоиться, что его питомцам не хватит углекислого газа, содержащегося в воздухе. СО2 при установке мощных источников света будет недостаточно, чтобы культуры могли полностью поглотить и использовать получаемую световую энергию.

Давая растениям дополнительное количество углекислого газа совместно с мощным освещением, садовод помогает им поглощать больше света, что положительно сказывается на проведении процесса фотосинтеза. В результате они начинают быстрее расти, формировать более пышные соцветия и сочные плоды, которые содержат в себе значительно большее количество вкусоароматических веществ. В результате растениевод получает урожай не только немного раньше, но и в значительно большем количестве. Соцветия и плоды вырастают более сочными и объемными, что говорит об улучшении их качества.

Еще одна положительная сторона использования СО2 в теплицах и гроубоксах – представители флоры становятся более устойчивыми к повышенным температурам и световым ожогам. Они могут отлично себя чувствовать при показателях термометра в 30-35 градусов.

Как повысить концентрацию СО2?

Открытый грунт

Повысить уровень концентрации углекислого газа в воздухе в открытом грунте не так-то просто. Из-за свободного движения воздушных масс он быстро улетучивается с места высадки. Даже для незначительного поднятия процента его содержания садоводам потребуется большое количество газа и энергии, что станет попросту неоправданным. Его положительное влияние попросту сведется на нет. Однако есть все же один способ. Он подразумевает внесение в грунт органических удобрений, которые в процессе разложения выделяют углекислый газ. Это продолжается достаточно долго, что позволяет насытить приближенные к растениям слои воздуха СО2.

Закрытый грунт

В закрытом грунте дела обстоят совершенно иначе. Благодаря тому, что растения выращиваются в закрытом пространстве, повысить концентрацию углекислого газа в них достаточно просто. Сразу хотелось бы уточнить, что ценовая политика всех наиболее распространенных способов довольно широка, поэтому каждый гровер должен в первую очередь ориентироваться на свой кошелек. Также все будет зависеть от площади культивации и количества растущих культур.

Повысить уровень СО2 в теплице или гроубоксе можно следующими способами:

  • Генератор углекислого газа

Представляет собой специальное устройство, которое образовывает СО2 путем сжигания пропана и этилового спирта. Контроль над его работой осуществляется с помощью автоматики, представленной датчиком измерения концентрации углекислого газа. С его помощью можно легко поддерживать необходимый уровень СО2 в закрытом пространстве. Генератор больше подходит для больших теплиц, поскольку требует существенных финансовых вложений, часть из которых пойдет на дополнительное обустройство самого помещения, ведь должны быть соблюдены все меры безопасности. Также стоит отметить, что генератор повышает уровень влажности и температуры в замкнутом пространстве. Поэтому лучше всего устанавливать его за пределами теплицы;

  • Сжатый углекислый газ в баллонах

Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2, однако цена на него все же является высокой для любительского садоводства. Только при солидных посевных площадях он полностью себя оправдывает. Садовод просто ставит баллон с газом в боксе или теплице, и откручивает кран, чтобы СО2 выходил наружу. Минус способа заключается в том, что без датчика концентрации углекислого газа гровер может легко перенасытить им замкнутое пространство, что отрицательно отразится на растительных культурах. Еще одни немаловажный фактор – баллон является взрывоопасным;

  • Ферментация или брожение

Больше подходит для насыщения углекислым газом небольших гроубоксов, поскольку в процессе вырабатывается малое количество СО2, которого хватит только для небольшого количества растений. В боксе размещаются специальные вещества, после чего активируется их процесс брожения, побочным продуктом которого является углекислый газ. Из недостатков ферментации стоит отметить тот факт, что растениевод должен уметь проводить и контролировать этот процесс. Также в брожения выделяется неприятный запах и это может привлечь насекомых;

  • Использование органики

Наиболее популярный среди гроверов способ, который не требует специальных знаний и умений. На рынке прогрессивного растениеводства востребован препарат СО2 Bottle. По сути – это обычная бутыль с сухим веществом органического происхождения внутри, которое при контакте с теплой водой начинает выделять углекислый газ. Большой плюс в том, что такого количества вполне достаточно для насыщения гроубокса. Препарат очень прост в использовании. После добавления воды садоводу нужно убрать специальный стикер, закрывающий выходное отверстие, и встряхнуть бутылку. Бутыль необходимо встряхивать один раз каждые два дня. Всего ее хватает на 3-4 недели, по окончанию ее можно легко наполнить новой порцией с помощью пакета для заправки СО2 Bottle. Данный способ обогащения гроубокса углекислым газом стал наиболее востребованным среди канадских и европейских гроверов благодаря своей простоте и дешевизне;

  • Компостирование

Обогатить воздух в теплице СО2 можно с помощью компостирования, однако этот метод приносит скорее больше хлопот, чем пользы. С самодельным компостом всегда трудно работать, а его результат неоднозначен – никогда не знаешь, сколько углекислого газа вырабатывается. Готовые СО2 бустеры можно приобрести на рынке, но они стоят недешево и вырабатывают слишком большое количество углекислого газа для домашней оранжереи. Также во время компостирования всегда возникает неприятный запах, а сам процесс является гигиеничным;

Представляет собой холодный твердый СО2, в процессе нагревания которого углекислый газ попадает в воздух. Он хорошо проявляет себя, если необходимо резко повысить концентрацию СО2 в закрытом помещении. При постоянном использовании является затратным и долгим способом, который также небезопасен для человека. Пополнять запасы льда придется каждый день, а уровень выделения углекислого газа довольно трудно контролировать.

Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?

Сотни тысяч лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере нашей планеты была намного больше, чем сегодня. Поскольку в процессе эволюции растения приспособились к данным условиям, они способны поглощать существенно больше СО2, чем его сегодня находится в воздухе. По заверениям ученых, они могут эффективно использовать до 1500 ppm газа. А поскольку в атмосфере его концентрация сегодня достигает всего лишь 400 ppm, то эффект от повышения его дозировки весьма ощутим. Растения смогут производить гораздо больше энергии в процессе фотосинтеза, что положительно отразится на их росте и производительности – это факт.

Однако стоит понимать, что в первую очередь на эффективность процесса фотосинтеза влияет именно мощность света. Дело в том, что при низкой концентрации СО2 растительные культуры способны перерабатывать не всю поступающую им световую энергию. Поэтому, если Вы решили повысить контракцию углекислого газа в теплице или гроубоксе, то непременно стоит позаботиться о мощном освещении.

Опытные гроверы советуют поддерживать концентрацию углекислого газа в закрытом грунте на уровне в 1200-1500 ррm. Такой показатель является наиболее оптимальным. Однако он актуален только при использовании ДНаТ или LED светильников мощностью не менее 600 Вт на площади культивации в 1 м2. При меньшей освещенности его следует снизить. Также растениеводу следует понимать, что в ночное время, когда растение отдыхает, оно не поглощает углекислый газ. Это значит, что при выключенном свете нужда в его поступлении отпадает. Всегда следует отключать «обогатитель» СО2 на ночь.

Профессионалы рекомендуют обогащать гроубокс СО2 в следующих случаях:

Такой режим поможет гроверу сэкономить ресурс преобразователя СО2 и не повлияет на эффективность использования.

Какой средний уровень угарного газа в домах?

Уровни в домах

Средние уровни в домах без газовых плит варьируются от 0,5 до 5 частей на миллион (промилле). Уровни вблизи правильно отрегулированных газовых плит часто составляют от 5 до 15 частей на миллион, а рядом с плохо отрегулированными плитами могут быть 30 частей на миллион или выше.

Меры по снижению воздействия угарного газа

Очень важно следить за тем, чтобы оборудование для сжигания обслуживалось и правильно регулировалось.Следует тщательно контролировать использование транспортных средств рядом со зданиями и в профессиональных программах. Дополнительную вентиляцию можно использовать как временную меру, когда в течение короткого времени ожидается высокий уровень CO.

  • Правильно отрегулируйте газовые приборы.
  • Подумайте о приобретении обогревателя с вентиляцией при замене невентилируемого.
  • Используйте подходящее топливо в керосиновых обогревателях.
  • Установите и используйте вытяжной вентилятор, выходящий наружу, над газовыми плитами.
  • Открытые дымоходы при использовании каминов.
  • Выбирайте дровяные печи подходящего размера, сертифицированные в соответствии со стандартами выбросов Агентства по охране окружающей среды. Убедитесь, что дверцы на всех дровяных печах плотно прилегают.
  • Ежегодно привлекайте обученного специалиста для осмотра, очистки и настройки системы центрального отопления (печей, дымоходов и дымоходов). Немедленно устраняйте любые утечки.
  • Не останавливайте машину в гараже.

Методы измерения

Существуют относительно дорогостоящие приборы для адсорбции инфракрасного излучения и электрохимические приборы.Доступны также недорогие измерительные устройства реального времени. Пассивный монитор в настоящее время находится в разработке.

Стандарты или руководства

Стандарты содержания CO для воздуха в помещении не согласованы. Национальные стандарты качества окружающего воздуха США для наружного воздуха составляют 9 частей на миллион (40 000 микрограммов на кубический метр) в течение 8 часов и 35 частей на миллион в течение 1 часа.

Для получения дополнительной информации см. Воздействие угарного газа на качество воздуха в помещении

Связанные вопросы

Прочтите, почему вентиляция так важна для качества воздуха в помещении

» Дети особенно уязвимы к плохому качеству воздуха «

Проветривание окнами утром, днем ​​и перед сном поможет создать в доме хорошее качество воздуха в помещении.Проветривание также можно контролировать с помощью датчиков, что является наиболее эффективным способом обеспечения хорошего качества воздуха в помещении с окнами и естественной вентиляцией.

2.1.2 Индикаторы качества воздуха в помещении


Как было сказано ранее, воздух в помещении содержит много загрязняющих веществ. В течение многих лет продолжались дискуссии о том, какой показатель качества воздуха в помещении является наиболее подходящим. Углекислый газ (CO 2 ), вероятно, является наиболее часто используемым индикатором, измеряющим CO 2  , образующийся при дыхании человека и выделяемый такими приборами, как газовые плиты и бойлеры (CIBSE, 2011).Другими индикаторами являются влажность и летучие органические соединения (ЛОС), оба из которых являются возможными индикаторами качества воздуха в помещении.


CO 2 в качестве индикатора качества воздуха


Углекислый газ часто используется, когда речь идет о глобальном потеплении, поскольку он является одним из основных парниковых газов, вызывающих глобальное потепление. Но CO 2  является хорошим индикатором качества воздуха внутри помещений в домах, где жильцы и их деятельность являются основным источником загрязнения, поскольку CO 2  выбрасывается всеми людьми при дыхании, а не многими другими источниками.Однако CO 2  сам по себе редко представляет собой проблему для здоровья. Тем не менее, это очень хороший показатель присутствия человека и уровня вентиляции. Наружный воздух содержит примерно 400 частей на миллион CO 2 ; дыхание генерирует CO 2 , поэтому концентрация CO 2 в помещении всегда будет не менее 400 частей на миллион и обычно выше, особенно в спальнях.

В соответствии с европейским стандартом EN 16798-1:2019 предусмотрено 4 категории ожидаемого качества воздуха в помещении: от категории I (высокие ожидания) до категории IV (низкие ожидания).Этот стандарт не обязательно является законодательством, если только он не упоминается в национальном законодательстве.

Для CO 2  этими уровнями являются категория I (950 частей на миллион), категория II (1200 частей на миллион), категория III (1750 частей на миллион) и категория IV (выше 1750 частей на миллион). Хотя для спален в стандарте эти уровни снижены. Таким образом, уровень содержания CO 2 в помещении не более 1200 частей на миллион обеспечивает средний уровень качества воздуха в помещении, который в целом является приемлемым, а уровень выше 1750 частей на миллион дает низкий уровень качества воздуха в помещении (CEN, 2019; Active House Alliance, 2020).CO 2  наиболее актуален в качестве индикатора в помещениях, где потребность в вентиляции связана с присутствием людей, т.е. в спальнях, детских комнатах, гостиных, столовых, учебных классах и офисах.


Влажность как показатель качества воздуха

Относительная влажность в помещении будет ежегодно меняться в соответствии с уровнем влажности на открытом воздухе. Высокий уровень влажности воздуха в помещении может увеличить присутствие клещей домашней пыли. Таким образом, в климате с холодными зимами относительная влажность внутри зимой должна поддерживаться ниже 45% (Richardson et al, 2005).Вообще говоря, следует избегать высоких уровней относительной влажности, чтобы ограничить риск роста плесени с негативными последствиями для здоровья, такими как астма и аллергия (Liddament, 1996).

Поскольку влажность считается основным загрязнителем в домах, может быть целесообразным следить за уровнем влажности в помещении. Для некоторых помещений это можно сделать с помощью относительной влажности, но в более продвинутых системах можно оценить и использовать в качестве индикатора разницу в содержании влажности между внутренним и наружным воздухом.

Измерение относительной влажности проводится уже много лет и в настоящее время является рыночным стандартом. Уровни в помещении в холодном климате, как правило, высоки летом и ниже зимой. При одинаковой скорости вентиляции летом и зимой относительная влажность в помещении будет сильно различаться летом и зимой. Другими словами, фиксированная относительная влажность в качестве индикатора качества воздуха в помещении имеет некоторые ограничения и наиболее полезна во влажных помещениях, где цель состоит в том, чтобы избежать очень высоких уровней влажности.Относительная влажность очень актуальна как показатель в ванных комнатах и ​​на кухнях.

Однако с точки зрения абсолютной влажности лучшим индикатором может быть разница между влажностью внутри и снаружи помещения, даже если для этого потребуются внутренние и наружные датчики. В этом случае разница в 3,5 г водяного пара на м³ воздуха является разумным уровнем и может использоваться в течение всего года для проверки правильности баланса производства влаги в доме с интенсивностью вентиляции. Измерение разницы в абсолютной влажности не является рыночным стандартом, поэтому на рынке мало продуктов.

ЛОС как показатель качества воздуха


Летучие органические соединения (ЛОС) — это вещества, которые легко испаряются и представляют собой смесь многих различных химических веществ, таких как бензол, формальдегид и трихлорэтилен (ТХЭ). Воздействие на людей варьируется от неприятного запаха до серьезных последствий для здоровья, например. как причина рака.

На рынке есть два типа датчиков ЛОС: один измеряет фактическое содержание летучих органических соединений в воздухе, регистрируя запахи, дым от приготовления пищи и курения, а также растворители; и тот, который коррелирует уровни ЛОС с уровнями CO 2  , возникающими в результате деятельности человека, которая также генерирует ЛОС.Этот факт в сочетании со способностью обнаруживать запахи может сделать датчики ЛОС альтернативным индикатором качества воздуха для CO 2 , поскольку датчик ЛОС часто дешевле по цене.

Как правило, трудно количественно определить предельные уровни ЛОС, которые чаще используются в научных кругах; тогда как датчики ЛОС, коррелирующие с уровнями CO 2  , могут быть хорошей альтернативой существующим датчикам CO 2  , которые оценивают присутствие людей в зданиях.

10 советов о том, как снизить уровень CO2 в вашем доме

Краткий обзор:

  • Углекислый газ представляет собой бесцветный природный газ без запаха, который трудно измерить без соответствующих инструментов.
  • Дом с эффективной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может помочь уменьшить содержание CO 2 в воздухе.
  • Ограничение использования открытого огня, добавление растений в дизайн дома и многое другое может помочь сохранить воздух чистым.

Проводя больше времени дома в эти дни, мы можем замечать вещи, которых раньше не замечали: трещину в стене, медленный сток. Но одну вещь вы, вероятно, не заметите: повышение уровня углекислого газа.

Углекислый газ, или CO 2 , представляет собой бесцветный природный газ без запаха, который выделяется в воздух, когда мы дышим.Хотя CO 2 безвреден в небольших количествах, накопление этого природного газа может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья, таким как усталость, головные боли, потеря концентрации, головокружение, одышка, учащение пульса и многое другое.

Так как же улучшить качество воздуха в помещении? Вот 10 простых способов, которые могут помочь снизить уровень CO 2 и уменьшить загрязнение воздуха в вашем доме.

Убедитесь, что ваша система HVAC работает правильно.

Давайте сначала разберемся с очевидным: проверьте вашу систему отопления, вентиляции и кондиционирования, будь то излучающая система или принудительная вентиляция.Многие эффективные вентиляционные решения используют рециркуляцию воздуха для экономии энергии, что хорошо для окружающей среды, но может перемещать загрязненный воздух, а не циркулировать в новом воздухе, что может привести к более высокой концентрации CO 2 . При необходимости замените воздушные фильтры и любые другие детали, чтобы улучшить вентиляцию и снизить уровень CO 2 в вашем доме.

Спроектируйте свой дом таким образом, чтобы поддерживать вентиляцию.

Естественный свет и светлое дерево являются ключевыми элементами дизайна The Lookout. Фото Рафаэля Солди

По мере того, как здания становятся более герметичными, вокруг вашего дома циркулирует меньше свежего воздуха, а воздух, ограниченный одним пространством, удерживает CO 2 в ловушке.Помимо мощной системы вентиляции, подумайте о том, как настроить свой дом, чтобы воздух циркулировал. Открывайте окна, когда можете, и размещайте большие предметы мебели у стены, а не в центре комнаты, где они могут блокировать дыхательные пути. Ночью держите двери спальни открытыми, чтобы воздух мог проникать внутрь, пока вы спите.

Ограничение открытого огня.

Фото предоставлено Earthcore

Поджаривание каштанов на открытом огне — это здорово в преддверии праздников, но огонь расходует кислород в вашем доме и заменяет его CO 2 , поэтому будьте осторожны с тем, как часто вы зажигаете огонь или свечу.Точно так же при курении выделяется большое количество CO 2 вместе с другими химическими веществами, которые затем попадают в ваш дом.

Включите растения в свой дом.

COOKFOX спроектировал новые офисы IWBI в Нью-Йорке с упором на биофильный дизайн. Фото Эрика Лейнеля

Растения не только улучшают ваше настроение, концентрацию и творческие способности, не говоря уже о снятии стресса, но зелень также помогает очищать воздух, превращая CO 2 в кислород и поглощая токсины.Красноокаймленная драцена, плакучий инжир и бамбуковая пальма являются одними из лучших комнатных растений из-за их способности фильтровать воздух.

Приобретите очиститель воздуха.

Растения могут быть природными очистителями воздуха, но иногда они нуждаются в усилении. Очиститель воздуха с фильтрами с активированным углем и вентилятором может улавливать загрязняющие вещества из воздуха и улучшать качество воздуха.

Увеличьте поток воздуха во время приготовления.

Простые изменения в дизайне кухни могут оказать огромное влияние на окружающую среду.Фото предоставлено InSinkErator

Другой способ выброса CO 2 в воздух – это сжигание, которое часто встречается при приготовлении пищи, особенно при использовании газовых плит. Включение вытяжного вентилятора может вытолкнуть CO 2 и другие газы, образующиеся во время приготовления пищи, например диоксид азота, наружу. Если у вас нет вытяжного вентилятора, откройте окно, чтобы воздух циркулировал.

Ограничьте воздействие ЛОС.

Обновленное покрытие Modern Emulsion от Farrow & Ball отличается повышенной износостойкостью, негазированной водной основой и низким содержанием летучих органических соединений.Фото предоставлено Farrow & Ball

Помимо двуокиси углерода, в воздухе могут задерживаться и другие соединения углерода, называемые летучими органическими соединениями (ЛОС). К сожалению, летучие органические соединения могут быть скрыты во многих повседневных материалах, мебели, чистящих средствах и многом другом. Например, летучие органические соединения из красок для внутренних работ продолжают выделяться в течение нескольких месяцев или даже лет после исчезновения запаха свежей краски. По возможности отдавайте предпочтение продуктам, изготовленным из натуральных материалов и ингредиентов, например, нетоксичной краске.

Следите за уровнем влажности в вашем доме.

Влага в воздухе может помочь предотвратить кашель и кровотечение из носа, но слишком много влаги может вызвать такие проблемы, как рост вредной плесени. По данным клиники Майо, идеальная относительная влажность для вашего дома должна составлять от 30% до 50%. Чтобы уменьшить избыточную влажность воздуха, накрывайте кипящие кастрюли и сковородки, включайте вентилятор во время принятия горячего душа и держите окна открытыми во время приготовления пищи, чтобы ограничить дополнительную конденсацию.

Минимизируйте использование ковров.

Накопление частиц в коврах и ковриках означает, что загрязняющие вещества могут попасть в волокна ткани.Выбор полов с твердой поверхностью, такой как паркет, бамбук или плитка, может предотвратить это накопление. Если в вашем доме есть ковер, не забывайте регулярно пылесосить.

Возьмите монитор CO

2 .

Поскольку углекислый газ не имеет запаха и цвета, его сложно отследить. Монитор CO 2 точно скажет вам, сколько углекислого газа находится в воздухе и когда вы должны предпринять шаги, подобные приведенным выше, чтобы снизить уровень CO 2 в вашем доме.

 

Углекислый газ в воздухе помещений | Национальный сотрудничающий центр гигиены окружающей среды | NCCEH

Инспектор общественного здравоохранения звонит по поводу проблемы, отмеченной в старой начальной школе.В рамках процесса подачи жалоб от учителей провинциальное агентство по охране труда и технике безопасности проводит расследование на рабочем месте. Уровни углекислого газа (CO 2 ) были измерены и варьировались от 412 частей на миллион в незанятом классе до 1130 частей на миллион в школьной библиотеке и 1660 частей на миллион в занятом классе с закрытыми окнами. Родители теперь обеспокоены, и школьный совет запросил вас, как медицинского работника, о потенциальных рисках для здоровья учащихся уровней CO 2  , которые превышают формальные стандарты на рабочем месте.

CO 2   и вопросы качества воздуха
Откуда берется CO 2 ?
Какие физиологические реакции возникают в ответ на повышенные уровни CO 2 ?
Какое значение имеет слегка повышенный уровень CO 2 в школьных классах?
Какова взаимосвязь между вентиляцией (коэффициентом воздухообмена) и здоровьем органов дыхания?
Какие обычно упоминаются применимые на рабочем месте стандарты для CO 2 ? Какое обоснование дано?
Что обнаружило агентство по охране труда и технике безопасности?
Это же агентство заказало обследование здоровья…  Вы ожидаете, что это будет полезно? Что может быть полезнее? Как бы вы ответили на вопрос школьного совета о возможных рисках для здоровья учащихся?
Благодарности
Ссылки


CO 2   и проблемы с качеством воздуха

CO 2 часто являются проблемой в контексте проблем с качеством воздуха в помещении. 1   Его относительно легко измерить, и он обычно включается в мониторинг качества воздуха в помещении. CO 2 на уровнях, обнаруженных в школьных условиях, не оказывает прямого воздействия на здоровье.Однако высокие уровни CO 2 указывают на то, что вентиляция недостаточна для такого количества людей в помещении. Результаты измерений CO часто неправильно интерпретируются, а в некоторых случаях их можно спутать с более серьезным угарным газом (CO).

Откуда CO 2 ?

CO 2 является естественным компонентом воздуха, которым мы дышим; это бесцветный, негорючий газ без запаха, образующийся в результате метаболических процессов (таких как дыхание) и при сжигании ископаемого топлива.Средняя концентрация CO 2 в наружном воздухе составляет от 300 до 400 частей на миллион. Уровни внутри помещений обычно выше из-за CO 2 , выдыхаемого обитателями здания. Только метаболизм человека может привести к уровням CO 2 , превышающим 3000 частей на миллион, особенно в плохо проветриваемых помещениях. Приборы внутреннего сгорания, в частности газовые плиты, также могут повышать уровень CO 2 .

Какие физиологические реакции возникают в ответ на повышенные уровни CO 2 ?

Воздействие на здоровье человека наблюдалось при очень высоких уровнях (> 7000 частей на миллион) CO 2 , но маловероятно, что вы когда-либо найдете такие высокие уровни в домах или классах.

Повышение концентрации CO в окружающей среде 2 вызывает закисление крови с компенсаторным увеличением частоты и глубины дыхания. После длительного воздействия (дни) может происходить регуляция кислотно-щелочного баланса посредством почечных механизмов, что может повлиять на метаболизм кальция в костях.

Самый низкий уровень, при котором у человека наблюдалось воздействие на здоровье человека (т. е. ацидоз), составляет 7000 частей на миллион, и это только после нескольких недель непрерывного воздействия в подводной среде. В Руководстве по воздействию на качество воздуха в жилых помещениях от 1987 г. Министерство здравоохранения Канады установило предел воздействия в 3500 частей на миллион для защиты от таких нежелательных адаптивных изменений, связанных с ацидозом, в частности от высвобождения кальция из костей.
Профессиональные пределы для CO 2 , рекомендованные Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH), составляют 5000 частей на миллион (TLV-TWA) и 30 000 частей на миллион (TLV-STEL), 3 , исходя из прямого воздействия на подкисление кровь.

Следует отметить, что крупных педиатрических исследований, посвященных возможности существенной разницы в ответной реакции между взрослыми и детьми, не проводилось, кроме понимания того, что младенцы и дети вдыхают больше воздуха, чем взрослые, относительно размера их тела и, следовательно, имеют тенденцию быть более восприимчивыми к респираторным воздействиям. 4

Какое значение имеет слегка повышенный уровень CO 2 в школьных классах?

CO 2 на уровнях данной школы не представляют прямого риска для здоровья. Однако повышенные уровни CO 2 (например, > 1100 частей на миллион) могут свидетельствовать о необходимости усиления вентиляции.

Уровни CO 2 внутри помещений обычно выше, чем снаружи, поскольку люди, находящиеся в здании, выделяют CO 2 при выдохе.Вентиляция заменяет внутренний воздух на наружный и снижает уровень CO 2 в помещении. Таким образом, высокие уровни CO 2 в помещении могут указывать на то, что скорость воздухообмена слишком низкая для такого количества людей в помещении. Школьные чиновники должны усилить вентиляцию, включив механические вентиляционные системы или открыв окна.

Какова взаимосвязь между вентиляцией (коэффициентом воздухообмена) и здоровьем органов дыхания?

Плохая вентиляция может сделать классы неудобными и снизить производительность.Плохая вентиляция также может привести к повышенной влажности, так как влага, образующаяся в помещении, не выходит наружу. Высокая влажность может способствовать росту плесени и пылевых клещей; оба из которых являются аллергенами и триггерами астмы.

Кроме того, вентиляция также помогает снизить уровень других загрязнителей воздуха в помещении, выделяемых мебелью, строительными материалами или химическими чистящими средствами, такими как формальдегид или летучие органические соединения (ЛОС). Поскольку некоторые из этих химических веществ имеют известное или предполагаемое воздействие на здоровье, всегда рекомендуется поддерживать их уровень на как можно более низком уровне.

Какие обычно упоминаются стандарты, применяемые на рабочем месте для CO 2 ? Какое обоснование дано?

Стандарты на рабочем месте, применимые к школьной среде, если они существуют, устанавливаются правительством провинции.

Профессиональные ограничения для CO 2 , рекомендованные Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH), составляют 5000 ppm (TLV-TWA) и 30 000 ppm (TLV-STEL), 3 , исходя из прямого воздействия на подкисление кровь.

Стандарт Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) 62-2007 «Вентиляция для приемлемого качества воздуха в помещении» устанавливает стандарты вентиляции в зависимости от площади поверхности и количества людей. Как правило, в классе с людьми рекомендуемый уровень вентиляции соответствует уровню CO 2 примерно 1000-1100 частей на миллион. 5   Уровень A CO 2 от 1000 до 1100 частей на миллион поэтому предлагается как «заменитель человеческого комфорта (запаха)», но «не считается риском для здоровья».”

Что обнаружило агентство по охране труда?

Исследование проводилось по жалобам учителей на стойкое раздражение дыхательных путей. CO 2   измерения проводились в классах в течение школьных дней с 9:00 до 15:00 в трех отдельных случаях в течение прошлого года. Самый высокий уровень составлял 1660 частей на миллион. Записи показали, что исторически были проблемы с проникновением воды в школу. СО не тестировали. Было обнаружено, что две пробы воздуха внутри помещений на наличие спор плесени сопоставимы с одной пробой наружного воздуха.

Что вы думаете? Считаете ли вы плесень возможным источником проблемы, основываясь на результатах этих тестов?

Это же агентство заказало обследование состояния здоровья…  Вы ожидаете, что это будет полезно? Что может быть полезнее? Как бы вы ответили на вопрос школьного совета о возможных рисках для здоровья учащихся?

Будет сложно связать данные о здоровье с проблемой вентиляции, учитывая отсутствие данных до и после для сравнения. Поскольку высокие уровни CO 2 могут просто указывать на плохую вентиляцию, существует вероятность накопления других загрязняющих веществ.Лучше сосредоточиться на принятии мер по улучшению вентиляции и снижению выбросов CO 2 . Показатели заболеваемости, скорее всего, связаны с сезонными тенденциями в сообществе, а не с интенсивностью вентиляции в школе.

Как Минздрав, вы можете обсудить с родителями и учителями значение результатов, подчеркнув низкий прямой риск для здоровья. Вы могли бы порекомендовать администрации школы рассмотреть вопрос об усилении вентиляции в зонах с высоким уровнем CO 2 . Простые меры по улучшению вентиляции могут включать в себя открытие окон и увеличение времени игр на открытом воздухе, но, возможно, необходимо рассмотреть и, возможно, исследовать возможность наличия источника загрязняющих веществ.

Хорошим ресурсом является программа US EPA Indoor Air Quality Tools for Schools 6 , которая предоставляет контрольные списки и инструменты для решения проблем с качеством воздуха в помещениях. Кроме того, для проблем, связанных с плесенью, хорошим ресурсом является руководство Агентства по охране окружающей среды США по устранению плесени в школах и коммерческих зданиях. 7

Кроме того, возможными источниками информации, которые могут помочь определить, существует ли возможная проблема в этой школе, являются записи о количестве прогулов учащихся, учителей и персонала, записи о визитах медсестер и сравнения с другими школами.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить следующих лиц за их ценный вклад и обзор этого документа: Чармейн Эннс, Шарлин Маккиннон, Джош Моран и Клодетт Эрдман за вопрос и контекст; Тим Фоггин за исследование и рецензию; Кэтрин Донован, Брайану Джайлзу и Деборе Шон за обзор и комментарии.

Ссылки

  1. Миллер Дж., Семпл С., Тернер С. Высокая концентрация двуокиси углерода в классе: необходимость исследования последствий воздействия на детей плохого качества воздуха в помещении в школе.Абердин (Великобритания): Occ & Env Med 67 (11): 799.
  2. Министерство здравоохранения Канады. Рекомендации по воздействию на качество воздуха в жилых помещениях. Отчет Федерально-провинциального консультативного комитета по охране окружающей среды и гигиены труда. Оттава (Онтарио): Управление гигиены окружающей среды, отделение охраны здоровья; 1987 г., апрель
  3. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH). TLV и BEI 2010 года. На основе документации пороговых предельных значений для химических веществ и физических агентов и индексов биологического воздействия.Цинциннати (Огайо): ACGIH; 2010 март 272 с.
  4. Снодграсс WR. Физиолого-биохимические различия детей и взрослых как детерминанты токсического воздействия поллютантов окружающей среды. В: PS Guzelain, CJ Henry, SS Olin, eds. Сходства и различия между детьми и взрослыми: последствия для оценки риска. Вашингтон (округ Колумбия): ILSI Press 1992: 35-42.
  5. Стандарт Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) 62-2007 Вентиляция для приемлемого качества воздуха в помещении.Атланта (Джорджия): Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха; 2002. 6 с.
  6. Агентство по охране окружающей среды (США). Инструменты качества воздуха в помещении (IAQ) для школьной программы. Вашингтон (округ Колумбия): Управление воздуха и радиации, отдел внутренней среды, 1995 г. [обновлено 8 июня 2010 г.; процитировано 14 июня 2010 г.].
  7. Агентство по охране окружающей среды (США). Удаление плесени в школах и коммерческих зданиях. Вашингтон (округ Колумбия): Управление воздуха и радиации, отдел внутренней среды, март 2001 г.Контракт №: EPA 402-K-01-001 [обновлено 18 сентября 2008 г.; процитировано 14 июня 2010 г.].

Июнь 2010 г.

Делает ли нас высокий уровень CO2 в помещении глупым?

Высокий уровень CO2 в помещении влияет на работу нашего мозга и физическое здоровье. Мы обсудим 3 основные причины, по которым разумно отслеживать уровень CO2 в помещениях, где мы живем и работаем.

Вы, наверное, слышали о двуокиси углерода или CO2.

CO2 встречается в природе, но он также образуется, когда мы сжигаем ископаемое топливо (и мы все знаем, что делаем для этого более чем достаточно).Он нагревает планету, задерживает тепло, выходящее из озонового слоя, и способствует глобальному потеплению. Вы часто найдете его под общим термином «парниковые газы», ​​который имеет негативный оттенок.

Дело в том, что в небольших количествах он совершенно безвреден. На самом деле нам нужно СО2. Это чрезвычайно важно, потому что растения используют его для фотосинтеза для производства углеводов, которые, в свою очередь, становятся топливом для людей и животных на нашей планете. Итак, CO2 необходим для нашего выживания… но вы знаете, что говорят о слишком большом количестве хороших вещей.

Какие уровни являются нормальными?

Атмосфера Земли содержит около 0,04% CO2 ( 400 частей на миллион или ppm). Но изо дня в день мы вдыхаем воздух с концентрацией более 1000 ppm . Для перспективы, 600 ppm — это то место, где все начинает казаться «душным», 1000 ppm плохо для нас, а более высокие уровни могут даже быть токсичными.

Загвоздка в том, что CO2 в помещении чаще всего вырабатывается воздухом, который мы выдыхаем, и мы не можем удержаться от выдыхания.Выдыхаемый нами воздух содержит около 40 000 ppm (4%), в 10 раз больше, чем воздух, которым мы дышим !

Просто существуя, мы повышаем уровень CO2, куда бы мы ни пошли.

К сожалению, мы не всегда можем контролировать количество людей или время, проведенное в пространстве. Но что мы можем сделать, так это контролировать уровень CO2 и обеспечить хорошую вентиляцию, чтобы убедиться, что он не достигает опасного уровня.

3 причины, по которым мы должны контролировать уровень CO2 в помещении.

Во-первых, подумайте о наших городах, офисах, школах, автобусах и поездах, где плотно набиты группы людей. И подумайте о количестве времени, которое мы проводим в помещении (особенно в более холодном и влажном климате).

Добавьте к этому, что стремление к рейтингам энергоэффективности в домах и на рабочих местах означает, что они стали более герметичными. Это означает меньшее количество свежего воздуха и увеличение уровня CO2 в помещении.

1. Быстрое накопление CO2

Эти внутренние уровни увеличиваются угрожающе быстро.Класс без надлежащей вентиляции превысит 800 частей на миллион за 10-15 минут. Один человек в машине с открытыми окнами достигает 800 частей на миллион всего за 6 минут. Чрезмерное воздействие более высоких уровней CO2 может привести к снижению когнитивных функций (но об этом позже).

2. Слишком близко для комфорта

Во-вторых, высокий уровень CO2 и плохая вентиляция могут способствовать воздушно-капельному/аэрозольному распространению вирусов. Очевидным примером является распространение Covid-19 в помещении по сравнению с улицей, но также вы можете посмотреть, как в прошлом году не было сезона гриппа, потому что мы все были дома и не смешивались в ограниченном пространстве.

3. Знание – сила

И последнее, но не менее важное: нам нужно руководство! Эти цифры и информация могут стать для вас новостью, так как же мы должны знать опасные уровни, когда мы так к этому привыкли? Мы не всегда будем знать, когда уровни высоки и необходимо вмешательство. Именно здесь мониторы CO2 становятся нашими новыми лучшими друзьями.

3 Преимущества снижения уровня CO2
1. Лучший ночной сон

Мы все уже хорошо знаем, какое влияние CO2 оказывает на нашу атмосферу и окружающую среду.Чего вы, возможно, не знаете, так это того, что изо дня в день CO2 влияет на наши физические и умственные способности. Физический процесс заключается в том, что когда мы дышим воздухом с высоким уровнем СО2, уровень СО2 в нашей крови повышается, а это означает, что к нашему мозгу поступает меньше кислорода.

Это означает, что мы на менее продуктивны , наш быстрый сон нарушен (важно для памяти и обучения), а в крайних случаях мы можем испытывать головные боли , головокружение , учащенное сердцебиение и кровь давление , затрудненное дыхание , беспокойство .

Возьмем простой пример – Вы лучше спите с открытым окном или дверью? Ну, это потому, что у вас меньшая концентрация CO2, что уменьшает беспокойство и приносит пользу вашему циклу быстрого сна.

2. Активация всех синапсов

По данным Airthings, исследования показали, что людям гораздо труднее учиться и выполнять простые и сложные задачи, а также принимать решения по мере повышения уровня CO2.

Исследование лаборатории Беркли показало, насколько мощным может быть длительное воздействие высоких уровней.Исследование Уильяма Фиска показало, что увеличение уровня CO2 в помещении на 1000 частей на миллион связано с относительным увеличением пропусков занятий студентами на 10-20%.

Аналогичным образом, исследование 2000 года показало, что 50-процентное снижение вентиляции в офисе (с соответствующим повышением уровня CO2) было связано с 50-процентным увеличением краткосрочного отсутствия работников. И даже если вы доберетесь до школы или офиса, вы можете испытать вышеупомянутые негативные последствия.

3. Меньше стресса, больше успеха

Другие исследования показали, что при высоком уровне CO2 мы можем испытывать повышенную сонливость и тревогу.

Этот пункт о тревоге и беспокойстве особенно интересен, если учесть некоторые трудности, с которыми люди сталкивались во время пандемии.

Когда в прошлом году нам так внезапно навязали работу из дома, мы не только столкнулись с заботами о глобальной пандемии и стрессовыми импровизированными рабочими местами, но и сам воздух, которым мы дышали, мог усилить наше чувство стресса, беспокойства и беспокойство.

Итак, в целом мы можем сказать, что более низкие уровни CO2 в помещении сдерживают распространение многих болезней, передающихся воздушно-капельным путем, улучшают концентрацию внимания и когнитивные функции, а также устраняют симптомы, вызванные избытком CO2.Как правило, это помогает нам работать лучше.

Если подумать, все довольно просто. Чем лучше качество воздуха, проходящего через наши тела, тем лучше мы работаем. Вы бы не заправили свою машину неправильным топливом, так зачем пропускать плохой воздух через свое тело.

Итак, мы надеемся, что вы согласны с тем, что это проблема, которую важно отслеживать. Вот куда мы входим!

Начните контролировать уровень CO2 в помещении уже сегодня Датчик CO2 Safecility®

представляет собой небольшой беспроводной недисперсионный инфракрасный датчик (NDIR).NDIR — это самый точный из доступных на рынке датчиков с автоматической калибровкой. Датчик также регистрирует температуру и влажность с опциональным мониторингом летучих органических соединений (ЛОС).

С точки зрения безопасности наши датчики подключаются напрямую к облаку. Локальный доступ в Интернет не требуется, что упрощает настройку. Это, в свою очередь, делает систему более безопасной, поскольку ей не нужно подключаться к локальной сети.

  Основное преимущество:  Вам не нужно, чтобы кто-то в оживленном офисе или классе отвечал за постоянную проверку уровня CO2.Они могут сосредоточиться на своей работе и вступают в действие только тогда, когда светодиод меняет цвет или звучит зуммер.

 

Превыше всего простота! Наши датчики являются беспроводными и работают от легко заменяемых батареек типа АА. Все, что вам нужно сделать, это разместить их на стене, столе или других поверхностях. Датчики имеют светодиодные сигналы светофора, а также акустический зуммер, чтобы вы знали, когда уровень CO2 слишком высок.

Это работает особенно хорошо, потому что вам не нужно, чтобы кто-то в загруженном офисе или классе отвечал за постоянную проверку уровня CO2.Они могут сосредоточиться на своей работе и вступают в действие только тогда, когда светодиод меняет цвет или звучит зуммер. Простота действительно является ключевым моментом.

Мониторинг облака

делает его полностью интеллектуальной и комплексной системой. Показания качества воздуха в реальном времени и в прошлом для всех датчиков в здании можно просмотреть на приборной панели, где можно выявить закономерности и тенденции и исправить их.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше о мониторе CO2 Safecility®

И в довершение всего наши датчики полностью мобильны и могут быть установлены где угодно, в том числе на движущихся транспортных средствах, таких как автобусы и поезда.

Это наш краткий обзор CO2 и того, как он влияет на вас. Так что в следующий раз, когда вы сболтнете какую-нибудь глупость на душном совещании, вы можете обвинить в этом выбросы CO2 и сказать своим коллегам, что лучшим решением является монитор CO2 Safecility®.

Готовы контролировать уровень CO2 на своем рабочем месте?

Свяжитесь с нами сегодня www.safecility.com/contact

– эталон качества воздуха в помещении?

Поскольку предприятия стремятся сделать свои рабочие места более здоровыми, мониторинг качества воздуха в помещении в режиме реального времени переместился на первое место в списке приоритетов для многих поставщиков программного обеспечения для умных зданий и системных интеграторов.

Здания играют решающую роль в поддержании нашего здоровья и благополучия.

Вот почему мониторинг качества воздуха в помещении, вероятно, станет фундаментальной стратегией для многих предприятий.

Здания с хорошей теплоизоляцией согревают нас. Но повышение уровня углекислого газа (CO 2 ) может привести к затхлому, душному воздуху, усталости и головным болям. Это может повлиять на комфорт и благополучие работников, а также на их производительность. Работодатели обязаны обеспечить здоровую рабочую среду, поэтому неудивительно, что все больше предприятий используют мониторинг окружающей среды для оценки и поддержания температуры и качества воздуха.

Но есть еще одна веская причина для мониторинга уровней CO 2 — все больше доказательств того, что уровни углекислого газа в зданиях тесно связаны с распространением инфекции воздушно-капельным путем. По сути, это означает, что мониторы CO 2 могут действовать как «канарейка в угольной шахте» для смягчения угрозы коронавируса.


Идти в ногу с последними правилами

Но предприятия обеспокоены. Недавний опрос показывает, что только 1 из 4 компаний (27%) знает, как безопасно вернуть своих сотрудников в офис после карантина.И компании правы в том, что они обеспокоены: помимо очевидной пользы для здоровья, существуют правила, которые должны соблюдать и работодатели.

От Закона об охране здоровья и безопасности на рабочем месте 1974 г. до Строительных норм и правил 2010 г. для производителей, а также новых и пересмотренных пределов воздействия на рабочем месте (WEL), вступивших в силу с января 2020 г., — существует множество нормативных актов, которые необходимо учитывать.

Кроме того, на всем континенте европейские стандарты включают рекомендации, разработанные ВОЗ для качества воздуха в помещениях.В них указаны пороговые значения концентрации загрязняющих веществ, и ожидается, что компании разработают и реализуют планы улучшения, если эти уровни будут превышены.

В глобальном масштабе стандарты WELL являются ведущим инструментом для улучшения здоровья и благополучия в зданиях по всему миру.

Чтобы убедиться, что бизнес соблюдает эти правила, ранее проверки качества воздуха в помещении проводились лично, возможно, один или два раза в год, с помощью измерительного оборудования, доставленного в здание. Однако желание сделать здания более здоровыми может привести к кардинальным изменениям в мониторинге воздуха в реальном времени.


Как уровни CO 2 могут определять качество воздуха

  Общепринятым контрольным тестом качества воздуха в помещении является оценка уровней CO 2 , поскольку они являются хорошим общим индикатором свежести воздуха.

Углекислый газ выделяется в воздух при выдохе. Таким образом, концентрация CO 2 определяется количеством людей, находящихся в здании, а также количеством поступающего свежего воздуха. Как правило, чем выше концентрация CO 2 в здании по сравнению с количество свежего воздуха.

Без надлежащей вентиляции помещений уровни CO 2 со временем естественным образом увеличиваются.

Глядя на цифры: считается, что фоновый уровень CO 2 на открытом воздухе находится в диапазоне 350-500 частей на миллион (ppm).

В хорошо организованном помещении они обычно составляют 350–1000 частей на миллион. Поднимитесь выше 1000 частей на миллион, и тогда люди начнут замечать душную атмосферу или плохое качество воздуха.


Как датчики могут улучшить качество воздуха в помещении?

  Помимо обеспечения хорошей вентиляции помещений для предотвращения накопления загрязняющих веществ, что может принести людям некоторое спокойствие, так это установка датчиков IoT в офисных зданиях и других рабочих местах.

Простое открытие окна царапает поверхность. Толщина внешних оболочек здания в сочетании с их способностью улавливать загрязняющие вещества внутри означает, что этот тип периодической вентиляции не даст вам желаемых уровней CO 2 .

Хорошее качество воздуха в помещении может быть гарантировано только при использовании системы вентиляции , управляемой датчиком CO 2 . В противном случае вы просто делаете дикие предположения относительно того, когда вам нужно увеличить вентиляцию.

Датчики качества воздуха могут использоваться для отслеживания изменений качества воздуха и обнаружения присутствия различных газов.Данные с этих датчиков можно просматривать в режиме реального времени, что дает мгновенное представление об условиях окружающей среды в каждой комнате.

Эти оперативные данные затем могут быть загружены в ваше программное решение для автоматизированного управления HVAC по запросу.

Беспроводной датчик давления CO 2 от Pressac также может контролировать температуру и влажность, обеспечивая комплексное представление о качестве воздуха. Наш небольшой датчик на солнечной энергии использует беспроводную технологию со сверхнизким энергопотреблением, что упрощает его установку и требует минимального обслуживания.

Распространено заблуждение, что улучшить вентиляцию в массивном офисном здании сложно и дорого.Это не должно быть дорого. Интеллектуальные датчики — это очень простое и экономичное решение для интеграции в ваше программное обеспечение или приложение.


Мониторинг качества воздуха в режиме реального времени — лучший способ получить точные данные. Интеллектуальные датчики, возвращающие данные об уровне CO 2 , температуре, влажности и занятости, предоставляют вам подробные сведения о вашей деятельности. Этот комбинированный подход может помочь вам работать более эффективно, более ответственно… и более продуктивно.

 

Воздух в конференц-зале делает вас тупее?

Вы заперлись с коллегами в конференц-зале на два часа, обдумывая план.Риски взвешиваются, решения принимаются. Затем, когда вы выходите, вы понимаете, что там было гораздо теплее и душнее, чем в остальной части офиса.

Маленькие помещения могут накапливать тепло и углекислый газ из нашего дыхания, а также другие вещества, до такой степени, что это может вас удивить. И, как оказалось, небольшое количество данных свидетельствует о том, что, когда дело доходит до принятия решений, воздух в помещении может иметь большее значение, чем мы думали.

По меньшей мере восемь исследований за последние семь лет изучали, что конкретно происходит в помещении, где накапливается углекислый газ, основной компонент наших выдохов.Хотя результаты противоречивы, они также интригуют.

Они предполагают, что, хотя виды загрязнения воздуха, которые, как известно, вызывают рак и астму, остаются гораздо более актуальными с точки зрения общественного здравоохранения, также могут быть загрязнители, которые наиболее пагубно влияют на разум, а не на тело.

Так можно ли доверять решениям, принятым в маленьких комнатах? Насколько качество воздуха в помещении влияет на ваши когнитивные способности? И по мере того, как растут наши знания о воздействии воздуха в помещениях, нужно ли нам пересматривать то, как мы проектируем и используем наши здания?

[ Нравится страница Science Times на Facebook. | Подпишитесь на информационный бюллетень Science Times . ]

Здесь тепло?

Здания в Соединенных Штатах за последние 50 лет стали лучше герметизированы, что помогает сократить потребление энергии для отопления и охлаждения. Это также облегчает накопление газов и других веществ, выделяемых людьми и нашими вещами внутри.

Хотя качество воздуха в помещении контролируется не так хорошо, как воздух на улице, ученые и специалисты по вентиляции активно контролируют содержание углекислого газа в помещении.

Более высокие уровни CO2 — скажем, выше 1200 частей на миллион (частей на миллион) — часто указывают на низкую интенсивность вентиляции. Опасные вещества, выделяемые новой мебелью, канцелярскими принадлежностями и коврами, могут накапливаться в воздухе.

«Долгое время это считалось индикатором того, насколько плохим может быть воздух в помещении», — сказал Брент Стивенс, профессор архитектурного проектирования Иллинойского технологического института.

В то время как другие загрязнители воздуха внутри помещений могут быть связаны с респираторными заболеваниями и раком, сам по себе углекислый газ считается безвредным при таких уровнях.Но исследователи начали пересматривать это предположение.

Сделайте глубокий вдох

Вдыхание углекислого газа в гораздо более высоких концентрациях, чем вы когда-либо ожидали увидеть на рабочем месте, как было обнаружено биомедицинскими исследователями, расширяет кровеносные сосуды в мозге, снижает активность нейронов и уменьшает количество связи между областями мозга.

Но насколько меньшие количества, такие как те, которые обычно встречаются в помещении, могут повлиять на мозг, изучено недостаточно.

Около десяти лет назад Уильям Фиск, инженер-механик Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, и его коллеги поместили людей в комнаты с разным уровнем углекислого газа.

Они часами подвергали субъектов воздействию концентраций от 600 частей на миллион, что довольно мало для помещений, и до 2500 частей на миллион — высокое, но не астрономическое количество, которое, вероятно, не редкость в людных местах. По словам г-на Фиска, уровень углекислого газа в некоторых классах может быть в два раза выше. в более поздней статье.

Ученые попросили своих испытуемых пройти тест на решение проблем, который измерял их реальную производительность и навыки принятия решений, говорит Уша Сатиш, профессор психиатрии Медицинского университета SUNY Upstate и соавтор исследования.

Тест генерирует баллы по широким атрибутам, таким как базовая стратегия и инициатива. Команда обнаружила тесную связь между семью из девяти рассмотренных ими заголовков и уровнями углекислого газа.

Чем выше содержание углекислого газа, тем хуже результаты испытуемых; при 2500 ppm их результаты, как правило, были намного хуже, чем при 1000 ppm.

«Это очень, очень хорошо продуманное исследование, в котором все контролируется», — сказал Павел Варгоцки, профессор гражданского строительства Датского технического университета.«Они были очень, очень осторожны с деталями дизайна».

Другие ученые, прочитавшие исследование, заинтересовались этой темой. Группа исследователей из Гарварда опубликовала аналогичные результаты в 2016 году.

Они попросили офисных работников прийти на рабочее место в течение шести дней и пройти такой же тест на решение проблем, подвергаясь воздействию различных концентраций как углекислого газа, так и летучих органических соединений. встречается в офисных зданиях.

По мере повышения уровня углекислого газа с 550 частей на миллион до 945 частей на миллион и до 1400 частей на миллион показатели испытуемых по большинству разделов существенно снизились.(Похоже, что способность решать проблемы также страдала по мере повышения уровня летучих органических соединений.)

«То, что мы увидели, было поразительным, действительно довольно значительным влиянием на эффективность принятия решений, когда все, что мы делали, это вносили несколько незначительных корректировок в качества воздуха в здании», — сказал Джозеф Аллен, профессор Гарвардского университета TH. Chan School of Public Health, который руководил исследованием.

«Важно, что это не было исследованием уникальных, экзотических условий», — добавил он. «Это было исследование условий, которые можно было получить в большинстве зданий, если не во всех.

Выдохните

Не каждое исследование, целью которого является проверка взаимосвязи углекислого газа в помещении с когнитивными функциями, обнаруживает явный эффект. Несколько исследований с использованием более простых тестов на когнитивные способности, таких как вычитка текста, не показали такого сдвига.

Два исследования с использованием одного и того же, более сложного теста на экипажах подводных лодок и людях, которые должны были представлять отряд астронавтов НАСА, также не выявили связи, сказал доктор Варгоцки.

Это не означает, что исследования, задокументировавшие эффект, были ошибочными.Может быть проще компенсировать умственную нечеткость на более простых тестах.

Или может существовать взаимодействие между стрессом, связанным с прохождением более сложного теста, который принимает форму моделирования, в котором испытуемые должны использовать свои суждения и двигаться быстро, и более высокими уровнями углекислого газа, что приводит к более низким баллам.

До сих пор в исследованиях не измерялся уровень стресса испытуемых или не производились другие измерения, которые могли бы помочь объяснить, почему углекислый газ лишь иногда влияет на когнитивные функции.Экипажи подводных лодок и космонавты обучены принимать решения в условиях стресса и могут нормально функционировать в условиях, которые могут беспокоить других.

Что вы можете сделать

На самом деле вопрос заключается в том, что вызывает этот эффект и при каких обстоятельствах он проявляется, сказал доктор Варгоцки.

Тот факт, что некоторые люди испытывают трудности с мышлением, вдыхая умеренные уровни углекислого газа, предполагает, что, возможно, стоит обратить внимание на уровни в офисах и школах.

«В исследовании, которое мы провели в классе, мы постоянно наблюдали повышенный уровень CO2 более 1000 частей на миллион в течение часового занятия», — сказала Шелли Миллер, профессор экологической инженерии в Университете Колорадо в Боулдере.

Многие исследования также показали, что увеличение интенсивности вентиляции в школах может повысить результаты детей на тестах и ​​скорость выполнения заданий, а также сократить пропуски занятий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*