Який вплив має вуглекислий газ на людину. Допустимий рівень утримання СО2 у приміщеннях.

Часто можна почути про те, що існує проблематика збільшеного вмісту СО2 (вуглекислого газу) у повітрі, що згубно впливає на здоров'я та самопочуття людини. Як можна визначити якість повітря та яка норма утримання СО2 у приміщенні? Які можна вжити заходів щодо зниження концентрації вуглекислого газу в приміщенні?

Атмосфера Землі - це газова оболонка, що оточує планету. За складом вона складається з безлічі газів, зокрема і СО2. У відсотковому змісті склад атмосферного повітря:
 

  • 78,08% азот,
  • кисень (20,95%),
  • аргон (0,93%),
  • водяна пара (0,5-4%)
  • вуглекислий газ (0,034%),
  • і зовсім у невеликих кількостях у повітрі міститься водень, гелій та інші шляхетні гази.

Відсоткова складова більшості газів в атмосфері залишається практично незмінною, винятком є ​​вода і вуглекислий газ, так як відсоткова частка їх суттєво схильна до змін в залежності від навколишніх умов.

Чому відбувається накопичення СО2 у закритих приміщеннях?
Розглянемо фізіологічний процес-дихання. Що є результатом дихання? Який вплив може мати на людину високий вміст СО2 у закритому приміщенні? Отже, дихання - це фізіологічний процес, що створює умову для нормального перебігу метаболізму у всіх живих організмах. Здорове повітря для дихання людина має складатися з 21,5% кисню та 0,03 – 0,04% вуглекислого газу. Люди видихають вуглекислий газ, а вдихають кисень. Всього за одну годину одна людина без фізичних навантажень у спокійному стані вдихає близько 25 літрів кисню та видихає приблизно 22 літри вуглекислого газу. При зміні стану людини зі спокійної на активну діяльність (див. таб.) чи то робота за комп'ютером, ходьба, спорт чи робота по дому, частота вдихів та видихів збільшується, відповідно зростає рівень концентрації вуглекислого газу, що міститься у приміщенні без вентиляції.

Але багато людей не замислюються про те, що в приміщенні з недостатньою або відсутньою вентиляцією відбувається накопичення вуглекислого газу, тобто значно погіршується якість повітря, яке вони вдихають. Так само вуглекислий газ надходить з вулиці, СО2 виділяється як результат горіння газової плити і колонки, каміна, котла. .


Яке ж вплив має високий вміст вуглекислого газу самопочуття здоров'я людини, т.к. практично завжди, чи відбувається порушення його рівня в закритих приміщеннях?

При високому вмісті вуглекислого газу в приміщення, а саме вище 1000 ppm, люди, які перебувають у ньому, відчувають синдром хворого на приміщення (СБП). Повітря з високим вмістом СО2 погіршує самопочуття людей, одними з найпоширеніших симптомів підвищеного СО2 є сонливість, втрата концентрації, розсіяність, головний біль, апатія, суттєве зниження працездатності, так само повітря в приміщенні може містити мікроби, інфекції, що передаються повітряно-краплинним .

Норми утримання СО2 у шкільних закладах, офісах

Численні дослідження підтверджують негативний вплив СО2 на самопочуття та здоров'я людей, які перебувають у приміщенні. Дослідження проводилися у різних дивних світу та на різних континентах.

Наприклад, у рамках програми «Health Effects of School Environment» проведеної в Італії вченими Європейською комісією DG SANCO у 2006 році були проведені дослідження щодо впливу СО2 на дітей та виявили, що при перевищенні рівня СО2 у 1000 ppm підвищує у дітей у 2 рази ризик риніту, а сухий кашель виникає в 3,5 рази частіше, діти, які протягом тривалого часу перебувають у загазованих приміщеннях, мають вразливішу носоглотку.

У США, згідно з рекомендаціями у навчальних приміщеннях, концентрація СО2 не повинна перевищувати 0,06%. Підвищення концентрації СО2, де знаходиться 25-30 учнів та площа класу близько 50м2, відбувається перевищення норми СО2 вдвічі за 30 хвилин.

Чому це відбувається? Утеплені будівлі згідно з новими нормами енергоефективності, герметичні пластикові вікна зводять до мінімуму природну вентиляцію і навіть якщо будівля оснащена вентиляцією, то вона, як правило, застаріла і дорога в експлуатації. Якщо ж вентиляції немає, то рекомендується провітрювати клас, аудиторію кожну зміну. Слід звернути увагу, що класні кабінети рідко провітрюються, тому що відкрите вікно – це застуджені діти та шум з вулиці.

Розглянемо експеримент у школі, який дав наступний результат, що більш як половина навчального часу кількість вуглекислого газу в повітрі перевищує 1500 ppm, а іноді наближається до 4200 ppm!

Розглянемо малюнок, як відбувається накопичення СО2 у класі.

Зосередитись у таких умовах неможливо, так само критично знижується здатність до сприйняття інформації. Чим вище концентрація вуглекислого газу аудиторії, класі, тим складніше сприймати і засвоювати подану інформацію тобто. важче ставати справлятися з навчальним навантаженням.

Проблема з вентиляцією найбільш гостро стоїть у квартирах, офісних будівлях та дитячих закладах. Якість повітря є однією з основних норм у європейських школах, які регламентуються контролюючими органами, наприклад, у навчальних закладах Великобританії використовують припливно-витяжну установку з рекуперацією тепла та датчиком якості повітря СО2. Таке вентиляційне обладнання не лише ефективно відстежує якість повітря, а також недороге в експлуатації. В Україні вентиляційні норми ще допрацьовують, а проблема надмірного СО2 у школах – ігнорується.

Порушення норми утримання СО2 в офісах викликає ті ж проблеми, що й у випадку з учнями. Виникають ознаки "передозування" СО2, у результаті розсіюється увага, падає результативність і продуктивність праці, а кількість помилок зростає.

Актуальність "передозування" вуглекислим газом у приміщенні, де використовується лише кондиціонер, ще більша. Це з відчуттям комфорту, т.к. охолоджене повітря здається оптимальним, проте охолодження повітря не знижує концентрацію СО2.

Висновки

Дослідження щодо впливу СО2 на стан здоров'я людей дали наступний результат:

при високому вмісті СО2 у повітрі спостерігається істотне зниження уваги і виникає почуття нездужання, з'являється швидка стомлюваність, головний біль, зниження працездатності та збільшення помилок. До того ж, вуглекислий газ виявляється причиною підвищеної захворюваності людей, насамперед страждає носоглотка та дихальні шляхи. У всіх приміщеннях, де перебувають люди і виражена проблема з вентиляцією, необхідно контролювати рівень концентрації вуглекислого газу, адже тримати вікна постійно відкритими немає можливості.

Установка кондиціонерів, використання у будівництві та реконструкції сучасних будівельних матеріалів, які максимально енергоефективні, де створюються герметичні умови без забезпечення відповідного припливу свіжого повітря-забезпечують усі умови щодо накопичення та високого вмісту вуглекислого газу в приміщенні.

У приміщеннях, де знаходяться люди, необхідно використовувати припливно-витяжну вентиляцію, що сприяє стабільному зниженню рівня вуглекислого газу в приміщенні, щоб унеможливити його згубний вплив на здоров'я. При цьому важливо, щоб припливно-витяжна вентиляційна установка була з рекуператором і мала достатню продуктивність, враховуючи призначення приміщення. У приміщеннях, де значення концентрації вуглекислого газу не перевищує 800ppm, люди працюють з більшою концентрацією уваги, рідше скаржаться на головний біль та менше хворіють на респіраторні інфекції. Контролювати рівень СО2 необхідно у школах, дитячих садках, університетах, спортивних залах, ТЦ та офісних центрах, будинках, квартирах, якість нашого життя безпосередньо залежить від гарного настрою та самопочуття.

Припливно витяжна установка Utek з рекуператором, фільтр F7 забезпечує фільтрацію повітря, а датчик якості повітря СО2 буде відстежувати концентрацію вуглекислого газу в приміщенні. Така вентиляційна установка може бути хорошим рішенням для навчальних закладів, спортивних комплексів, сигналом регулювання повітрообміну в цій системі вентиляції служить значення концентрації вуглекислого газу, яке вимірюється спеціальним датчиком. Автоматика припливно-витяжної установки, отримавши сигнал від датчика якості повітря (СО2), збільшує повітря на виробництво вентиляторів, коли концентрація СО2 знижується до встановленої норми вентиляція перестає працювати. Так само потрібно відзначити, що у всіх-припливно-витяжних установках UTEK з рекуперацією тепла є можливість підключити в автоматику і керувати роботою вентиляційної установки по датчику якості повітря (датчик СО2).