Stále častěji se hovoří o tom, že zvýšená hladina oxidu uhličitého ve vzduchu negativně ovlivňuje pohodu člověka. Jak ale určit kvalitu ovzduší? Jaká opatření by měla být přijata pro její zlepšení? Jaká je obecně přípustná norma CO2 v interiéru? Promluvme si o tom a začněme tím, jak oxid uhličitý ovlivňuje lidské tělo a proč je nebezpečný.
Proč je oxid uhličitý pro člověka nebezpečný?
Vdechujeme kyslík a vydechujeme oxid uhličitý, a to je všeobecně známo. Dospělý člověk bez fyzické aktivity spotřebuje za 1 hodinu asi 25 litrů kyslíku a vypustí přibližně 22 litrů oxidu uhličitého, při tréninku a aktivních pohybech se toto množství zvyšuje na 36 litrů. Vzduch, který vydechujeme, obsahuje 100krát více této složky, než se nachází v atmosféře. Mnoho lidí však nepřemýšlí o tom, že se v místnosti s nedostatečným větráním hromadí CO2, mění složení a kvalitu vzduchu. Ve skutečnosti je to vedlejší produkt naší životně důležité činnosti a my, když jsme uvnitř, jsme nuceni jej znovu vdechovat. Znečištěný vzduch způsobuje zhoršení životních podmínek lidí. Nejčastějšími „příznaky“ jsou ospalost, apatie, ztráta koncentrace, bolest hlavy.
Účinek oxidu uhličitého
OEM snímače CO2 pro výrobce snímačů
Oxid uhličitý je nedílnou součástí vzduchové směsi, ale jeho koncentrace na ulici není vysoká – pouze asi 400-450 ppm (částic na milion), což odpovídá 0,04% objemové koncentraci. Čím více průmyslových podniků se nachází v obytné oblasti, tím vyšší bude koncentrace škodlivin a oxidu uhličitého. Proto se takové oblasti vyznačují zvýšenými normami a pro zóny s příznivou environmentální situací naopak normami nižšími. Normální hladina CO2 v interiéru překračuje hodnoty na ulici přibližně 1,5krát, tedy až 600 ppm.
Již koncentrace 800 ppm je považována za nebezpečnou a při 1000 ppm, tedy 0,1% objemové koncentraci, se objevují první známky „otravy“ (bezdůvodná letargie, dýchací potíže). Tyto hodnoty jsou však stále v rámci normy: úroveň nad 1400 ppm je považována za překračující hygienické normy. S takovými ukazateli je již obtížné soustředit se na plnění úkolů, pokud je člověk v práci, a je obtížné normálně usnout, pokud mluvíme o relaxaci doma.
Kritické hodnoty jsou více než 3000 ppm (0,3 %). V tomto případě se rychle rozvíjejí známky hladovění kyslíkem, dochází k nevolnosti a zrychluje se puls.
Příznaky expozice oxidu uhličitého
Skutečnost, že normy CO2 v interiéru (ppm) skutečně ovlivňují pohodu studentů žijících a pracujících, dokazují četné studie provedené v asijských a evropských zemích. Mezi nimi:
- Indičtí vědci z Kalkaty zjistili, že CO2 je nebezpečný toxin, který ve zvýšených koncentracích vede k biochemickým změnám až na buněčných membránách a také vyvolává acidózu. Studovali asi 600 lidí z průmyslových oblastí a předměstí a zjistili, že ti, kteří žijí ve znečištěném ovzduší, mají v krevním séru v průměru o 60 % vyšší hladiny bikarbonátu.
- Vědci Robertson z Velké Británie vypočítali, že nepříznivé změny v lidském těle začínají již při obsahu CO2 426 ppm. Výraznější excesy vyvolávají krátkodobé nadměrné vzrušení, pokračující úzkost a pokles touhy být fyzicky aktivní.
- Skupina vědců z Finska vedená Olli Seppanenem zapojila do svého experimentu více než 30 tisíc lidí a zjistila, že v kancelářích, kde koncentrace oxidu uhličitého nepřesahuje 800 ppm, lidé pracují s větší koncentrací, méně si stěžují na bolesti hlavy a trpí z menšího počtu infekcí dýchacích cest.
- V Itálii vědci (členové Evropské komise DG SANCO v rámci programu „Health Effects of School Environment“) zkoumali vliv CO2 na děti (experiment byl proveden v roce 2006) a zjistili, že když hladina překročí 1000 ppm u dětí, riziko vzniku rýmy a suchý kašel se vyskytuje 2krát častěji. Děti, které tráví dlouhou dobu v místnostech znečištěných plynem, mají zranitelnější nosohltan.
- Korejští odborníci zkoumali souvislost mezi astmatem a koncentrací oxidu uhličitého v bytech, kde žijí nemocné děti. Ukázalo se, že úrovně CO2 přímo ovlivňují počet útoků.
- Auditorská skupina KPMG (Nizozemsko) a vědci z Middlesex University (UK) provedli experiment mezi dobrovolnými zaměstnanci kanceláří. Prokázali, že při překročení hladiny 800 ppm se snížila pozornost o 30 %, při hladině 1000 ppm začala lidi bolet hlava, když hladina dosáhla 1500 ppm, většina (80 %) se začala cítit unavená a při 2000 ppm už 60 % dělníci se nebyli schopni soustředit na svou práci.běžné akce.
Všechny tyto studie tak či onak potvrzují: ucpanost, závratě, snížená výkonnost a další příznaky obecných neduhů nevznikají z nedostatku O2, ale z přebytku CO2.
V jakých případech je nutné kontrolovat hladinu oxidu uhličitého?
Existují 4 třídy kvality ovzduší (podle GOST R EN 13779):
- IDA 1 nebo vysoká kvalita, méně než 400 str./min
- IDA 2 nebo střední kvalita, asi 400-600 str./min
- IDA 3 nebo přijatelné, 600 až 1000 str./min
- IDA 4 nebo nízká, přes 1000 str./min
Není možné snížit emise oxidu uhličitého: vzniká při dýchání, pochází z ulice (zejména pokud okna směřují k dálnici), uvolňuje se při hoření krbu, při provozu plynového sporáku, kotle nebo ohřívače vody.
Je však možné kontrolovat množství CO2 v místnosti pomocí speciálních senzorů a zajistit ventilaci včas, aniž by došlo ke zhoršení negativních procesů a ke zhoršení stavu lidí. Takové měřící přístroje jsou nezbytné zejména v místnostech, kde se učí děti, léčí se astmatici nebo se provádějí technické procesy vyžadující zvýšenou koncentraci pozornosti zaměstnanců. Je jasné, že tyto hodnoty nelze „od oka“ určit, navíc lidé mají různé prahy citlivosti.
Typicky jsou senzory kombinovány s vybavením ventilačního systému. Je důležité, aby ventilace měla dostatečný výkon. Normy vyžadují následující standardní výměnu vzduchu: pro konferenční místnosti a posluchárny 25,5 m³/h čerstvého vzduchu, pro restaurace a kanceláře – 34 m³/h, pro nemocnice a obytné prostory – minimálně 42,5 m³/h na osobu.
Normy pro rezidenční oxid uhličitý
Pro obytné prostory existují stavební normy pro koncentraci CO2 v souladu s GOST 30494-2011, názory fyziologů se však na tuto záležitost liší (domnívají se, že normy jsou příliš vysoké a nemohou ve skutečnosti zajistit bezpečnost). Rozlišují se následující úrovně „kontaminace plynem“:
- Atmosférický vzduch, dobré veselé zdraví: 400-600 ppm podle norem a 300-400 podle fyziologů;
- Normální kvalita: 800 (600);
- Průměrná kvalita je 800-1000, ale v praxi se při horní prahové hodnotě každý 2. člověk cítí letargický, dusný a ospalý;
- Přípustná norma je 1000-1400. Tyto hodnoty jsou považovány za maximální přípustné hodnoty, ale v praxi již mnoho lidí pociťuje sníženou pozornost, zhoršené vnímání a schopnost zpracovávat informace, zhoršené dýchání a vysychání sliznic v nosohltanu;
- Nízká kvalita vzduchu – nad 1400 – vyvolává pocit extrémní únavy, lidé se stávají neiniciativní, nemohou se soustředit na běžné činnosti, mají problémy s usínáním. Při překročení více než 2000 ppm dělá 70 % lidí ve své práci chyby.
Standardy ve školách
Čím více oxidu uhličitého ve třídě, tím obtížnější je absorbovat informace a vyrovnat se s akademickou zátěží. V USA tedy existují doporučení, podle kterých by koncentrace CO2 ve vzdělávacích prostorách neměla překročit 0,06 %. V Rusku může být podle současných norem objemový zlomek 0,08 %. V praxi jsou takové hodnoty zřídka pozorovány – možná 2 nebo dokonce 3krát překročení, což způsobuje pocení, ucpaný nos a vysokou únavu. Utěsněná plastová okna výrazně zhoršují přirozené větrání: ve třídě 25-30 osob se oxid uhličitý zahřeje dvakrát více než normálně za pouhou půlhodinu, tedy ještě před koncem lekce. Proto se doporučuje každou přestávku větrat místnost (pokud není možné provést komplexní modernizaci ventilačního systému).
Normy v kancelářích
Zvýšená hladina oxidu uhličitého v kancelářích vyvolává stejné problémy jako u školáků ve vzdělávacích institucích: klesá produktivita práce a roste počet chyb. Podle SanPin jsou hladiny v rozmezí od 800 do 1400 ppm považovány za přijatelné, ale v praxi se již při 1000 (0,1 %) objevují známky „předávkování“.
V místnostech, kde se používá klimatizace, se problém jen zhoršuje. Ochlazený vzduch se totiž zdá být pohodlný, okna se neotevírají, ale pokles teploty nevede ke snížení koncentrace CO2. Proto je důležité nainstalovat speciální senzor, zlepšit ventilační systém a zajistit, aby hustota ubytování zaměstnanců odpovídala současným stavebním normám – od 4 do 6,5 m2 na osobu.
Závěry
V bytech, kancelářských budovách a dětských vzdělávacích institucích je problém s větráním nejvýraznější. Zhoršuje to skutečnost, že existují značné rozdíly mezi stavebními a hygienickými normami. Pokud GOST umožňuje překročení normy CO2 na 1400 ppm, pak fyziologové nazývají 800-1000 horní limitní hodnotou.
Situaci značně ovlivňuje i výstavba s přestupky: nedostatečné větrání a montáž plastových oken, klimatizace bez zajištění dostatečného proudění čerstvého vzduchu. V místnostech, kde jsou neustále přítomni lidé a není možné mít neustále otevřená okna, by měla být instalována čidla pro monitorování CO2 a kompaktní přívodní větrání, které pomáhá trvale snižovat hladinu oxidu uhličitého a eliminuje jeho škodlivé účinky na zdraví.
Fyzická kondice člověka určuje zejména efektivitu řešení zadaných úkolů a kvalitu života obecně. Diety, sport, nedostatek zlozvyků – to vše nemusí stačit, pokud žijete nebo pracujete v nepříznivém prostředí, kde je nadbytek oxidu uhličitého. V moderní realitě se tato situace stává akutním problémem, který se vyskytuje téměř všude: v jednotlivých domech, kancelářích, školách a prostorách pro jiné účely. Zbavte se CO úplně2 nemožné, protože ho vydechují živé bytosti. Zároveň je možné kontrolovat jeho obsah a předcházet nebo se vyhýbat stavům, které zhoršují výkon a způsobují újmu na zdraví. Zvažme normy a důsledky zhoršení optimálních ukazatelů.
Kvalitu vzduchu je důležité kontrolovat!
Kvalita vzduchu má přímý a téměř okamžitý vliv na lidský organismus. Optimální koncentrace živin poskytuje příznivé podmínky pro život a aktivitu. A přemíra škodlivých prvků nebo znečištění způsobuje opačný efekt, který může mít v budoucnu vliv na zdraví. Proto je důležité sledovat stav či kvalitu vnitřního prostředí. K tomu se používají speciální zařízení. Představují velkou skupinu produktů – od přenosných modelů až po stacionární zařízení zabudovaná do klimatizačních a ventilačních systémů. S jejich pomocí můžete kontrolovat koncentraci CO2 a včas přijmout vhodná opatření. Zároveň neexistuje obecná norma pro všechny případy, optimální hodnota je stanovena s přihlédnutím k účelu místnosti.
Příznaky a následky nadměrného CO2
Zvýšený podíl oxidu uhličitého ve vzduchu se projevuje zvýšeným pocením, nevolností, bolestmi hlavy. V kritické situaci to může vést ke ztrátě vědomí. Různí lidé mohou pociťovat pocity únavy, ospalosti, zvýšenou srdeční frekvenci a dýchací potíže, stejně jako záněty očí a ucpaný nos.
Normy pro obytné prostory
normy obsahu CO2 ve vzduchu jsou stanoveny GOST Dokument specifikuje jasné požadavky na ventilační systémy v obytných a veřejných budovách. Na jejich základě se vytvářejí specifické parametry mikroklimatu – uvnitř uzavřených místností a budov. Podle normy je CO považován za optimální pro lidské zdraví2 v rozmezí Pokud koncentrace oxidu uhličitého překročí 1400 ppm, je kvalita ovzduší považována za špatnou a pro člověka nebezpečnou.
Co si fyziologové myslí o stavebních normách?
Nezávislé studie fyziologů ukazují, že hodnotu 1000 ppm a nižší nelze považovat za normální. Podle vědeckých výzkumů i při této koncentraci oxidu uhličitého začínají subjekty pociťovat negativní důsledky. Symptomy se začínají projevovat různými způsoby, ale časem se „sjednotí“.
Rozdíly mezi současnými normami a vědeckým výzkumem se vysvětlují tím, že současné normy snižují náklady na větrání. Zvyšující se požadavky povedou k potřebě rozšířit vzduchové kanály, snížit užitnou plochu prostor nebo použít další konstrukce, materiály a vybavení.
Rozpory mezi stavebními normami a doporučeními fyziologů
| koncentrace CO2 (ppm) | Stavební normy (podle GOST | Účinek na tělo (podle hygienických a hygienických studií) |
|---|---|---|
| méně než 800 | Vysoce kvalitní vzduch | Ideální pohoda a elán |
| 800 – 1 000 | Vzduch průměrné kvality | Při hladině 1 000 ppm pociťuje každý druhý člověk dusno, letargii, sníženou koncentraci a bolesti hlavy |
| 1 000 – 1 400 | Spodní hranice přijatelné normy | Letargie, problémy s pozorností a zpracováním informací, těžké dýchání, problémy s nosohltanem |
| Nad 1 | Vzduch nízké kvality | Extrémní únava, nedostatek iniciativy, neschopnost se soustředit, suché sliznice, problémy se spánkem |
Pro vzdělávací instituce
Vzdělávací instituce mají přísnější požadavky. Maximální koncentrace oxidu uhličitého je 800 ppm. Vyšší standardy pro školy a další vzdělávací instituce ve srovnání s obytnými prostory jsou způsobeny tím, že nadbytek CO2 zhoršuje zaměření a koncentraci, což vám brání ve správném vnímání materiálu.
Fyziologové pro dětské ústavy kladou ještě přísnější požadavky na obsah CO2 – ne více než 600 ppm. V praxi jsou i hodnoty uvedené v normách nereálnými nebo nedosažitelnými ukazateli. Při kontrolním měření podíl oxidu uhličitého obvykle přesahuje 1500 ppm. V zimě může dosáhnout až 2500 ppm. Tento problém je vlastní vzdělávacím institucím nejen v Rusku, ale i v zahraničí. V důsledku toho se děti a studenti obtížně soustředí a zhoršuje se jejich vnímání informací.
Pro kanceláře a administrativní budovy
normy obsahu CO2 pro kancelářské budovy a administrativní prostory jsou shodné se standardy pro bydlení. Považuje se za přijatelné.V tomto případě mohou nastat problémy pro zaměstnance i při 1000 ppm. Tomu však ve většině případů nikdo nevěnuje pozornost z neznalosti nebo prosté nedbalosti, touhy ušetřit na větrání a také z důvodu nedostatku zaměstnanců odpovědných za sledování správných pracovních podmínek.
Jak opravit problémy?
Naštěstí lze problém s přebytkem oxidu uhličitého odstranit ve všech prostorách, které jsou správně navrženy, nebo i když jsou v designu mírné porušení. Nejúčinnějším způsobem je svěřit práci automatizovaným systémům a kompletně aktualizovat ventilační zařízení. Rozpočtovou možností je pravidelné větrání.
K organizování pravidelné výměny vzduchu budete potřebovat tester CO2. Zařízení vám umožní vypočítat přibližnou dobu dosažení nadbytečné hodnoty oxidu uhličitého a vytvořit ventilační plán. Je důležité si uvědomit, že množství uvolněného oxidu uhličitého závisí na počtu lidí a domácích zvířat v místnosti.
