Как снизить концентрацию углекислого газа в помещении? Совет эксперта

• О «вредном» углекислом газе и «живительном» кислороде
• «Темная сторона» СО2: что происходит с организмом при его высоких концентрациях?
• Каким должен быть уровень содержания СО2 по ГОСТ?
• По каким причинам может расти уровень СО2 в помещении?
• Как обеспечить нормальный уровень СО2?
• Выводы

Что такое углекислый газ, какое действие он оказывает на организм человека и почему именно его концентрацию измеряют для определения качества воздуха? В этой статье мы развенчаем несколько популярных мифов об СО2, приведем нормативы ГОСТ по концентрации углекислого газа в помещениях и расскажем о том, как поддерживать её на оптимальном уровне без особых усилий.

В любом помещении, в котором находятся люди, постепенно повышается содержание в воздухе углекислого газ. В большой концентрации он может оказать вредное влияние на здоровье.

В современных квартирах, где, как правило, установлены пластиковые рамы и стеклопакеты, углекислый газ скапливается довольно быстро, так как этот материал обладает высокой герметичностью. Такие окна не пропускают не только холод и шум, но и препятствуют обновлению состава воздуха. В результате, кислорода становится все меньше, углекислого газа больше.

Эколог Антон Ястребцев эфире радио Sputnik посоветовал обязательно проветривать помещения, это позволяет изменить состав воздуха и насытить его кислородом. Это очень важно для поддержания правильного климата в доме. Из-за нехватки кислорода человек испытывает чувство постоянной усталости, теряет работоспособность, впадает в сонное состояние. Может разболеться голова и даже сердце.

Ястребцев утверждает, что хватит и пятнадцати минут, чтобы сменить состав воздуха. Если в квартире становится прохладнее, окна пора прикрыть.

В городской среде лучшее время для проветривания – после дождя, когда концентрация вредных веществ в воздухе существенно снижается. Однако во время проветривания стоит обратить внимание на то, чтобы в помещении не было сквозняков, иначе можно простудиться.

По каким причинам может расти уровень СО2 в помещении?

Основной причиной роста концентрации углекислого газа является наличие его постоянного источника – то есть людей, а также домашних животных и растений, которые тоже выделяют этот газ. Чем больше людей одновременно находится в помещении, тем быстрее растет уровень СО2.

Этот процесс протекает ускоренными темпами, если в помещении установлены и закрыты пластиковые окна. Дело в том, что так называемый вторичный жилой фонд строился в то время, когда строительным стандартом были деревянные окна. Проект многоквартирных домов был рассчитан на то, что «пассивный» приток воздуха с улицы будет осуществляться в том числе и через щели в окнах. Герметичные пластиковые конструкции во «вторичке» ломают эту схему, что приводит к отсутствию воздухообмена в квартирах.

Еще один фактор, который может способствовать повышенному содержанию СО2 – это проблемы с вытяжкой. В этом случае частое проветривание не поможет. Когда в вытяжке нет тяги, «старый», отработанный воздух не уходит в вентиляционный канал, а свежий не поступает в помещение, поэтому уровень углекислого газа практически не снижается.

Каким должен быть уровень содержания СО2 по ГОСТ?

В соответствии с требованиями ГОСТ 30494-2011 нормой СО2 в помещении является 800 ppm, при этом допускается повышение концентрации двуокиси углерода до 1000-1400 ppm. Это требование для помещений первой категории, то есть жилых, в которых люди отдыхают и спят.

Для начала разберемся в системе измерения. Обозначение «ppm» – это аббревиатура, сокращение фразы parts per million, то есть количество частиц газа в 1 млн. частиц воздушной смеси. Если перевести в проценты, то 1000 ppm – это 0,1% от общего объёма воздуха.

Приведём данные по влиянию содержания СО2 в помещении на человека.

• От 350 до 400 ppm. Концентрация углекислого газа на открытом воздухе в городских условиях: является оптимальным показателем для города;
• От 500 до 600 ppm. Желательные показатели уровня СО2 для пребывания в помещении, при которых создаются лучшие условия для работы и отдыха;
• От 600 до 1000 ppm. Может появиться головная боль, ухудшается концентрация внимания и работоспособность;
• От 1000 до 1500 ppm. Появляется слабость, трудно заставить себя сосредоточиться на чём-либо, возникает сонливость, апатия, сон будет беспокойным;
• Свыше 1500 ppm. Предельное содержание углекислого газа, при котором начинается сильная головная боль и слабость, тошнота, дальнейшее ухудшение самочувствия.

Пример для наглядности. Представим, что в комнате площадью 18 кв.м. находится один человек. В помещении есть вытяжная вентиляция, но окна закрыты – то есть нет притока внешнего воздуха. В течение часа один человек выделяет около 0,02 м³ (или 20 литров) углекислого газа, то есть за 10 часов концентрация СО2 в воздухе комнаты достигнет 0,2 м³ или 2000 ppm, что выше предельно допустимых норм в 1,4 раза.

Измерение СО2 является наиболее распространенным способом оценки качества воздуха. По этой причине производители климатической и вентиляционной техники встраивают в неё специальное оборудование для измерения уровня углекислого газа. Оно позволяет определить концентрацию СО2 с минимальной погрешностью.

Чем мы дышим? Как уменьшить вред современного интерьера квартиры для нашего здоровья

Что же нужно делать, чтобы в современной, качественно защищенной от непогоды и мороза квартире не повторить участь несчастной мышки, и при этом не простудиться, открывая окна для проветривания?

Для начала, разберемся, сколько же в воздухе кислорода и углекислого газа.

Таблица 1. Влияние концентрации углекислого
газа на организм человека

А теперь посмотрим, что будет с нами в замкнутом пространстве, которое заполняется нашим углекислым газом. Приведу выдержки из статьи «Чем опасен для человека углекислый газ»:

У людей, дышащих загрязненным углекислым газом (CO2) воздухом, появляются головные боли и чувство усталости. Через 6 часов работы в таких условиях сильно снижается концентрация внимания и работоспособность. При этом содержание CO2 в плохо проветриваемом помещении, где находится большое количество человек, увеличивается в арифметической прогрессии за считанные минуты. К примеру, когда в небольшом переговорном кабинете (около 20 кв. м) собирается около 20 человек, концентрация углекислого газа в течение часа вырастет до 10000 ppm, если не будет выполняться подача свежего воздуха. (Вот почему люди засыпают на собраниях, – прим. авт.).

Повышенная концентрация CO2 негативно влияет на состояние здоровья человека не только днем, но и ночью, даже несмотря на то, что все процессы в организме замедляются. Ученые из Нидерландов установили, что для здорового сна будет важнее качество воздуха, а не продолжительность сна. Длительное вдыхание воздуха с повышенным содержанием углекислоты приводит к ухудшению иммунитета, развитию острых и хронических заболеваний верхних дыхательных путей, сердечно-сосудистой системы, крови и др.

Из личного опыта: за 1 час нахождения 1 человека в комнате площадью 15 м2 при закрытом окне концентрация СО2 подскакивает до 1700 ppm. В том же объеме наутро в спальне у молодоженов СО2 доходит до 5000 ppm (0,5%).

А вот, что написано в государственном нормативном документе. ГОСТ 30494–2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» в разделе 5 «Качество воздуха» регламентирует допустимое содержание СО2 в таблице 2 (см.).

Как видим, разработчики ГОСТа, вежливо скажем, лукавят, поднимая планку допустимого качества воздуха на 350–400 ppm, или см3 /м3 (в 1 м3 1000000 см3 ). Вот к чему это приводит. Продолжу цитирование статьи. Последствия постоянного и кратковременного воздействия воздуха с повышенным содержанием CO2 (выше 1000 ppm) на организм человека см. в таблице 3.

В определенном диапазоне углекислый газ напоминает радиацию: не чувствуется, но потом сильно бьет.

Таблица 2. Классификация воздуха в помещениях (ГОСТ 30494–2011)

* Допустимое содержание СО2 в помещениях принимают сверх содержания СО2 в наружном воздухе, см3 /м3 (350–400 – прим. авт.)

Углекислый газ (вместе с радоном из стен и формальдегидом из мебели) удаляется из помещений при помощи вентиляции, состоящей из 3-х частей: приток, переток и вытяжка. Приток воздуха в подавляющем большинстве квартир происходит через различные приточные вентиляционные устройства (ПВУ, или клапаны – оконные или стеновые), а, чаще всего, через открытые створки, форточки или фрамуги. Через 1 см2 щели при перепаде давлений 10 Па проходит около 1 м3 /час воздуха. Переток осуществляется при помощи зазора под межкомнатными дверями размером 2,5–3 см. Вытяжка производится через кухню, ванную и туалет, чтобы грязный воздух из этих помещений не распространялся по квартире.

Воздухообмен регламентирован Сводом правил СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», Приложение К.

Расход воздуха в жилых помещениях с естественным проветриванием при общей площади квартиры на одного человека:

• более 20 м2 –30 м3 /ч, но не менее 0,35 воздухообмена в час, определяемого по общему объему квартиры;
• менее 20 м2 –3 м3 /ч на 1 м2 жилой площади.

Таблица 3. Последствия постоянного и кратковременного воздействия
воздуха с повышенным содержанием CO2 (выше 1000 ppm) на организм человека

И тут возникает 2 проблемы:

• При вытяжной вентиляции естественного типа перепад давлений зависит от температуры за окном и высоты этажа (чем выше, тем слабее тяга). На объем воздухообмена влияют направление ветра и отопление чердака вентиляционным воздухом. Даже при «штатной» вентиляции нормативный воздухообмен не гарантирован.
• Мода на «интерьер немецкого коттеджа»: установку герметичных окон; плотных, до пола, межкомнатных дверей; надплитных воздухоочистителей вытяжного типа с трубой, перекрывающих вытяжное отверстие на кухне, и вентиляторов в санузле. Все эти устройства и приемы были предназначены для уменьшения расходов на отопление европейского коттеджа с принудительной вентиляцией жилых комнат (в спальне 2 диффузора на потолке: приток и вытяжка), чтобы не тратить лишние евроценты на обогрев избыточного вентиляционного воздуха.

Возникают естественные вопросы: «Что делать?» и «С чего начать?»

Начать же нужно с покупки детектора углекислого газа. Самый дешёвый – российский «Мастер Кит MT8057S» – немного более 5000 рублей (в зависимости от продавца). Прибор удобен наличием светового индикатора:

• зеленый свет – менее 800 ppm – воздух пригоден для дыхания;
• желтый свет – 800–1200 ppm – повышенная концентрация СО2, нужно проветрить помещение;
• красный свет – более 1200 ppm – концентрация СО2 существенно превышена, сниженная работоспособность, проветривание крайне необходимо.

При переключении на желтый или красный цвет звучит сигнал, привлекающий внимание к проблеме. Однако если он сработает ночью, придется вставать и открывать форточку. Неприятно, но полезно для здоровья: наутро не будет болеть голова. При желании можно отключить сигнал и изменить настройки.

Регулярно на дисплее возникает температура в помещении.

Прибор надёжный, падения на пол не боится (сам проверял).

Однажды, прошлой зимой, мне показалось, что в спальне душновато: за окном –25 , приточный клапан открыт на все 35 см2, а детектор показывает +19,5 и 1230 ppm. Квартира типа «распашонка», спальня – на подветренной стороне. Пришлось дополнительно приоткрыть форточку «на щель». Получилось +18,6 и 780 ppm. Прохладно, конечно, но в рамках допустимого по ГОСТУ: 18-24 в режиме вентилирования. Главное, что углекислый газ стал меньше 1000 pm. Можно одеться, как те же немцы (у них вообще принято держать дома зимой +17 С для экономии топлива), можно включить электрообогреватель. А еще зимой желательно воздух в помещении увлажнять до 30%, так как наружный вентиляционный воздух высушивает комнатный иногда до 14% – такова плата за качественную вентиляцию и чистый воздух.

Довольно интересные результаты замеров оказались в городском и междугородном транспорте, на выставках, конференциях и семинарах. Понадобился только маленький переносной аккумулятор (powerbank). На одной из выставок экспоненты попросили уменьшить принудительный приток, чтобы не так дуло. Через час там уже было 1300 ppm. Если раньше в квартирах были термометры, реже – барометры или гигрометры, теперь у людей – домашние метеостанции. А вот детекторы углекислого газа, показывающие общий уровень загрязненности внутреннего воздуха, пока что – исключение. Хорошо бы по прибору в каждую квартиру, особенно, с «евроремонтом». Мне кажется, что контроль чистоты воздуха в каждом жилище остро необходим, тем более, что чиновники из Минстроя считают это «вопросом собственника», который и не подозревает, к каким последствиям приведет его имитация зарубежного интерьера.

Не буду никому навязывать свое мнение. Как говорил один мой знакомый врач: «У нас демократия: хочешь – лечись, хочешь – болей».

В.Е ПРИГОЖИН, эксперт Московского
общества защиты потребителей​

Как обеспечить нормальный уровень СО2?

В этой ситуации самым простым решением многие считают оконное проветривание. Если общедомовая вытяжка работает исправно, то проветривание действительно помогает поддерживать оптимальный уровень СО2. Однако есть несколько нюансов.

Первый – далеко не все готовы проветривать помещения в доме «по расписанию», каждые 1,5-2 часа. Другой момент: климат в большинстве регионов нашей страны не располагает к частым проветриваниям. Если летом это возможно, то зимой и в межсезонье, когда на улице мороз, открытые окна приведут к серьёзным теплопотерям, простудным заболеваниям, обострениям хронических болезней, не говоря уже о вреде резких перепадов температуры для мебели и покрытий стен.

В условиях города с проветриванием связаны и другие сложности – это уличный шум и дорожная пыль, которая будет лететь в окна, и автомобильные выхлопы. Перечисленные выше причины сейчас приводят к тому, что большинство владельцев квартир стараются открывать окна как можно реже.

Приточная вентиляция – простое решение проблемы

Как же тогда поддерживать оптимальный уровень углекислого газа в помещении? Так как проветривание подходит далеко не всем, логично было бы найти универсальное решение, без ограничений. Таким решением является установка приточной вентиляции – системы «принудительной» подачи свежего воздуха. При работающей вытяжке такая система способна обеспечить в помещении стабильный воздухообмен, при котором в воздухе помещения будет постоянно поддерживаться оптимальный, рекомендованный уровень углекислого газа.

Ассортимент бытовых приточных вентиляций, который доступен потребителю, сейчас настолько велик, что выбрать подходящую модель достаточно трудно. Как правило, покупатели ориентируются на самое выгодное соотношение цены и возможностей вентиляции. По этому критерию одним из самых популярных приточных вентиляций является оборудование российского производителя OXY.

«Приточки» OXY не случайно пользуются доверием со стороны покупателей. Вентиляции OXY, OXY2 и OXY3 представляют собой экономичные, компактные и производительные устройства, которые не только решают проблему духоты в квартире, но и обеспечивают очистку подаваемого воздуха от различных загрязнений (пыли, пуха, пыльцы растений и других аллергенов).

Приточная вентиляция OXY имеет простую конструкцию: в компактный корпус заключен электрический вентилятор, система очистки воздуха со сменным фильтром, процессор, управляющий работой прибора, электронагреватель мощностью в 1 кВт. Корпус изготовлен из высокопрочного и экологически чистого ABC-пластика. Можно заказать прибор в корпусе из натурального дерева.

Высокая производительность устройства (до 150 м³ в час) позволяет за короткое время довести показатели СО2 до рекомендуемых 800 ppm. Зимой воздух подаётся в помещение уже подогретым до комфортной температуры, что исключает потери тепла. Опционально возможна установка дополнительного, угольного фильтра, который позволяет очищать поступающий воздух от посторонних запахов и смога.

Важной особенностью вентиляций OXY является модульность, возможность апгрейда. К примеру, выбрав модель OXY2, вы всегда можете заменить его на более функциональную OXY3 с небольшой доплатой.

О «вредном» углекислом газе и «живительном» кислороде

Существует устойчивый стереотип о том, что СО2 – это плохо, а О2 – это хорошо. В действительности всё иначе: роль углекислого газа в метаболизме не менее важна, чем роль кислорода. Если бы в воздухе не было СО2, то мы попросту не смогли бы дышать.

Углекислый газ (СО2, диоксид углерода) является важным элементом окружающей среды, который участвует во многих процессах, выделяется при дыхании людей и животных. Его содержание в атмосферном воздухе невелико – измеряется долями процента.

Почему СО2 так важен для нормальной работы организма? Углекислый газ является продуктом метаболизма. Когда мы делаем вдох, лёгкие наполняются кислородом. Затем кровь «забирает» этот кислород и отдаёт лёгким наш «внутренний» углекислый газ. В этом процессе обмена СО2 (содержащийся в воздухе) играет очень важную роль: без него кислород просто не сможет освободиться от связки с гемоглобином и насытить ткани и органы, что приведет к кислородному голоданию. Из этого можно сделать один важный вывод:

В составе воздуха нет «вредных» и «полезных» газов – всё дело в их соотношении.

Если соотношение правильное, то воздух будет для нас полезен. Если баланс нарушен, то такой воздух будет вредить нашему самочувствию и здоровью.

Еще один стереотип об углекислом газе касается процесса дыхания. Считается, что мы делаем вдох при дефиците кислорода. В действительности возбудителем дыхательной системы является не О2, а СО2. Проще говоря, мы делаем вдох, чтобы высвободить наш «внутренний» СО2. Этот процесс активизирует содержащийся в воздухе углекислый газ.

Что происходит с организмом при его высоких концентрациях?

Как мы помним, углекислый газ выделяется при дыхании человека вместе с другими продуктами метаболизма (ацетон, сероводород, аммиак и прочие). В среднем взрослый человек за одни сутки выделяет в окружающую среду 1 килограмм СО2.

Мы выдыхаем в 100 раз больше углекислого газа, чем вдыхаем.

Во вдыхаемом нами воздухе содержится до 0,04% СО2, а в выдыхаемом – до 4%. Это говорит о том, что концентрация углекислого газа в помещении без стабильного воздухообмена будет расти по экспоненте, увеличиваясь с каждым часом. Есть определенный предел содержания двуокиси углерода, после которого он становится опасным для человека. По международной системе классификации опасности газов, СО2 относится к удушающим газам IV класса опасности, наряду с аммиаком.

При долгом пребывании в закрытом помещении с высоким содержанием углекислого газа возникает интоксикация СО2 (гиперкапния). Проявляется головной болью, высоким потоотделением, тошнотой – вплоть до потери сознания. Причина таких состояний – в нарушении кислотности крови.

Первичная стадия гиперкапнии – респираторный ацидоз, когда снижается концентрации внимания и растет артериальное давление. Сердце при этом бьётся чаще, мысли в голове начинают путаться, возникает вялость, хочется спать. Чем дольше мы будем находиться в закрытом помещении без нормального воздухообмена, тем сильнее будет проявляться перечисленная выше симптоматика.

«Плохой дом». Есть такое понятие, как «плохой дом». Это когда человек, находясь дома, начинает себя плохо чувствовать. Когда он покидает своё жилище, симптомы пропадают, но стоит ему вернуться, как они возвращаются. Дом может стать «плохим» по причине проблем с вентиляцией – когда в помещении нет воздухообмена.

Что будет, если избыток СО2 будет постоянным? Если содержание углекислого газа в помещении сохраняется высоким на протяжении длительного времени, пребывание в нём может привести к хроническому дыхательному ацидозу. Он, в свою очередь, приводит к ряду негативных последствий:

• плохой сон;
• хроническая усталость, слабость;
• суставные и головные боли;
• снижение иммунитета;
• замедление процессов метаболизма;
• болезни сердечно-сосудистой системы;
• заболевания дыхательных путей.

Выводы

Далеко не все представления об углекислом газе соответствуют истине. Он не «хороший» и не «плохой». В составе воздуха он важен не сам по себе – важно правильное соотношение его доли с долями других газов.

Хотя СО2 малотоксичен, накапливаясь, он вредит самочувствию и здоровью человека. Постоянное пребывание в помещении с высоким уровнем этого газа провоцирует развитие различных болезней.

Оптимальный уровень СО2 для человека – 600-800 ppm. Чем сильнее его концентрация, тем хуже самочувствие. Есть несколько причин, по которым растет уровень СО2 – это количество людей, находящихся в помещении, наличие пластиковых окон, проблемы с работой вытяжной вентиляции.

Оконное проветривание – не самый удобный способ контроля уровня углекислого газа из-за потерь тепла, шума, пыли и сквозняков. Альтернативой является установка приточной вентиляции, которая обеспечит стабильный приток свежего воздуха, активизирует воздухообмен и позволит поддерживать концентрацию СО2 на оптимальном уровне.