Проверка co2 в помещении

Измеряю уровень CO2 в доме без ПВУ и решаю, надо оно мне или нет

Тема в разделе “Вентиляция”, создана пользователем ViGilant, .

Как измерить качество воздуха в квартире

Время прочтения ≈ 14 минут

В этой статье рассказываем о том, какие параметры определяют качество воздуха, а также о гаджетах, которые помогают отслеживать эти показатели.

Бонусом будет информация, как с помощью приборов добиться идеальных характеристик воздуха.

Параметры качества воздуха

Чтобы понять, какой прибор необходим для проверки качества воздуха в квартире, нужно определиться с характеристиками, которые подлежат замерам. Для этого обратимся к стандартам, в частности к межгосударственному стандарту, принятому в России и части стран СНГ, — ГОСТу 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

В межгосударственном стандарте зафиксированы оптимальные и допустимые параметры, которые определяют качество воздуха в помещениях: это температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, которая наряду с уровнем углекислого газа служит оценкой свежести.

Оптимальные параметры микроклимата — это сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное состояние организма и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении

Добавим к этому, что, поскольку под качеством воздуха понимается его состав, необходимо оценивать также загрязнённость воздуха мельчайшими вредными частицами и газами.

Если обобщить информацию, основными параметрами, которые целесообразно измерять при оценке качества воздуха в помещении, являются:

Именно эти показатели необходимо контролировать, чтобы добиться комфортного и безопасного микроклимата в помещении. Ознакомиться с таблицей характеристик микроклимата, утверждённых ГОСТом, и узнать подробнее о каждом параметре можно в нашей статье «Влияние микроклимата на здоровье человека».

Наиболее очевидными приборами для измерения параметров микроклимата являются термометр и гигрометр, определяющие температуру и влажность соответственно.

Устройство, оценивающее качество воздуха, должно быть оборудовано как минимум термометром, гигрометром, датчиками содержания углекислого газа и вредных частиц PM10 и PM2.5

Хотите следить за качеством воздуха в квартире? Оставьте заявку и получите консультацию прямо сейчас!

Виды датчиков качества воздуха

и датчики качества воздуха можно разделить на две категории:

Для измерения качества воздуха в квартире подойдут датчики потребительского класса. При поиске подобных устройств можно столкнуться с релевантными названиями: датчик качества воздуха, анализатор качества воздуха, монитор качества воздуха, реже — измеритель или измеритель-сигнализатор качества воздуха.

Датчики потребительского класса менее чувствительны и имеют погрешности из-за принципа работы, однако для оценки параметров воздуха в квартире вполне подходят

По способу монтажа датчики качества воздуха делятся на три вида:

По принципу работы различают датчики качества воздуха следующих типов:

Работа основана на резонаторе, вырабатывающем ультразвук. Чем ниже частота, тем более загрязнён исследуемый воздух. Такой вывод можно сделать, поскольку углекислый газ и другие загрязнители препятствуют движению ультразвуковых волн.

Принцип работы электроакустического датчика качества воздуха

работают благодаря ИК-излучению. Такие анализаторы называют датчиками (Non-Dispersive Infrared Radiation — недисперсионное инфракрасное излучение). Так же, как и в случае с ультразвуком, загрязняющие газы и частицы ослабляют инфракрасное излучение, на основании этого происходит измерение качества воздуха.

Принцип работы инфракрасного датчика качества воздуха

измеряют уровень углекислого газа. В процессе нагревания в них происходит химическая реакция, результатом которой является притягивание кислорода и выработка энергии. Чем меньше углекислого газа, тем более выражены эти процессы и выше энергия, а значит, свежее воздух.

Принцип работы электрохимического датчика качества воздуха

Наиболее чувствительны к загрязнениям датчики NDIR, они также покрывают бóльшую площадь в сравнении с другими типами устройств. По долговечности инфракрасные датчики также лидируют. Их единственным минусом является высокая стоимость.

Для измерения количества взвешенных частиц используют также и датчики, работа которых основана на методе рассеивания света.

Принцип работы лазерного датчика качества воздуха

Светодиодные и лазерные датчики по сути являются фотометрами: они оценивают концентрацию загрязняющих частиц в воздухе на основе того, рассеивается или блокируется свет от лазера или светодиода при проведении его через воздух.

Обычно датчики потребительского класса обрабатывают косвенные данные: способность прохождения ультразвука, инфракрасных, лазерных или светодиодных лучей через воздух. На основании этого они делают вывод о концентрации CO₂ и тонкодисперсных частиц. Лабораторные датчики выдают конкретный количественный результат содержания определённого газа или загрязнителей с уточнением их вида. Например, такие датчики способны посчитать количество пыли в заданном объёме воздуха.

Обзор популярных датчиков качества воздуха

Не все анализаторы качества воздуха одинаково функциональны. Рассмотрим несколько моделей разных производителей в диапазоне цен от 2000 до 35 000 рублей, которые подходят для домашнего использования.

В ценовой категории до 10 000 рублей

Монитор качества воздуха Aqara TVOС AAQS-S01

Датчик замеряет температуру, влажность, уровень летучих органических соединений с точностью до 0,01 мг/м³. Оснащён встроенным экраном E-Ink, благодаря которому пользователь получает чёткое изображение даже при прямом солнечном свете. Удобное магнитное крепление к любым металлическим поверхностям.

Для работы датчик необходимо подключить к Центру умного дома (Hub) Aqara с поддержкой Zigbee 3.0. Совместим также с экосистемами «умный дом»: Apple Homekit, Mi Home и другими.

Большой минус гаджета — отсутствие значимого датчика уровня углекислого газа.

Параметры, которые оценивает датчик:

Стоимость — от 2450 рублей.

Даджет KIT MT8057S

Датчик измеряет уровень углекислого газа с помощью инфракрасного излучения, а также температуру воздуха. Прибор настольного типа, заряжается через кабель USB.

Данные отображаются на дисплее, дополнительно функционирует цветовая индикация: зелёная лампочка при нормальном уровне CO₂, жёлтая — при повышении, когда требуется проветрить помещение, красная — при значительном повышении параметра, когда необходимо срочное проветривание.

При отклонении параметров от нормы срабатывает звуковое оповещение. Датчик можно синхронизировать с компьютером и протоколировать изменения с помощью графиков.

К минусам относится отсутствие датчика влажности и невозможность регулировать громкость звукового сигнала.

Стоимость — от 2990 рублей.

Монитор качества воздуха ATMO 8

Монитор качества воздуха ATMO 8

Функциональный анализатор воздуха настольного типа. Оценивает качество воздуха по восьми показателям, включая наличие паров формальдегида и ультрадисперсных частиц PM1.0.

Удобный LCD-дисплей, на котором отображается сразу несколько показателей и сводная оценка качества воздуха. Датчик накапливает информацию за определённый промежуток времени и предоставляет её в виде графика. Присутствует звуковое оповещение о превышении показателей с возможностью отключения.

Ёмкость аккумулятора — 3000 мАч, этого хватает на несколько часов автономной работы.

Стоимость — от 6 990 рублей.

Анализатор качества воздуха Xiaomi Qingping Air Monitor Lite

Анализатор качества воздуха Xiaomi Qingping Air Monitor Lite

Настольный датчик для определения базовых параметров воздуха: влажности, температуры, уровня углекислого газа и тонкодисперсных частиц. Данные отображаются на монохромном дисплее с сенсорным управлением. Цветной индикатор в верхней части устройства сигнализирует об отклонениях от нормы. Это актуально, так как монитор небольшого размера и одновременное выведение всех показателей на экран невозможно.

Ёмкость аккумулятора — 2000 мАч, производитель гарантирует работу датчика в автономном режиме в течение 7 часов. Анализатор интегрируется с системами «умный дом» Xiaomi Mi Home и Apple HomeKit.

Стоимость — от 7 200 рублей.

В ценовой категории свыше 10 000 рублей

Анализатор качества воздуха Netatmo NHC-EC

Умная станция делает замеры температуры, влажности, концентрации углекислого газа. Отличие от других рассматриваемых нами датчиков — возможность измерения уровня шума. Актуальную для городских жителей проблему шумового загрязнения мы рассматриваем в статье «Шумовое загрязнение: влияние шума на организм человека».

Анализатор синхронизируется с приложением Netatmo: результаты замеров выводятся на смартфон. Сам датчик экраном не оборудован.

Производитель предлагает также дополнительные комнатные модули для комплексной оценки качества воздуха в квартире.

Стоимость — от 11 800 рублей.

Базовая станция Tion MagicAir

Базовая станция Tion MagicAir

Базовая станция предназначена для анализа качества воздуха и коррекции работы климатической техники: кондиционера, приточной вентиляции. MagicAir фиксирует температуру, влажность, концентрацию углекислого газа в помещении. За оценку последнего показателя отвечает высококачественный сенсор SenseAir S8.

Питание от USB, присутствует Wi-Fi для подключения к сети. Особенность гаджета — автоматическая регуляция параметров микроклимата с помощью климатических устройств.

Стоимость — от 17 600 рублей.

Монитор качества воздуха IQAir AirVisual Pro

Монитор качества воздуха IQAir AirVisual Pro

Цветной ЖК-дисплей датчика отображает данные о качестве воздуха в помещении по четырём параметрам: температуры, влажности, загрязнённости мельчайшими частицами и уровню CO₂. Анализатор фиксирует и показывает информацию в реальном времени, а также сохраняет данные за последние 24 часа.

Встроенный аккумулятор ёмкостью 1900 мАч позволяет прибору работать автономно в течение суток при отключённом Wi-Fi.

Отличие от других рассматриваемых датчиков: возможность синхронизации с ближайшей наружной станцией мониторинга качества воздуха, а также функция прогнозирования качества воздуха и погоды на ближайшие 3 дня.

Стоимость — от 20 800 рублей.

Анализатор воздуха КВТ Ecoline ECO-6 79142

Анализатор воздуха КВТ Ecoline ECO-6 79142

Помимо измерения температуры и влажности, анализатор ECO-6 выявляет наличие в воздухе тонкодисперсных частиц, летучих органических соединений, формальдегида, бензола и фиксирует концентрацию CO₂.

Данные отображаются на цветном дисплее высокого разрешения и могут быть представлены в виде графика или таблицы. Внутренняя память анализатора ECO-6 позволяет сохранять историю измерений.

Стоимость — от 32 600 рублей.

Сводная таблица характеристик

Ниже приведены основные характеристики рассмотренных устройств. Таблицу можно использовать в качестве шаблона при выборе подходящего датчика качества воздуха.

При выборе анализатора воздуха обязательно обращайте внимание на базовый набор датчиков. Сравнительная таблица позволяет сделать вывод о том, что даже в среднем ценовом сегменте обнаруживаются достаточно функциональные мониторы воздуха, позволяющие оценить качество воздуха по всем необходимым параметрам.

Зачем оценивать качество воздуха в квартире

Проблема микроклимата сегодня актуальна для людей, которые заботятся о своём здоровье. Каждый из параметров воздуха, о которых мы говорили: свежесть, чистота, влажность и температура, — оказывает воздействие на состояние человека. Особенно важно следить за качеством воздуха в помещениях, где находятся уязвимые группы людей: дети, пожилые, беременные женщины или люди, страдающие аллергией, астмой, хроническими респираторными заболеваниями.

Параметры воздуха могут отклоняться в ту или иную сторону под влиянием внешних факторов: будь то интенсивность движения автомобилей в непосредственной близости от дома, погода на улице, открытое окно или присутствие чуть большего количества людей в комнате, чем обычно.

Последний случай наиболее показателен при измерении уровня углекислого газа. Ведь именно наличие скопления людей в закрытом пространстве в условиях плохой вентиляции помещения вызывает резкое повышение уровня CO₂ и связанное с этим неприятное ощущение духоты.

Отклонение показателей температуры и влажности от комфортных легко ощутить с помощью органов чувств. Загрязнение воздуха, напротив, не всегда заметно человеческому глазу, и такой воздух не всегда имеет специфический запах.

Мониторы качества воздуха предоставляют данные в цифрах и помогают определить источник проблемы. Отслеживая важные показатели в каждой комнате, можно принимать дальнейшие решения по регуляции вентиляционной системы.

Для эффективной оценки качества воздуха лучше выбирать анализаторы, снабжённые оптимальным количеством датчиков: температуры, влажности, уровня углекислого газа и взвешенных частиц. Преимуществом будет возможность определения концентрации ЛОС, угарного газа, формальдегида, оксида азота. Замеры лучше проводить в каждой комнате отдельно.

Домашние анализаторы полезны ещё и тем, что позволяют оценить качество воздуха локально. Эта функция оказывается важной в свете того, что федеральная система мониторинга качества воздуха в России ещё не создана, функционирует лишь федеральный проект «Чистый воздух», который охватывает регионы фрагментарно. Но даже при работе федеральной службы мониторинга определяться будут лишь общие тенденции загрязнения воздуха на обширной территории.

Как наладить микроклимат в квартире

Для одних групп людей важно, чтобы воздух в квартире был оптимальным, соответствующим нормативам. Для других — чтобы было комфортно в соответствии с личными ощущениями. И в том, и в другом случае каждый параметр воздуха необходимо измерять и регулировать. Датчики качества воздуха успешно справляются только с первой задачей — информированием. Очевидно, что наладить микроклимат они не способны.

Для того чтобы оказывать влияние на показатели, необходимо предпринимать действия: регулировать влажность и температуру, обеспечивать постоянный приток свежего воздуха и его очищение.

Один из анализаторов качества воздуха — MagicAir — был создан как базовая станция для управления климатической техникой. Наиболее эффективно он работает в связке с приточным очистителем воздуха — бризером Tion.

Что такое бризер, принцип работы, функции и характеристики

Бризер забирает воздух с улицы, очищает его от загрязнений и вредных примесей, пропуская через систему тонкой фильтрации. Затем подогревает до комфортной температуры и подаёт в квартиру.

С помощью системы датчиков станция MagicAir делает замеры температуры, влажности и уровня углекислого газа.

Данные о качестве воздуха попадают на облачный сервер, а затем переносятся в мобильное приложение. Узнать о состоянии воздуха можно через смартфон, в приложении также доступна настройка желаемых показателей.

Станция MagicAir проводит сравнительный анализ фактических данных и индивидуальных настроек пользователя и отправляет сигналы климатической технике, чтобы привести параметры к желаемым.

В случаях, когда в помещении постоянно или периодически отмечается повышенная температура воздуха, имеет смысл дополнить бризер кондиционером. В результате поток приточного воздуха будет смешиваться с прохладным воздухом из кондиционера и далее равномерно распределяться по комнате.

Система регуляции качества воздуха в квартире на основе базовой станции MagicAir

Важно отметить, что ни один из датчиков качества воздуха не способен отдельно проанализировать уровень загрязнённости аллергенными частицами. Тем не менее этот показатель важен для многих групп пользователей: аллергиков, астматиков, детей. Бризеры оснащены системой фильтрации, в которую входят HEPA-фильтры, задерживающие мельчайшие частицы PM2.5, к ним относятся и аллергены. Таким образом, при использовании бризера можно быть уверенным в том, что приточный воздух прошёл достаточную очистку и из него удалены аллергены.

Датчики качества воздуха — устройства, которые производят замеры и сигнализируют о проблемах. Для налаживания микроклимата необходима синхронизация работы датчика и климатической техники.

Станция MagicAir, объединённая с бризером Tion, — удобное техническое решение для регуляции показателей микроклимата. Участие человека при этом минимально, поскольку устройства работают в автоматическом режиме.

Ознакомьтесь с характеристиками популярных моделей и подберите бризер под свои задачи!

Расскажем о том, зачем нужна система контроля микроклимата MagicAir, если можно обойтись гигрометром, термометром и датчиком CO₂. Или нельзя?

Рассказываем, что такое влажность воздуха, основные нормы влажности по ГОСТу, какая влажность оптимальна для спальни, гостиной и детской комнаты и как её нормализовать.

Основные нормативы по концентрации углекислого газа в помещении, оптимальные и допустимые значения. Как обеспечить оптимальный уровень CO2 в помещении.

Что такое бризер и как он устроен, принцип работы и основные функции. Как с помощью бризера можно решить основные проблемы микроклимата помещения.

Страница 1 из 62

Время прочтения ≈ 10 минут

В этой статье мы рассмотрим основные нормативы, которые регулируют концентрацию углекислого газа в помещениях, приведём оптимальные и допустимые значения в зависимости от класса помещений.

На примерах покажем, какое на самом деле может быть содержание углекислого газа в разных ситуациях и ответим на вопрос, как обеспечить оптимальный уровень CO2 в помещении.

СО2 — основной показатель свежести воздуха

Свежесть воздуха — это эмпирическая величина, которая показывает, насколько хорошо воздух насыщает организм кислородом, насколько им легко и приятно дышать. Но содержание кислорода трудно измерять: датчики сложные и дорогостоящие. Поэтому изначально в индустрии климата так сложилось, что свежесть воздуха стали оценивать по уровню CO2.

Свежесть воздуха оценивают по содержанию в нём углекислого газа — CO2.

Углекислый газ выбрали для оценки качества воздуха из-за того, что его можно измерить с высокой точностью и из-за его сильного влияния на состояние организма человека. По его концентрации судят также о содержании в воздухе других вредных веществ.

CO2 — углекислый газ или диоксид углерода — бесцветный газ, который не имеет запаха при малых концентрациях. Углекислый газ выделяется людьми, животными и растениями, например, организм человека способен выделить около 1 кг углекислого газа в сутки. Существует прямая связь между концентрацией CO2 и ощущением духоты. Это ощущение возникает у здорового человека уже на уровне 0,08% (т. е. 800 ррm).

В высоких концентрациях углекислый газ токсичен, его относят к удушающим газам и IV классу опасности. При повышении концентрации CO2 в воздухе (0,15%—0,2% или 1500—2000 ppm), возникает общая вялость, снижается работоспособность и концентрация внимания, появляется сонливость и слабость. Содержание CO2 свыше 0,7% или 7000 ppm считается опасным для здоровья человека.

Концентрацию углекислого газа оценивают в PPM (частей на миллион) — количество кубических сантиметров CO2 на 1 кубометр воздуха. То есть, когда говорят уровень CO2 в помещении составляет 800 ppm — это означает, что в 1 м³ воздуха содержится 800 см³ CO2.

Нормы концентрации углекислого газа в помещении по ГОСТ

Оптимальные и допустимые значения содержания углекислого газа в помещении установлены в ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Оптимальным содержанием углекислого газа в помещении называются показатели, которые обеспечивают нормальное состояние организма и ощущение комфорта. Допустимые показатели — это значения, которые при длительном воздействии на человека могут привести к ощущению дискомфорта, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности, но при этом не вызывают ухудшение здоровья.

Нормы содержания углекислого газа в помещениях. ГОСТ 30494-2011.

Согласно ГОСТ, оптимальное содержание углекислого газа для жилых помещений — до 400 ppm. Но в поступающем с улицы воздухе уже содержится СО2, поэтому для расчётов допустимых норм показатели качества воздуха в помещении суммируются с показателями содержания загрязнений в наружном воздухе.

Содержание углекислого газа в наружном воздухе. ГОСТ 30494-2011.

Таким образом, для жителей больших городов оптимальным содержанием CO2 в помещении является 800 ppm. Это считается высоким качеством воздуха. Допустимая концентрация углекислого газа находится в пределах 1000–1400 ppm. Концентрация свыше этих показателей говорит о низком качестве воздуха, что негативно влияет на организм человека.

Оптимальное содержание CO2 в помещении — 800 ppm.

Согласно ГОСТ, допускается превышение нормы СО2 до 1400 ppm, но физиологи рекомендуют считать верхние допустимые значения в 800–1000 ppm.

Ещё в 60-х годах 20-го века изучением влияния углекислого газа на человека занималась Елисеева О.В. — отечественная учёная, которая провела исследования по допустимой концентрации СО2 в помещении. В своей диссертации «Биологическое действие двуокиси углерода на организм человека и гигиеническая оценка её содержания в воздухе общественных зданий» она исследовала влияние углекислого газа на человека в концентрации 1000–5000 ppm.

Она отметила, что при таких показателях нарушается работа дыхательной системы и системы кровообращения, а также значительно ухудшается активность головного мозга. Согласно её выводам, уровень CO2 в помещении не должен превышать 0,1% (1000 ррm), а среднее содержание CO2 должно быть около 0,05% (500 ррm).

Нормы концентрации CO2 для разных помещений

Оценивая качество воздуха в помещении, стоит учитывать его категорию. Так как для квартир и жилых помещений требования более жёсткие, чем для офисных или производственных. Это связано с тем, что жилые помещения предназначены, в том числе и для отдыха, а для полноценного восстановления организма необходимо обеспечить высокое качество воздуха.

Согласно ГОСТ, помещения подразделяются на следующие категории:

Помещения 1-й категории — это помещения, в которых люди находятся в состоянии покоя и отдыха, то есть жилые помещения, отели;

Помещения 2-й категории — это помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учёбой, сюда можно отнести как учебные заведения, так и офисы;

Помещения 3-й категории — это помещения с массовым пребыванием людей, сюда относятся офисы, производственные предприятия и все общественные заведения;

Помещения 4-й категории — помещения для занятий подвижными видами спорта, то есть все спортивные залы, фитнес-центры и клубы, спортивные секции и т.д.

Нормы содержания углекислого газа для жилых помещений

Жилые помещения относятся к 1-й категории. Для того чтобы добиться высокого качества воздуха в квартире в большом городе, уровень CO2 не должен превышать 800 ppm. Для загородных домов требования выше — воздух будет считаться качественным, если содержание CO2 ниже 750 ppm.

Оптимальную концентрацию можно соблюсти, если в помещении находится 1 человек, открыта форточка и хорошо работает вытяжная вентиляция. Если в комнате будет находиться 2–3 человека, то уровень углекислого газа начнёт нарастать до 1000–1200 ppm и форточка уже не спасёт, нужно полноценное проветривание через открытые окна. А за одну ночь в помещении с закрытыми окнами при нахождении в нём 2-х человек, уровень CO2 с допустимого повышается до 2000 ppm. Если оставить окно на микропроветривание (щель), то уровень CO2 будет держаться на значениях в 1200–1300 ppm., что превышает норму на 400–500 ppm.

Таким образом, для поддержания оптимального уровня углекислого газа в помещении, где находится несколько человек, необходимо регулярное проветривание или система приточной вентиляции.

Рассмотрим на примере:Измерения показывают, что в среднем за 1 час человек вырабатывает около 20 л. углекислого газа или 0,02 м³. Предположим, что в комнате 18 м² находится семья из 3-х человек, за 1 час при закрытых окнах они выдохнут 0,06 м³ CO2 в воздух (0,02 м³/ч на 1 человека). Объём комнаты — 54 м³. В процентном соотношении объём CO2 в комнате — 0,1111%. Переводим проценты в ppm (частей на миллион) и получаем 1111 ppm. То есть семья из 3-х человек за час вырабатывает количество углекислого газа, которое превышает оптимальные значения по ГОСТ.

Нормы содержания углекислого газа для офисных помещений

Офисы относятся ко 2-му и 3-му классам помещений, поэтому оптимальным содержанием углекислого газа считаются значения 800–1000 ppm, а допустимым — 1000–1400 ppm.

Но на практике поддерживать допустимый уровень CO2 в офисе — трудновыполнимая задача, так как не всегда есть возможность регулярно проветривать помещение — рабочие места некоторых сотрудников расположены рядом с окном и им будет некомфортно или холодно сидеть у постоянно открытого окна.

Кондиционер также не решит проблему, так как не отвечает за поступление свежего воздуха с улицы, а гоняет воздух внутри помещения, охлаждая его. То есть становится прохладнее и многие ошибочно думают, что воздух стал свежим. Но это не так, уровень содержания углекислого газа будет только расти.

Рассмотрим на примере:Рассмотрим офисное помещение 30 м², в котором находится 6 сотрудников, за 1 час они выработают 0,12 м³ CO2 (0,02 м³/ч на 1 человека). Объём офиса — 81 м³, в процентном соотношении объём CO2 — 0,1481 или 1481 ppm. То есть уже через час при закрытых окнах уровень CO2 превысит допустимые нормы.

Нормы содержания углекислого газа для школ и учебных заведений

Школы, ВУЗы и другие учебные заведения относятся ко 2-ому классу помещений и оптимальной концентрацией углекислого газа будут считаться показатели, не превышающие 800–1000 ppm.

В среднем в учебных кабинетах, где учится 25–30 человек, концентрация CO2 колеблется в пределах 2000–2500 ppm — перед началом занятий уровень углекислого газа находится в пределах нормы, но затем начинает неуклонно расти и уже через 20–30 минут накапливается выше нормы в 2 раза.

Проблема вентиляции в школах и других образовательных учреждениях связана с тем, что большинство из них расположены в старых зданиях с устаревшими системами вентиляции. И если раньше вентиляция и работала, то после замены старых окон на пластиковые, классы стали герметичными — углекислый газ быстро накапливается, а свежий воздух не поступает или поступает плохо.

Рекомендуется проветривать классы каждую перемену, но за это время воздух не сможет полностью обновиться, поэтому нужна система принудительной приточной вентиляции.

Рассмотрим на примере:Возьмём стандартный класс площадью 64 м², в нём находится 25 учеников и учитель, урок длится 45 минут, за это время 26 человек выдохнут 0,58 м³ углекислого газа. Объём класса — 192 м³, объём CO2 в классе — 0,3020% или 3020 ppm, что в 3 раза превышает оптимальные показатели.

Нормы содержания углекислого газа для спортивных залов и клубов

Помещения для занятий спортом относятся к 4-ому классу помещений, в них допустимым содержанием CO2 является 1400 ppm.

Количество углекислого газа в помещении зависит не только от количества человек, находящихся в нём, но и от вида их деятельности. Чем активнее деятельность, тем больше углекислого газа выделяется. Физические упражнения можно отнести к тяжёлой работе, получается, что занимаясь спортом, человек вырабатывает в 5 раз больше углекислого газа, чем человек, который просто сидит.

Выделение CO2 при различных видах физической нагрузки. ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015 Воздух замкнутых помещений.

В спортзалах и фитнес-клубах одновременно может находиться большое количество человек, занятых физическими нагрузками, при которых углекислый газ вырабатывается значительно интенсивнее. Например, человек в положении сидя выдыхает 0,02 м³ углекислого газа, а при физических нагрузках — уже 0,11 м³.

Поэтому для фитнес-клубов обязательным условием является обильное поступление свежего воздуха. Проветривание через окно не эффективно и может привести к возникновению сквозняков, что для спортзалов недопустимо. Необходимо организовать систему вентиляции, которая обеспечит приток свежего воздуха и удаление отработанного.

Рассмотрим на примере:Площадь тренажёрного клуба мини-формата 200 кв.м. По санитарным нормам на 1 посетителя должно приходиться не менее 5 м². Предположим, что требование соблюдаются и в зале одновременно находится не более 40 человек. За 1 час интенсивных физических упражнений они выработают 4,4 м³ СО2 (0,11 м³ на человека). Объём помещения — 700 м³, доля содержания CO2 — 0,6285% или 6285 ppm. То есть за 1 час при отсутствии приточного воздуха уровень углекислого газа может превысить норму почти в 5 раз, такая концентрация близка к критичной для здоровья человека.

Субъективные показатели свежести

Уровень углекислого газа необходимо измерять, так как он оказывает прямое влияние на организм человека, но мы не можем оценить его объективно без специальных приборов и зачастую ориентируемся только на собственные ощущения.

Запах свежести

Человек ассоциирует свежий воздух с различными запахами: запахом «после дождя», запахом травы или листьев. Мы привыкли ощущать свежеть сразу, как открываем окно. Но этот воздух нельзя назвать свежим. Хоть запах сам по себе не является загрязнителем, но он указывает на наличие в воздухе загрязнителя.

Если воздух пропускать через эффективные фильтры, например, через HEPA и угольный, то воздух очищается от этих запахов. Такой воздух кажется менее свежим, но это просто субъективное ощущение. Если измерить уровень CO2 с помощью датчика, то можно убедиться, что он в норме.

Ощущение, что воздух свежий, потому что пахнет, как «после дождя», обманчиво. На самом деле пахнет мокрой землёй, а значит, в воздухе есть загрязнитель.

Прохлада как свежесть

Часто свежесть ассоциируют с прохладой — это ещё одно заблуждение. В помещении может быть пониженная температура, но высокий уровень CO2. Многие пытаются решить проблему духоты с помощью кондиционера.

К сожалению, кондиционеры не помогут, так как они не подают свежий воздух с улицы в помещение, а просто его охлаждают. Кондиционер берёт воздух из помещения, прогоняет через себя, охлаждает и подаёт обратно в помещение. Температура понижается, но уровень CO2 повышается, так как притока нового воздуха не было.

Основные причины повышения CO2 в помещении

Существует несколько основных причин повышенного уровня СО2 в помещении.

Первая причина — это люди, одновременно находящиеся в помещении, и их деятельность. Чем больше людей, тем активнее вырабатывается углекислый газ. Особо остро эта проблема стоит в офисах. Офисному сотруднику должна обеспечиваться площадь рабочего места не менее 4,5 м². Но работодатели часто не соблюдают нормативы и получается, что в маленьком офисе одновременно находится большое количество активно дышащих людей. Поддерживать уровень углекислого газа в пределах нормы в подобной ситуации достаточно проблематично.

Вторая — это герметичные пластиковые окна. Изначально здания проектировались так, чтобы воздух поступал через щели в окнах или через неплотности в строительных конструкциях. Но в погоне за утеплением и шумоизоляцией, массовой заменой обычных окон на герметичные пластиковые, люди совершенно забыли о том, как воздух будет поступать в помещение. В новых домах с пластиковыми окнами проектировщики это предусмотрели и на этапе проектирования закладывают наличие приточных клапанов.

Третья причина — неработающая вытяжка. По мере эксплуатации вентиляционные вытяжки сильно засоряются, это приводит к слабой тяге и как следствие низкому уровню притока свежего воздуха с улицы. Нередки ситуации, когда во время ремонта вентиляционные отверстия и вовсе заделывают, что полностью останавливает работу вентиляционной системы. Нет тяги в системе вентиляции — нет притока свежего воздуха с улицы.

Как обеспечить оптимальный уровень СО2

Решить проблему повышенного содержания углекислого газа в помещении можно только одним способом — это замена выработанного воздуха, насыщенного CO2, свежим с улицы — то есть проветриванием. Это можно сделать, открыв окно, или с помощью системы приточной вентиляции.

Понижение уровня углекислого газа с помощью окна

Самый простой — это проветривание через окно. Как правило, проветривание длится не более 10–15 минут, за такое время воздух не сможет обновиться полностью, необходимо проветривать часто. Но в помещениях, где на протяжении длительного времени находятся люди, частые проветривания практически невозможны, так как этот способ имеет ряд значительных недостатков.

Помимо резкого потока холодного воздуха, поступающего в зимний период, к недостаткам проветривания через открытое окно относятся шум, пыль, пыльца и аллергены с улицы. Если помещение располагается не в самом экологически благоприятном районе города, то к шуму и пыли можно добавить бензол, толуол, фенол, формальдегид и другие органические соединения, которые содержатся в воздухе.

Есть ещё один неочевидный минус — это износ фурнитуры: чем чаще мы открываем окно, тем быстрее изнашивается фурнитура и уплотнители, провисают створки. В итоге снижается тепло и звукоизоляция — то, ради чего и покупались дорогостоящие окна.

Понижение уровня углекислого газа с помощью систем приточной вентиляции

Решить проблему открытого окна можно с помощью системы приточной вентиляции. Существуют различные виды таких систем — от примитивных бюджетных приточных клапанов до дорогостоящей централизованной системы вентиляции.

Все они нацелены на решение основной задачи — приток в помещение воздуха с улицы. Каждая система обладает рядом преимуществ и недостатков, и определённым набором функций — фильтрация, подогрев воздуха, увлажнение и т.д.

Некоторые из этих систем недостаточно производительны и не могут обеспечить необходимый приток воздуха в расчёте 30м³/ч на человека, например, приточные клапаны или рекуператоры. Другие экономические целесообразно применять только на больших объектах, например, централизованные системы вентиляции. А установку системы с наружным блоком типа Ventmachine, необходимо будет согласовать с Управляющей компанией, так как она монтируется на фасад.

Когда речь идёт о квартире, небольшом офисе или учебном классе (помещения 1-ой и 2-ой категории), наиболее правильным решением станет установка датчика CO2 и компактного приточного комплекса — бризера. Уровень CO2 будет поддерживаться в оптимальных значениях и решатся проблемы открытого окна.

Бризер принудительно подаёт в помещение необходимое количество воздуха с улицы, пропускает его через многоступенчатую систему фильтрации и подогревает до комфортной температуры. За счёт активного притока отработанный и насыщенный СО2 воздух выталкивается в вытяжную вентиляцию. Таким образом нормализуется уровень углекислого газа в помещении.

Бризер подаёт воздух с улицы, пропускает его через систему фильтрации и подогревает до комфортной температуры

Работу бризера можно настроить по уровню СО2 с помощью датчика. Бризер будет получать показатели о содержании углекислого газа в помещении с внешнего датчика и сам выберет нужную скорость, которая приведёт текущие значения к оптимальным.

Например, с помощью устройства Magic Air можно задать уровень CO2 в 800 ppm, датчик будет непрерывно анализировать концентрацию углекислого газа и выбирать скорость подачи свежего воздуха, которая будет поддерживать CO2 в пределах оптимального значения в 800 ppm. Подробнее о системе Magic Air мы рассказываем в нашей статье «Зачем нужна система MagicAir?».

Выводы

В помещении важно поддерживать оптимальную концентрацию уровня СО2, так как углекислый газ оказывает негативное влияние на организм человека. Существует ГОСТ, который регулирует оптимальные и допустимые показатели для разных категорий помещений.

Оптимальный уровень CO2 в помещении — 800 ppm — такой воздух считается качественным. Допустимая концентрация углекислого газа находится в пределах 1000–1400 ppm.

Чтобы поддерживать оптимальные параметры CO2 в помещении, необходима установка системы приточной вентиляции, так как проветривание через окно не всегда эффективно и имеет ряд существенных недостатков.

Из всех систем приточной вентиляции именно бризеры наиболее эффективно справляются с повышенным содержанием углекислого газа. Бризер позволяет проветривать помещение с закрытыми окнами 24 часа в сутки 365 дней в году и поддерживать оптимальный уровень CO2.

Ответьте на 5 вопросов и подберите бризер под свои задачи

Расскажем о том, каким нормам должна соответствовать вентиляция в квартире и что нужно сделать, чтобы дышать хорошим воздухом и не простужаться.

Рассказываем, какой уровень шума допустим по СНиП и СанПиН и что делать, если он выше нормы.

Углекислый газ и его роль в организме человека. Влияние углекислого газа на организм, почему и чем опасна его высокая концентрация в помещении.

Углекислый газ и его воздействие на организм человека

Углекислый газ выполняет важную функцию в организме человека и поэтому оказывает на него непосредственное воздействие. Рассмотрим, что такое углекислый газ, какова его роль в метаболизме человека и почему он не менее важен, чем кислород. Расскажем, как СО2 влияет на организм, почему и чем опасна его высокая концентрация в помещении.

Что такое углекислый газ

Углекислый газ или диоксид углерода — малотоксичный газ, в нормальных условиях без запаха и цвета. CO2 — небольшая, но важная составляющая воздуха, он является одним из элементов окружающей среды, участвует в процессе фотосинтеза, метаболизма, выделяется людьми и животными, а также в ходе брожения и гниения.

Для организма человека углекислый газ не менее важен, чем кислород, а их баланс поддерживают естественные процессы — фотосинтез и дыхание.

Углекислый газ и метаболизм человека

Углекислый газ участвует во многих метаболических процессах. Он регулирует работу дыхательного и сосудисто-двигательного центра, возбудимость нервной системы, активность многих ферментов и гормонов, отвечает за электролитный состав крови, тонус центральной нервной системы, сосудов и бронхов, поддерживает обмен веществ. Следовательно СО2 непосредственно влияет на все биохимические реакции организма.

Углекислый газ — возбудитель дыхательной системы. Вопреки распространённому мнению, человек совершает очередной вдох при избытке углекислого газа, а не дефиците кислорода.

СО2 — продукт метаболизма, он переносится кровью от клеток тканей к лёгким. При вдохе лёгкие человека наполняются кислородом и в них происходит двусторонний обмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ выделяется из неё.

В обмене участвует гемоглобин, так как он основной переносчик кислорода к клеткам. В нём возникает процесс замены кислорода углекислым газом: гемоглобин доставляет кислород из лёгких к клеткам, а после — углекислый газ к лёгким. И этот обмен должен быть сбалансированным.

Дисбаланс вызывает эффект «Вериго-Бора», согласно которому переизбыток кислорода и недостаток углекислого газа приводят к кислородному голоданию. Такой парадокс вызван тем, что без присутствия CO2 кислород не может высвободиться из связанного состояния с гемоглобином и переходить в ткани и органы.

Таким образом, углекислый газ необходим для отрыва кислорода от гемоглобина, иначе кровь будет циркулировать по организму, но не отдавать кислород, что приведёт к кислородному голоданию.

СО2 помогает кислороду переходить в ткани и органы.

Для нормального функционирования организма важен баланс углекислого газа и кислорода. Недостаток и избыток углекислого газа в организме приводит к гипокапнии и гиперкапнии.

— недостаток углекислого газа в крови. Чаще всего проявляется в виде головокружения, в худшем случае приводит к потере сознания. Возникает в состоянии паники или стресса при частом и глубоком дыхании. Гипокапния также развивается с возрастом, когда содержание СО2 в крови падает ниже 3,5 % от нормальных 6—6,5 %.

Норма содержания углекислого газа в крови — 6—6,5%.

— избыток углекислого газа в крови. Интоксикация углекислым газом проявляется в виде головной боли, тошноты, повышенного потоотделения, в крайних случаях — потери сознания. Возникает при длительном нахождении в замкнутом помещении с высоким содержанием CO2, но чаще всего в экстренных ситуациях, например, задержка дыхания под водой.

Углекислый газ в атмосфере

Углекислый газ выполняет важную функцию в атмосфере земли, он участвует в процессе фотосинтеза, воздействует на теплообмен. А также формирует «парниковый эффект» и влияет на климат.

Основные источники углекислого газа — природного происхождения. Он вырабатывается людьми, растениями и животными, содержится в вулканических газах, выделяется при разложении органики.

К техногенным источникам относятся выбросы промышленных предприятий, транспорт, производство электроэнергии, сжигание ископаемого топлива.

Концентрация углекислого газа в воздухе незначительна и составляет 0,02—0,045 % или 250—450 ppm, но с каждым годом уровень CO2 растёт и в крупных городах может достигать 0,06% или 600 ppm.

PPM — величина, означающая одну миллионную долю. В случае измерения CO2, количество PPM показывает количество кубических сантиметров CO2 на 1 кубометр воздуха.

Первым доказательством постоянного роста концентрации углекислого газа в атмосфере стала работа Чарльза Дэвида Килинга — американского учёного климатолога. С 1958 года он проводил регулярные частые измерения концентрации CO2 в атмосфере на Южном полюсе и на Гавайях.

График Килинга: концентрации атмосферного CO2, на основе наблюдений в обсерватории Мауна-Лоа (Mauna Loa Observatory), Гавайи

Содержание углекислого газа в атмосфере сохраняет устойчивые тенденции роста. Так, в 2009 г. средняя концентрация CO2 составляла 387 ppm., а в 2016 г. превысила отметку в 400 ppm. В 2017 г. был зафиксирован уровень CO2 в 403,3 ppm, в 2018 г. — 410,26 ppm., в 2019 г. — уже 415,28. А в мае 2020 г. концентрация углекислого газа в атмосфере установила новый рекорд — 417,1 ppm.

Углекислый газ в помещении

Из внешней среды углекислый газ поступает в помещение вместе с воздухом, где его уровень начинает повышаться. Внутри помещений CO2 вырабатывается находящимися в нём людьми, животными и растениями и чем больше людей в помещении и активнее их деятельность, тем быстрее будет расти уровень CO2.

Основные нормативы по содержанию углекислого газа в помещении установлены в ГОСТ 30494-2011, согласно которому, оптимальным содержанием CO2 в помещении является 800 ppm. Это считается высоким качеством воздуха. Допустимая концентрация углекислого газа находится в пределах 1000-1400 ppm. Концентрация свыше этих показателей означает, что воздух в помещении низкого качества и может негативно влиять на организм человека.

Оптимальный уровень CO2 в помещении — до 800 ppm

При закрытых окнах и отсутствии системы принудительной вентиляции, содержание CO2 будет постоянно расти. В помещениях люди находятся более 80% своего времени и в процессе пребывания многие начинают чувствовать духоту — это самый первый индикатор того, что уровень CO2 повышен.

В таких ситуациях ошибочно говорят о нехватке кислорода, но на самом деле уровень кислорода не меняется, а растёт уровень CO2. Помимо ощущения духоты, люди отмечают и другие симптомы: головная боль, ухудшение концентрации внимания, сонливость, вялость и т.д.

Единственный способ понижения уровня CO2 — это интенсивный приток свежего воздуха с улицы, который вытеснит переработанный и насыщенный углекислым газом воздух в систему вентиляции. Для этого необходимо регулярно проветривать помещение или установить систему приточной вентиляции.