Концентрация со2 в помещении норма

Допустимое содержание СО2 в помещениях

Все чаще говорят о том, что повышенное содержание углекислого газа в воздухе негативно влияет на самочувствие человека. Но как определить качество воздуха? Какие меры принять по его улучшению? Какая вообще допустимая норма СО2 в помещении? Расскажем об этом, и начнем с того, как влияет углекислый газ на человеческий организм и чем он опасен.

Чем опасен для человека углекислый газ

Мы вдыхаем кислород, а выдыхаем углекислый газ, и это общеизвестно. За 1 час взрослый человек без физических нагрузок потребляет около 25 литров кислорода и выделяет примерно 22 литра углекислого газа, а во время тренировок, активных движений это количество возрастает до 36 литров. Воздух, который мы выдыхаем, содержит в 100 раз больше этого компонента, чем тот, что содержится в атмосфере. Однако многие не задумываются о том, что СО2 накапливается в помещении с недостаточной вентиляцией, изменяя состав и качество воздуха. По сути, это побочный продукт нашей жизнедеятельности, а мы, находясь в закрытом помещении, вынуждены вдыхать его повторно. Загрязненный воздух провоцирует ухудшение самочувствия у людей. Самые распространенные «симптомы» — сонливость, апатия, потеря концентрации, головная боль.

Влияние углекислого газа

Углекислый газ является неотъемлемой частью воздушной смеси, но его концентрация на улице не высока – всего около 400-450ppm (миллионные доли, parts per million), что соответствует 0,04% объемной концентрации. Чем больше промышленных предприятий расположено в жилом районе, тем выше будет концентрация загрязняющих веществ и углекислого газа. Поэтому для таких районов характерны повышенные нормы, а для зон с благоприятной экологической обстановкой – наоборот, пониженные. Норма уровня СО2 в помещении превышает уличные значения примерно в 1,5 раза, то есть до 600ppm.

Концентрация в 800ppm уже считается небезопасной, а при 1000ppm, то есть 0,1% объемной концентрации, возникают первые признаки «отравления» (беспричинная вялость, затрудненное дыхание). Однако и эти значения все еще входят в норму: превышением по санитарным нормативам считается уровень выше 1400ppm. При таких показателях уже трудно концентрироваться на выполнении заданий, если человек на работе, и трудно нормально засыпать, если речь идет об отдыхе дома.

Критические величины – более 3000ppm (0,3%). В этом случае быстро развиваются признаки кислородного голодания, тошнит, учащается пульс.

Симптомы воздействия углекислого газа

О том, что нормы СО2 в помещении (ppm) действительно влияют на самочувствие учащихся, проживающих и работающих, свидетельствуют многочисленные исследования, проводившиеся в странах Азии и Европы. Среди них:

  1. Индийские ученые из Калькутты определили, что СО2 – опасный токсин, в повышенной концентрации приводящий к биохимическим изменениям вплоть до клеточных мембран, а также провоцирующий ацидоз. Исследовали около 600 человек из промышленных районов и пригорода, и выяснили, что у тех, кто живет в загазованной атмосфере, в среднем на 60% выше уровень бикарбоната в сыворотке крови.
  2. Ученые Робертсон из Великобритании рассчитал, что неблагоприятные изменения в человеческом организме начинаются уже при содержании СО2 в пределах 426 ppm. Более существенные превышения провоцируют кратковременное перевозбуждение, непрекращающееся беспокойство и снижение желания проявлять физическую активность.
  3. Группа ученых из Финляндии во главе с Olli Seppanen задействовали в своем эксперименте более 30 тысяч человек и обнаружили, что в тех офисах, где концентрация углекислого газа не превышает 800ppm, люди работают с большей концентрацией внимания, реже жалуются на головную бол и меньше болеют респираторными инфекциями.
  4. В Италии ученые (члены Европейской комиссией DG SANCO в рамках программы «Health Effects of School Environment»), исследовали влияние СО2 на детей (эксперимент проводился в 2006 году) и выявили, что при превышении уровня в 1000ppm у детей в 2 раза выше риск появления ринита, а сухой кашель возникает в 3,5 раза чаще. Дети, которые долго находятся в загазованных помещениях, имеют более уязвимую носоглотку.
  5. Корейские специалисты исследовали связь между астмой и концентрацией углекислого газа в квартирах, где живут больные дети. Выяснилось, что содержание СО2 напрямую влияет на количество приступов.
  6. Аудиторская группа «KPMG» (Нидерланды) и ученые из Мидлсекского университетом (Великобритания) и провели эксперимент среди добровольцев – сотрудников офиса. Они доказали, что при превышении уровня в 800ppm внимательность снижалась на 30%, на уровне 1000ppm у людей начинались головные боли, Когда уровень достиг 1500ppm, то у большинства (80%) появилась усталость, а при 2000ppm 60% работников не смогли сосредоточиться на своих обычных действиях.

Все эти исследования так или иначе подтверждают: духота, головокружения, падение работоспособности и прочие симптомы общих недомоганий возникают не от недостатка О2, а от избытка СО2.

В каких случаях необходим контроль уровня углекислого газа

Существует 4 класса качества воздуха (согласно ГОСТ Р ЕН 13779):

  • IDA 1 или высокое качество, менее 400ppm
  • IDA 2 или среднее качество, около 400-600ppm
  • IDA 3 или приемлемое, от 600ppm до 1000ppm
  • IDA 4 или низкое, свыше 1000ppm

Невозможно уменьшить выделение углекислого газа: он образуется при дыхании, поступает с улицы (особенно если окна выходят на автомобильную трассу), выделяется при горении камина, при работе газовой плиты, котла или колонки.

Однако можно контролировать количество СО2 в помещении с помощью специальных датчиков и своевременно обеспечивать вентиляцию, не усугубляя негативные процессы и не ухудшая состояние людей. Особенно необходимы такие измерительные приборы в помещениях, где учатся дети, находятся на лечении астматики или проходят техпроцессы, требующие повышенной концентрации внимания от сотрудников. Понятно, что «на глаз» эти величины не определить, к тому же, люди обладают разными порогами чувствительности.

Обычно датчики объединяют с оборудованием вентиляционной системы. При этом важно, чтобы вентиляция обладала достаточно производительностью. Нормативы предписывают такой стандартный воздухообмен: для конференц-залов и аудиторий 25,5 м³/ч свежего воздуха, для ресторанов и офисов – 34 м³/ч, для больниц и жилых помещений – не менее 42,5 м³/ч в расчете на 1 человека.

Нормы углекислого газа в жилых помещениях

Для жилых помещений действуют строительные нормативы концентрации СО2, в соответствии с ГОСТ 30494-2011, однако мнения физиологов на этот счет отличаются (они считают, что нормативы завышены и не могут обеспечить безопасность в действительности). Выделяют такие уровни «загазованности»:

  • Атмосферный воздух, хорошее бодрое самочувствие: 400-600ppm по нормам и 300-400 по мнению физиологов;
  • Нормальное качество: 800 (600);
  • Среднее качество – 800-1000, однако на практике при верхнем пороговом значении каждый 2-й ощущает вялость, духоту, сонливость;
  • Допустимая норма 1000-1400. Эти величины считаются предельно допустимыми значениями, но на практике у многих людей уже снижается внимательность, ухудшается восприятие и способность к обработке информации, нарушается дыхание, пересыхает слизистая в носоглотке;
  • Воздух низкого качества – выше 1400 – провоцирует чувство сильной усталости, люди становятся безынициативными, не могут сосредоточиться на обычных делах, плохо засыпают. При превышении более 2000ppm 70% людей допускают ошибки в работе.

Нормы в школах

Чем больше углекислого газа в классе, тем сложнее воспринимать информацию и справляться с учебной нагрузкой. Так, в США действуют рекомендации, согласно которым концентрация СО2 в учебных помещениях не должна превышать 0,06%. В России по действующим стандартам объемная доля может составлять 0,08%. На практике такие величины соблюдаются редко – возможно 2-х или даже 3-х кратное превышение, из-за чего возникают потливость, заложенность носа, высокая утомляемость. Герметичные пластиковые окна существенно ухудшают естественную вентиляцию: в классе, где учится 25-30 человек, углекислый газ накаливается вдвое выше нормы всего за полчаса, то есть даже раньше, чем закончится урок. Поэтому рекомендуют проветривать помещение каждую перемену (если нет возможности провести комплексную модернизацию вентиляционной системы).

Нормы в офисах

Повышенное содержание углекислого газа в офисах провоцирует те же проблемы, что и в случае со школьниками в учебных учреждениях: производительность труда падает, а число ошибок растет. Согласно СанПин, допустимыми считаются уровни в диапазоне от 800 до 1400ppm, однако на практике уже при 1000 (0,1%) возникают признаки «передозировки».

В помещениях, где используется кондиционер, проблема только усугубляется. Ведь охлажденный воздух кажется комфортным, окна не открываются, вот только снижение температуры не приводит к понижению концентрации СО2. Поэтому важно установить специальный датчик, усовершенствовать систему вентиляции и следить за тем, чтобы плотность размещения сотрудников соответствовала действующим строительным стандартам – от 4 до 6,5 м2 на каждого человека.

Выводы

В квартирах, офисных зданиях и детских образовательных учреждениях наиболее выражена проблема с вентиляцией. Она усугубляется и тем, что между строительными и санитарно-гигиеническими нормативами есть существенные расхождения. Если ГОСТ допускает превышение нормы СО2 до 1400ppm, то физиологи верхним предельным значением называют 800-1000.

На ситуацию сильно влияет и строительство с нарушениями: недостаточная вентиляция и установка пластиковых окон, кондиционеров без обеспечения соответствующего притока свежего воздуха. В помещениях, где постоянно находятся люди и невозможно постоянно держать открытыми окна, следует установить датчики контроля СО2 и компактную приточную вентиляцию, помогающую стабильно снижать уровень углекислого газа, исключая его пагубное воздействие на здоровье.

Не задохнуться: замеры уровня CO2 в различных местах и ситуациях

На улице, в общественном транспорте, офисе, однушке, включая кухню, и в салоне автомобиля с закрытой заслонкой. В последнем случае шанс умереть отнюдь не призрачный, а вполне реальный, и его можно легко вычислить.

В чем проблема

Вдыхаем кислород, выдыхаем углекислый газ. В выдохе его примерно 4,5%, в то время как в окружающем пространстве должно быть около 0,04%. Исследованиями доказано, что даже при достаточном количестве кислорода увеличение доли углекислого газа приводит к появлению головной боли, сонливости, сложности с концентрацией внимания, а при высоком содержании (5-7% и выше) к потере сознания.

В чем измеряется и сколько должно быть

Из-за малых величин концентрацию CO2 обычно выражают в количестве частей на миллион (ppm), что эквивалентно десятитысячным долям процента.

Ниже наименее пугающая картинка из интернета, которая расскажет как повышенная концентрация углекислого газа сказывается на самочувствии. Цифры на шкале — те самые ppm.

Важный вопрос – сколько может “надышать” человек? В интернете мне удалось найти такую цифру: за один час в закрытом помещении 20 м2 один человек поднимет уровень СО2 на 50 ppm. По моим собственным наблюдениям это вполне похоже не правду.

Ну а теперь к методике и замерам.

Читайте также  Нормы отопления для нежилых помещений

Чем измерялось

Все измерения проводились недорогим комнатным прибором HT-501, обзор которого я постил вот тут.

В нем установлен датчик CO2 шведской компании SenseAir. Приборчик может сохранять статистику с заданным интервалом и потом выгружать ее в специальную прогу на ПК. Делая замеры я просто носил прибор в руке или открытой сумке и потом изучал полученные данные.

Сами замеры производились в феврале.

Замеры на улице

В мегаполисе (Москве), если не подходить к дорогам с интенсивным движением, прибор показывает значения в пределах 400-450 ppm. В центре города на тротуарах оживленных улиц показатели могут подняться до 620 ppm.

Замеры в офисе

В нашем просторном опенспейсе с хорошей вентиляцией воздух был примерно как на улице — 450-500 ppm. Но в какой-то из дней вентиляция дала сбой, и типичным значением CO2 стало 950 ppm. Причем к вечеру оно поднималось до 1200 ppm.

Из личных ощущений: как только показатели уходили за 1100 ppm, у окружающих возникало коллективное желание проветрить. После короткого проветривания показатели опускались до 850 ppm.

Замеры в однушке

Если регулярно не проветривать, типичный уровень углекислого газа в квартире 28 м2 и потолками 2,5 м при нахождении в ней двух взрослых колеблется от 800 до 1300 ppm в зависимости от забортной температуры. И чем холоднее на улице, тем лучше начинает работать вентиляция (это в моем доме так, в других может быть по-другому).

Кухня 5,5 м2 с газовой плитой

Кухня — самое интересное место в плане замеров. При закрытой двери одна включенная в полсилы конфорка (на фото ниже) за 15 минут нагоняет более 2300 ppm (вентиляция при этом тянет исправно).

Тот же самый эксперимент, но с открытой дверью и выставленным на зимнее проветривание окном, дает за этот же промежуток времени цифру в 1600 ppm. Ну а если с закрытой дверью и две конфорки — через 15 минут будет 2700 ppm на столе и 3300 ppm на уровне головы в центре помещения.

Комната 15 м2

С закрытой дверью и закрытыми пластиковыми окнами двое взрослых и один ребенок за восемь часов сна поднимают уровень CO2 с 1000 до 2100 ppm. Если оставить окно на зимнее проветривание (щель), то уровень будет стабилизироваться примерно на 1350 ppm. Все то же, но с открытой дверью — 900-1200 ppm.

Почему открытие на зимнее проветривание дает такой заметный эффект? Просто воздух начинает протягиваться из щели окна через комнату и в вентиляцию. Если закрыть щель, комната становится полностью изолированным помещением.

Просто для справки: как себя чувствуешь, когда проснулся, а на датчике 2800 ppm? Духота, жара, тяжелая голова как с похмелья, хочется поскорее выйти на улицу или постоять, подышать у открытого окна.

Замеры в московском метро

Вообще в метро душновато. На станциях и переходах показатели колебались в пределах 750-1250 ppm. Причем день ото дня показатели менялись. В полупустом вагоне “Оки” (все сидячие заняты и немного стоячих) датчик фиксировал примерно 1300 ppm. А в час пик там начинался ад.

Когда люди набивались как селедка в бочку, датчик на уровне пояса стабильно фиксировал 1850 ppm. Поднять его на уровень головы и сделать замеры было уже невозможно. Думаю, он бы зашкаливал, поскольку все вокруг выдыхают именно в верхнее пространство.

Ощущение от нахождения в таких условиях: легкое головокружение, учащенное дыхание и огромное желание выйти и подышать немного. Как люди так катаются каждый день — не представляю.

В подмосковной электричке

В забитом тамбуре гуляют сквозняки, однако уровень CO2 находится примерно на отметке 1400 ppm. В самом вагоне ситуация хуже. При полностью занятых сидячих местах, но в отсутствии стоячих пассажиров, уровень углекислоты составил 2200 ppm.

В автомобиле

В качестве “тестовой площадки” выступал салон старенького Тигуана. В обычных городских поездках с одним водителем в салоне уровень CO2 колебался в пределах 400-600 ppm. В пробках можно было наблюдать примерно 650 ppm. Но самое интересное, разумеется, при включенной рециркуляции воздуха. Ровно за 15 минут CO2 подскакивал с 620 до 1780 единиц! Т.е. рост идет примерно по 80 ppm в минуту и, например, за час он мог бы скакнуть до 4800 единиц. В общем, теперь вы знаете, почему в машине нельзя спать с закрытыми окнами и оставлять в салоне детей или животных. Причем, таких смертельных случаев регистрируется достаточно много. Погуглите.

Выводы: кто виноват и что делать

Эта часть специально для тех, кто начал читать отсюда.

Начнем с общественного транспорта. В нем практически везде душновато, за исключением, пожалуй, маршруток с высокими потолками, где еще можно увидеть приемлемый уровень в 700 ppm.

Очень туго в метро в час пик и ничуть не лучше в электричках. Там зашкаливает даже когда есть сидячие места.

В офисах раз на раз не приходится. И примерно у половины населения опенспейсов возникает желание проветрить, когда уровень начинает превышать 1100 ppm.

В квартире этот уровень воспринимается по-другому, и проветрить хочется когда на датчике более 1300-1400 ppm. И главный совет всем владельцам пластиковых окон — проветривайте почаще, а лучше всегда оставляйте открытой щель зимнего проветривания (это когда ручка повернута градусов на 40 от вертикали).

Это зимой. А летом окна лучше держать открытыми.

Из прочего, самый ад — на кухне с газовыми плитами. Если включена вполсилы пара конфорок и закрыты окна и двери, то через 15 минут на уровне головы будет 3500 ppm. И это при хорошо работающей вентиляции.

Отдельный привет любителям поспать в машине с закрытыми окнами. Очень велик шанс не проснуться. То же можно сказать и про ситуацию, когда вы забыли открыть заслонку забортного воздуха после обгона чадящего грузовика. Показатели в салоне начинают шкалить очень быстро.

Пожалуй, это пока все. Единственное, где я еще хотел бы провести замеры, так это летом в лесу. Надеюсь доживу и проапдейчу данный материал.

Норма углекислого газа СО2. Его роль и значение в нашей повседневной жизни

Без СО2 наша жизнь невозможна. Он необходим не меньше кислорода, так как укрепляет иммунитет, помогает лучше справляться со стрессовыми нагрузками, но только в допустимых дозах. При превышении оптимальной нормы он уже оказывает крайне негативное влияние на наш организм.

Почему углекислый газ вреден для здоровья?

В малых дозах углекислый газ (или двуокись углерода) безвреден и даже полезен.

Но при большой концентрации уже негативно влияет на наше здоровье. Поэтому его и относят к особо вредным газам.

Наверняка вы не раз испытывали чувство духоты в помещении и побочные симптомы в виде усталости или сонливости. Их связывают с нехваткой кислорода, но причина тут – в избыточном количестве СО2.

В любой комнате, где есть люди, состав воздуха всегда ухудшается. Ведь во время дыхания через нашу кожу выделяются газообразные вещества. В том числе и СО2.

Интересный факт: мы дышим воздухом, содержащим 20% кислорода и 0,04% СО2. А выдыхаем воздушную смесь, в которой около 16% кислорода и 4% углекислого газа. То есть, концентрация СО2 увеличивается в сотню раз!

Понятно, что со временем углекислый газ накапливается и становится опасным. Особенно, если сидеть в комнате долгое время.

В отличие от других газообразных веществ, он тяжелее, а потому скапливается внизу комнаты. А кроме него там еще пыль, микробы, бактерии, которые ухудшают и без того плачевную картину…. Хотя от всего этого поможет избавиться обычный очиститель воздуха.

Допустимая концентрация СО2

Концентрация СО2 в воздухе рассчитывается в ppm. Например, 800 ppm означает, что его доля в общем объеме воздушной смеси составляет 0,08%.

Свежий воздух на море или за городом содержит 0,03-0,04% СО2. Это оптимальное значение. Для помещений предельно допустимым считается показатель в 0,1-0,15%. Согласно проведенных в Англии исследований, если в офисе уровень СО2 в воздухе равен 0,1% (т.е. вдвое больше по сравнению с нормой), то у работников начинает болеть голова, они чувствуют усталость, теряют концентрацию внимания. То есть, это уже высокий показатель, хоть и допустимый. В итоге падает их продуктивность, плюс люди часто вынуждены брать больничный.

Еще одни исследования доказали, что даже небольшая концентрация СО2 (всего 0,06%) может быть токсичной. Ведь уже в таком количестве он вызывает биохимические изменения в крови людей. К примеру, ацидоз, который нарушает кислотно-щелочной баланс в организме. А при длительном ацидозе проблем появляется еще больше: снижается иммунитет, появляются боли в суставах, общая слабость и, возможны, даже заболевания почек или сердечно-сосудистой системы.

Особо остро стоит проблема избыточного СО2 в фитнес-центрах и тренажерных залах. Ведь во время тренировок уровень углекислоты в крови и так сильно повышается. А если зал плохо проветривается – то высокая вероятность появления признаков гиперкапнии (от избытка СО2).

Как углекислый газ влияет на самочувствие?

При избыточном количестве СО2 возникают следующие симптомы:

  • ощущение духоты;
  • учащение пульса;
  • увеличение утомляемости;
  • проблемы с концентрацией внимания;
  • падение продуктивности труда;
  • обмороки;
  • тошнота;
  • головные боли;
  • синдром хронической усталости.

Конкретные симптомы зависят от качества воздуха. А точнее – от уровня СО2, содержащегося в нем:

Уровень СО2 (ppm) Какое влияние оказывает
300-400 ppm Оптимальное значение. Никакого вреда для организма нет, наоборот – дышать таким воздухом одно удовольствие!
400-600 ppm Норма для работы в офисе без снижения продуктивности труда. На организм никак не влияет.
До 600 ppm Норма для спальни, детского сада и школы.
600-1000 ppm Начинает болеть голова. Падает производительность труда, сложнее концентрировать внимание и воспринимать информацию.
1000-1500 ppm Человек становится вялым, апатичным. Сильно падает концентрация внимания, сложнее принимать решения, увеличивается количество ошибок в работе. Есть риск развития хронической усталости.
От 1500 ppm Сильно болит голова. Пропадает желание работать.

Как добиться оптимального уровня СО2 в помещении?

Любое помещение надо проветривать и еще раз проветривать. Это предельно простое правило, о котором знают все. Да, проветривание действительно помогает решить проблему с избыточным количеством углекислого газа. Ведь при открытых окнах он удаляется, а вместе с тем в помещение поступает чистый свежий воздух. Хотя не всегда.

Читайте также  Размещение колодца на участке нормы

Если ваш дом, квартира, офис находится в центре города или возле шумной магистрали, открывать окна — себе дороже. При этом естественная вентиляция со своей задачей вряд ли справится – особенно, если в помещении стоят герметичные стеклопакеты.

Что делать в таком случае? Организовать принудительную вентиляцию. Вариантов на современном рынке достаточно, так что выбрать есть из чего.

Бытовой рекуператор

Одним из лучших решений для создания приточно-вытяжной системы является бытовой рекуператор. Он представляет собой компактное устройство, которое монтируется в стену. Зачастую его видно даже меньше, чем внутренний блок кондиционера. Зато в отличие от климатической техники, которая просто охлаждает воздух, рекуператор лучше по всем пунктам.

Он эффективно удаляет воздух из помещения, а затем подает с улицы чистый и свежий воздушный поток. Причем делает это при закрытых окнах и дверях, так что открывать их вовсе не обязательно. Особенно актуально это зимой, когда на улице слишком холодно, чтобы проветривать помещение. Рекуператор все так же будет удалять комнатный воздух и подавать свежий, выдерживая комфортную температуру. Это не только позволит избавиться от избыточной концентрации углекислого газа, но и предотвратит потери тепла. Для его стабильной работы нужно только одно – грамотный монтаж рекуператора. Если все сделано на совесть, никаких проблем не будет. И вы сможете дышать чистым свежим воздухом в любое время суток, даже не открывая окна.

Рекуператор – штука универсальная, поэтому подходит для квартир, частных домов, офисов, школ и т.д. Разнообразие таких приборов на рынке огромное, так что подобрать подходящий по функционалу и цене вариант будет несложно.

Например, в данном случае прекрасным решением будет модель Prana Eco Life. У нее есть то, чего нет у других – датчик углекислого газа СО2. По нему вы можете отслеживать концентрацию двуокиси углерода и включать рекуператор в нужный момент.

Мониторинг углекислого газа и качество воздуха в помещении

Углекислый газ не имеет цвета и запаха. Он является естественным компонентом окружающего воздуха, с концентрацией примерно 400 ppm (миллионных долей). CO2 формируется при полном сгорании углеродосодержащих веществ с достаточным притоком кислорода. Он также формируется в организмах живых существ как продукт клеточного дыхания. При высоких концентрациях (до 1000 ppm) CO2 может оказывать значительное негативное воздействие на общее самочувствие (головные боли, усталость, недостаток концентрации).

Формирование CO2 и его воздействие на здоровье человека

Углекислый газ образуется в клетках организма (в количестве 0,7 кг в день) и из них распространяется по окружающим капиллярам. Он передаётся через кровь, будучи химически связанным в составе белков, таких как гемоглобин, или в растворенном виде. Бóльшая часть CO2 физически растворяется, и лишь незначительная его часть преобразуется карбоангидразой эритроцитов в углекислоту, которая в водной среде распадается на водород и ионы гидрокарбоната. Углекислый газ выделяется через альвеолярную мембрану в лёгких.

Главная физиологическая функция углекислого газа в организме состоит в регулировании дыхания через химические рецепторы аорты и продолговатого мозга, который стимулирует дыхательный центр в стволовой части мозга. Повышенное содержание CO2 во вдыхаемом воздухе учащает дыхание, повышая дыхательный объём. При этом углекислый газ оказывает отложенный эффект на бронхиолы, что приводит к увеличению объёма неиспользуемого пространства (пространства дыхательной системы, не задействованного в газообмене). Однако отложенный эффект влияния углекислого газа на периферийные и центральные артериолы не приводит к снижению кровяного давления, поскольку повышенная выработка адреналина вызывает компенсирующее сужение сосудов.

Эффект воздействия на человека различных концентраций CO2 представлен в табл. 1.

CO2 в помещении

Углекислый газ считается основным параметром антропогенного загрязнения воздуха, поскольку повышение концентрации CO2 в помещении коррелирует с ростом интенсивности запахов, являющихся продуктом человеческого метаболизма. Таким образом, содержание CO2 в воздухе помещения прямо отражает интенсивность его использования. Оно также может служит ориентировочным маркером для других регулируемых областей, таких как планирование размеров систем вентиляции и кондиционирования или инструкции по проветриванию в таких активно используемых помещениях с естественной вентиляцией, как школьные классы или залы собраний.

В используемых помещениях концентрация CO2 в основном зависит от следующих факторов:

1. Число людей в помещении, объём помещения.

2. Активность пользователей внутри самого помещения.

3. Время, которые пользователи проводят в помещении.

4. Процессы сгорания в помещении.

5. Воздухообмен и объёмный расход наружного воздуха.

Быстрый рост концентрации CO2 в помещении — типичное следствие присутствия множества людей в относительно небольших пространствах (например, в залах для собраний, конференций или в школьных классах) с низкой кратностью воздухообмена. Критические концентрации CO2 обычно соседствуют с другими факторами загрязнения воздуха, особенно с неприятными запахами пота или косметики, а также микроорганизмами. В герметичных помещениях с очень низкой кратностью воздухообмена концентрация CO2 может расти даже в присутствии совсем небольшого количества людей (в квартирах или офисах).

В обоих случаях CO2 прямо влияет на ощущение комфорта от нахождения в помещении. Европейские совместные действия (ECA) определяют следующие уровни недовольства микроклиматом на основе модельных расчётов. Начиная с 1000 ppm, примерно 20 % пользователей помещения могут быть недовольны, и это число вырастет приблизительно до 36 % при 2000 ppm.

В то время как залы для собраний и конференций обычно используются от случая к случаю и кратковременно, в школьных классах ученики и учителя регулярно находятся на протяжении многих часов, поэтому концентрация CO2 в их воздухе имеет критическое значение. Текущие и прошедшие исследования в разных частях Германии, посвящённые концентрации углекислого газа в школьных классах, неизменно демонстрируют недостаточное качество воздуха, связанное с этим параметром.

Объёмный расход наружного воздуха, кратность вентиляции и оценка концентрации CO2

Объёмный расход наружного воздуха или кратность вентиляции описывает объём потока наружного воздуха, поступающего в помещение или здание через систему вентиляции или каркас здания. Для помещений, в которых присутствуют люди, требуемый объёмный расход наружного воздуха устанавливается исходя из количества людей, например, [л/с] или [м³/ч] на человека. Кратность воздухообмена (n на 1/ч) — соотношение объёмного расхода наружного воздуха в [м³/ч] и объёма помещения в [м³].

Микроклимат в помещении воспринимается как комфортный при температуре от 20 до 23 °C и относительной влажности (ОВ) воздуха от 30 до 70 %. Однако для людей с аллергией на пылевых клещей рекомендуется максимум 50 % относительной влажности. При этом рекомендуются контрольные замеры официально поверенным гигрометром. Скорость воздуха в помещении не должна превышать 0,16 м/с (зимой) и 0,25 м/с (летом). Когда вы входите в комнату, где есть люди, иногда возникает ощущение «спёртого воздуха». Причинами могут быть выдыхаемый углекислый газ, пар и запах пота.

Уровни опасности при оценке концентрации CO2 в воздухе в помещении представлены в табл. 2.

Синдром больного здания

Термин «синдром больного здания» можно трактовать двумя способами. С одной стороны, он относится к зданиям, в которых люди во время работы чувствуют себя больными, а с другой стороны — сами здания можно назвать «больными».

Причиной возникновения синдрома больного здания обычно является система кондиционирования или недостаточная гигиена воздуха в здании. При этом наблюдается множество симптомов, таких как: раздражение глаз, носа и горла, ощущение сухости кожи и слизистой оболочки, психологическая усталость, частые респираторные заболевания и кашель, хрипота, одышка, зуд и неспецифическая гиперчувствительность.

Американское исследование, проводившееся в зданиях с системами кондиционирования и вентиляции, позволило на основе статистических данных продемонстрировать чёткую прямую зависимость между жалобами на сухость в горле или раздражение слизистой оболочки и повышенной концентрацией CO2 , даже если она была ниже 1000 ppm в абсолютном выражении.

Более поздние исследования показали, что затраты на устранение проблем, связанных с неблагоприятным микроклиматом в здании, часто оказываются для работодателя, владельца здания и государства выше, чем затраты на энергообеспечение этого здания.

Также было доказано, что хороший микроклимат может повысить общую работоспособность и эффективность обучения, при этом снизив коэффициент отсутствия на рабочем месте.

Нормы содержания CO2 в воздухе помещения

В России существуют нормативы для оценки качества воздуха в помещениях. Согласно им, качество воздуха в помещении считается высоким при концентрации CO2 на уровне 400 ppm и ниже. Средним и допустимым являются значения концентрации CO2 на уровне 400–600 и 600–1000 ppm, соответственно. И уже при превышении показателя в 1000 ppm уровень качества воздуха в помещении является низким.

Технология измерения CO2

Компания Testo предлагает три типа приборов для измерения и мониторинга концентрации CO2 в помещениях:

1. Портативные приборы, например, testo 535 — анализатор углекислого газа с фиксированным зондом.

2. Логгеры данных, например, testo 160 IAQ — помимо CO2 они непрерывно регистрируют температуру и влажность. Результаты измерений по Wi-Fi передаются в «облако», что позволяет рассылать уведомления о нарушениях граничных значений по e-mail или SMS. Наглядная система оценки по типу «светофора» позволяет ответственным сотрудникам моментально видеть текущее состояние качества воздуха.

3. Многофункциональные приборы, например, testo 440, которые измеряют все параметры вентиляции и кондиционирования, такие как скорость воздуха, температуру, влажность, степень турбулентности, концентрацию угарного газа (СО) или освещённость.

Углекислый газ в Вашем доме

Основная причина плохого самочувствия и синдрома хронической усталости — это переизбыток углекислого газа CO2 в воздухе.

Воздух — это смесь газов:

— углекислый газ CO2 0,03%,

— неон, метан, гелий, криптон, водород и ксенон менее 1%.

Человек является основным источником углекислого газа в помещении. Мы выдыхаем от 18 до 25 л/час СО2. Повышенное содержание уровня углекислого газа наблюдается во всех помещениях, где находятся люди.

То, что нам не хватает кислорода в душном помещении – это миф!

Нам душно из-за высокой концентрации углекислого газа

400 ppm = 0,04 % за городом

600 ppm= 0,06 % в спальне

1000 ppm = 0,1 % в офисе

1 ppm — миллионная доля или промилле соответствует 0,0001% CO2

Расчеты показывают, что головная боль, слабость, и другие симптомы возникают у человека в помещении не от недостатка кислорода, а от избытка углекислого газа!

Ещё недавно в Европейских странах и США уровень углекислого газа в помещении измеряли только для того, чтоб проверить качество работы вентиляции, и считалось, что СО2 опасен для человека только в больших концентрациях.

Читайте также  Электрический столб на участке нормы СНИП

Исследования же о влиянии углекислого газа на организм человека в концентрации приблизительно 1000 ppm появились совсем недавно.

Мало кто знает, что чистый воздух за городом содержит около 400 ppm углекислого газа, и, чем ближе содержание СО2 в помещении к этой цифре, тем лучше чувствует себя человек.

Жители крупного мегаполиса подвергаются негативному влиянию повышенного уровня углекислого газа круглосуточно. Сначала в переполненном общественном транспорте и в собственных автомобилях, которые подолгу стоят в пробках. Затем на работе, где часто бывает душно и нечем дышать.

Так же очень важно поддерживать хорошее качество воздуха и в собственном доме, особенно в спальне, там мы проводим треть своей жизни. Для того, чтобы хорошо выспаться, гораздо важнее чистый воздух, чем продолжительность сна, а уровень СО2 в спальнях и детских комнатах должен быть ниже 600 ppm. Высокий уровень СО2 в этих помещениях может стать причиной таких симптомов, как заложенность носа, раздражение горла и глаз, головной боли и бессонницы.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы, исходя из аксиомы, что если в природе уровень углекислого газа составляет 350-400 ppm, то и в помещениях он должен быть приближен к этому уровню.

*Все указанные в таблице уровни вполне нормальны и допустимы время от времени.

Углекислый газ в офисных помещениях снижает производительность труда сотрудников, ухудшает состояние их здоровья, приводит к Синдрому больного здания (СБЗ). Замеры, проведенные в офисах показали, что концентрация углекислого газа СО2 достигала 2000 ppm и выше.

Исследования показали, что при концентрации углекислого газа выше 800-1000 ppm сотрудники офисных зданий начинают испытывать симптомы СБЗ: раздражение слизистых оболочек, сухой кашель, головная боль, снижение работоспособности, воспаление глаз, заложенность носа, воспаление носоглотки, проблемы, связанные с дыхательной системой, сухой кашель, головная боль, усталость и сложность с концентрацией внимания. Причем, углекислый газ является одной из главных причин развития СБЗ.

Для того, чтобы понять в каких пределах находится концентрация СО2, мы произвели следующие замеры:


на улице в доме без вентиляции

В городской квартире без вентиляции:


утром в спальне начало проветривания окончание проветривания

В офисе с вентиляцией:


У тех, кто заботится о своём здоровье и здоровье своих близких, наверняка, после прочтения этой статьи возникнет желание проверить концентрацию СО2 в квартире или офисе. Теперь при заказе в компании Интелл Хаус вентиляционного оборудования, наши сотрудники дополнительно произведут замеры СО2 до и после монтажа вентиляции, совершенно бесплатно!

Наши решения для вентиляции в квартире

Углекислый газ. Чем опасно превышение нормы

Самочувствие и работоспособность человека тесно связаны с качеством воздуха там, где он трудится и отдыхает. А качество воздуха зависит от наличия в нем вредных веществ и концентрации углекислого газа СО2. Чем опасно повышение уровня углекислого газа?

Что такое углекислый газ

Углекислый газ (углекислота, диоксид углерода, двуокись углерода, оксид углерода, угольный ангидрид) — это бесцветный газ с химической формулой CO2. Он почти не имеет запаха и есть везде в природе.

Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,04 %. Он выделяется при дыхании людей, животных и растений, образуется при гниении и горении органических веществ. В природе СО2 содержится в минеральных источниках, поднимается из водоемов (особенно из болот), вулканов и шахт. Организм человека выделяет приблизительно 1 кг углекислого газа в сутки.

Основными источниками поступления углекислого газа в атмосферу является промышленность и транспорт. Очень много его выделяется при сжигании топлива на предприятиях теплоэнергетики. В лесу и в горах углекислого газа меньше, в крупных промышленных городах концентрация его очень высокая.

Чем опасно повышение уровня углекислого газа

Качество воздуха зависит от наличия в нем вредных веществ и концентрации углекислого газа СО2. В отличие от угарного газа, углекислый газ нетоксичен, но при вдыхании его повышенных концентраций все живые организмы испытывают удушье.

Незначительные повышения концентрации, вплоть до 2-4 %, в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Люди страдают от головной боли, головокружения, расстройстве слуха и в потере сознания (симптомы, сходные с симптомами высотной болезни), эти симптомы развиваются, в зависимости от концентрации, в течение времени от нескольких минут до одного часа.

Интенсивно выделяется углекислый газ от газовой плиты при приготовлении пищи. При возрастании содержания в воздухе значения CO2 выше определенной величины человек начинает чувствовать себя дискомфортно, может впадать в дремотное состояние, возникают головные боли, тошнота, чувство удушья. Его влияние настолько постепенное и слабое, что его трудно сразу обнаружить.

Превышение уровня углекислого газа вредно для состояния организма человека, поэтому за ним необходимо следить. Для этого есть специальные датчики (газоанализаторы).

Почему важно следить именно за концентрацией углекислого газа? Потому что его много, измерить легче. Но многочисленные исследования показали, что рост содержания СО2 в помещении напрямую связан с повышением уровня и других вредных веществ (формальдегида, фенола, бензола и т.п.) — это явный признак того, что качество воздуха снижается. Ведь чем хуже вентиляция, тем больше загрязнителей концентрируется в воздухе.

Нормы и правила содержания углекислого газа

В зарубежных стандартах концентрация углекислого газа в воздухе помещений служит индикатором содержания других более вредных загрязняющих веществ и по этому параметру рассчитывается вентиляция.

Европейский стандарт ЕН 13779 «Ventilation for non-residential buildings – Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems» в качестве общего базового руководства предлагает принимать концентрацию углекислого газа в сельской местности 350 ppm, в небольших городах 400 ppm, в центрах городов 450 ppm. На самом деле она может быть существенно выше. Например, измерения в центре Москвы в безветренную погоду в конце лета в районе Садового кольца показали, что при достаточно интенсивном движении транспорта уровень СО2поднимался до 900 ppm (0,09 % об.).

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.

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: затрудненное дыхание, потливость, воспаление глаз, заложенность носа.

Почему так происходит? Классы 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.

В пресс-релизе ежегодной конференции Европейского респираторного общества в 2006 году были опубликованы результаты исследований, проведенных в пяти странах ЕЭС группой итальянских ученых. Исследования показали, что 68 % детей испытывают на себе негативное влияние СО2 выше уровня 1 000 ppm. У них наблюдалось тяжелое дыхание, одышка, сухой кашель и ринит чаще, чем у других детей. Были сделаны следующие выводы: у детей, находящихся в помещении с высоким уровнем СО2, в 3,5 раза выше риск возникновения сухого кашля и в 2 раза – развитие ринита. Они имеют более уязвимую носоглотку, чем их ровесники.

В исследовании корейских ученых о влиянии концентрации СО2 в помещении на приступы астмы у детей, в домах и квартирах, где живут дети больные астмой, замерялся уровень содержания веществ, которые считаются основными загрязнителями воздуха в помещении, таких как СО, NO2, аллергены и СО2. В результате данных исследований были сделаны выводы о том, что самым важным фактором, влияющим на возникновение приступов астмы у детей, является только уровень концентрации СО2.

Как бороться с повышением уровня углекислого газа?

Для постоянного поддержания качества воздуха на высоком уровне нужны вентиляционные системы. В квартире при герметично закрытых пластиковых окнах проблему можно решить с помощью приточных клапанов и вытяжной системы, хороший результат дает использование рекуператора.

При недостаточной вентиляции основной способ обеспечения качества воздуха – регулярное проветривание помещения. Нужно обеспечить постоянный приток свежего воздуха, который будет вытеснять CO2. Это и дешево, и просто. И эффективно.

Другим способом, доказавшим свою эффективность, являются специальные фильтры, поглощающие углекислоту. Их давно используют там, где проветрить невозможно — на подводных лодках, например.

В настоящее время наиболее безопасными для очистки воздуха от газов в помещениях, где находятся люди, можно считать фильтры, основанные на методе адсорбции загрязняющих веществ в составе приточных вентиляционных установок. В качестве фильтрующего элемента используют активированный уголь и высокоэффективные материалы. Такие фильтры уже предлагаются на климатическом рынке.

Хороший способ естественного уменьшения СО2 — комнатные растения. Как и все живые организмы, они тоже выделяют при дыхании углекислый газ. Но при этом в светлое время суток у них происходит процесс фотосинтеза, при котором растения интенсивно поглощают углекислоту и выделяют кислород. При фотосинтезе забирается из воздуха намного больше СО2, чем выделяется при дыхании. Комнатные цветы с большими зелеными листьями лучше всего держать в кухне, гостиной, рабочей комнате, но не в спальне. Их полезно использовать в офисах, школах, производственных помещениях. Помимо углекислого газа, многие из них способны поглощать различные токсичные вещества.