Присутствие
в воздухе паров серной кислоты H2SO4
способствует разъеданию слизистых
оболочек и разрушению легочной ткани
у человека и животных.
При
транспортировке в помещении произошел
разлив серной кислоты. Цех имеет длину
А
(м), ширину B
(м) и высоту H
(м). Необходимо рассчитать концентрацию
паров серной кислоты в цехе и сравнить
ее величину с максимально разовой
предельно допустимой концентрацией
H2SO4
(ПДКм.р. =
0,3 мг/м3),
учитывая, что масса серной кислоты
составляет M
(г), а ее испарившаяся часть равна ω
(%).
Исходные
данные для расчета по вариантам содержатся
в Таблице
14.
Ход расчета:
1.
Объем помещения (цеха) V
(м3):
V
= A
. B
. H
2.
Масса испарившейся серной кислоты
m
(г):
m
=
3.
Концентрация паров H2SO4
в цехе С
(мг/м3):
С
=
4.
Сравнение фактической и предельно
допустимой концентрации паров H2SO4
производится делением этих величин
друг на друга:
С
/ ПДКм.р.,
откуда делается
вывод о соответствии содержания паров
серной кислоты в воздухе помещения
санитарно-гигиеническим нормативам.
Таблица 14.
|
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
М, |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
|
А, |
9 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
B, |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
H, |
3 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3 |
3 |
3 |
2,5 |
3 |
3,5 |
|
ω, |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,2 |
Задача 10 Определение концентрации угарного газа в закрытом помещении
Наличие
в воздухе высокой концентрации угарного
газа CO
приводит к кислородному голоданию
организма, замедляет рефлексы, вызывает
сонливость и может стать причиной потери
сознания и смерти.
Водитель
в гараже при закрытых воротах решил
проверить работу двигателя. Гараж имеет
длину А
(м), ширину B
(м) и высоту H
(м). Необходимо рассчитать, через какое
количество времени после включения
двигателя концентрация угарного газа
в гараже станет равной его максимально
разовой предельно допустимой концентрации
(ПДКм.р.
= 5 мг/м3),
если скорость заполнения гаража угарным
газом равна Q
(мг/мин).
Исходные
данные для расчета по вариантам содержатся
в Таблице
15.
Ход расчета:
1.
Объем гаража V
(м3):
V
= A
. B
. H
2.
Масса выделившегося угарного газа
m
(мг), соответствующая заполнению им
гаража до уровня ПДКм.р.:
m
= V
.
ПДКм.р.
3.
Время t
(мин) с момента включения двигателя, по
прошествии которого концентрация
угарного газа в гараже становится равной
его ПДКм.р.:
t
= m
/ Q
Таблица 15.
|
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Q, |
20 |
25 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
A, |
2,5 |
3 |
2,5 |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
6 |
8 |
|
B, |
4 |
4,5 |
5 |
5 |
6 |
5 |
7 |
5,5 |
6 |
7 |
|
H, |
2 |
2 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3 |
Соседние файлы в папке Экология
- #
- #
- #
- #
19.05.2015269.52 Кб20РП.rtf
- #
Принцип работы газоанализатора основан на сведениях измерительного устройства, позволяющего определять физико-химический либо физический состав консистенции газов или отдельных ее элементов. Отталкиваясь от принципа работы, существует 3 категории газоанализаторов:
- Химические либо объемно-манометрические анализаторы.
- Газоанализаторы на основе физико-химических и физических методов.
- Физические газоанализаторы.
Химические либо объемно-манометрические газоанализаторы дают возможность определять изменения давления и объема газовой смеси с помощью химических реакций, проходящих с разными компонентами газовой смеси.
Газоанализаторы в основе физико-химических и физических методов в зависимости от физики применяемого процесса оборудования разделяются на: термохимические, фотоколориметрические, электрохимические.
- Термохимические газоанализаторы — данное оборудование, определяющие энергию теплоты, выделяющейся при химической реакции в газовой смеси.
- Фотоколориметрический газоанализатор — данный прибор, использующий оптическую систему (излучатель-приемник), что использует уровень света, поглощенного веществом, с целью его определения.
- Электрохимические газоанализаторы предназначены с целью выявления токсичных газов в комнатах или рабочих зонах. Характерной чертой данного прибора считается возможность его применения в взрывоопасных местах, также они компактны, энергосберегательны и почти нечувствительны к механическим воздействиям.
Физические газоанализаторы данные приборы функционируют за счет физических процессов и разделяются на соответствующее типы: термокондуктометрические, магнитные, оптические и денсиметрические.
- Термокондуктометрические газоанализаторы дают возможность определить состав газовой смеси, применяя такую физическую величину, как теплопроводность. При изменении качественного и количественного состава газовой консистенции, изменяется теплопроводность и соответственно сопротивления в терморезисторах,в результате чего полученные данные анализируются, и по шаблону определяется состав определенных компонентов газа.
- Магнитные газоанализаторы предназначены с целью определения % O2 в смеси газов.Они функционируют согласно принципу измерения силы, возникающей в неоднородном магнитном поле также воздействует на ротор устройства, и дают возможность измерять концентрации в диапазоне 10-2.
- Оптические газоанализаторы работают по принципу изменения оптических свойств газовой смеси (оптической плотности, спектрального отверждения, признака преломления и др.). Данные газоанализаторы могут выявлять как органические (метан СН4, ацетилен С2Н2, Этан С2Н6 и др.) и неорганические (хлор, аммиак, сероводород и др.) примеси. Они работают согласно принципу поглощения инфракрасного излучения с конкретной длинной волны определенным газом, в зависимости от которой устройство ведет расчет.
Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie
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.
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.
P.S. Знаю, что измерители CO2 сейчас есть у многих. Напишите в каментах где и сколько намеряли вы. Но, по возможности, постите не только страшилки.
P.P.S. Тот измеритель CO2, каким пользуюсь я, можно найти на Ali за сумму чуть менее 6 тыс. руб.(его обзор тут). Также есть чуть более интересная модель, ее можно найти тут.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СО2 И ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОЗДУХА КАК ПОКАЗАТЕЛЕЙ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА И ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ
Гигиенические показатели санитарного состояния и вентиляции помещений
- Химический состав атмосферного воздуха: азота — 78,08%; кислорода — 20,95%; углекислого газа — 0,03-0,04%; инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон) — 0,93%; влаги, как правило, от 40-60% до насыщения; пыль, микроорганизмы, естественные и техногенные загрязнения — в зависимости от промышленного развития региона, типа поверхности (пустыня, горы, наличие зеленых насаждений и др.)
- Основные источники загрязнения воздуха населенных мест, производственных помещений — выбросы промышленных предприятий, автотранспорта; пиле-, газообразование промышленных предприятий; метеорологические факторы (ветры) и тип поверхности регионов (пылевые бури пустынных мест без зеленых насаждений).
- Источники загрязнения воздуха жилых помещений, помещений коммунально-бытового назначения и общественных помещений — продукты жизнедеятельности организма людей, которые выделяются кожей и при дыхании (продукты распада пота, кожного сала, омертвелого эпидермиса, другие продукты жизнедеятельности, которые выделяются в воздух помещения пропорционально количеству людей, срока их пребывания в помещении и количества углекислого газа, который накапливается в воздухе пропорционально перечисленным загрязнителям), и поэтому используется как показатель (индикатор) степени загрязнения этими веществами воздуха помещений различного назначения.
- Учитывая, что через кожу и при дыхании выделяются, в основном, органические продукты обмена веществ, для оценки степени загрязнения воздуха помещений людьми было предложено определять другой показатель этого загрязнения – окисляемость воздуха, т.е. измерять количество миллиграммов кислорода, необходимого для окисления органических соединений в 1 м3 воздуха с помощью титрованного раствора бихромата калия К2Сr2О7. Окисляемость атмосферного воздуха обычно не превышает 3-4 мг/м3, в хорошо проветриваемых помещениях окисляемость находится на уровне 4-6 мг/м3, а в помещениях с неблагоприятным санитарным состоянием окисляемость воздуха может достигать 20 и более мг/м3.
- Концентрация углекислого газа отображает степень загрязнения воздуха другими продуктами жизнедеятельности организма. Концентрация углекислого газа в помещениях увеличивается пропорционально количеству людей и времени их пребывания в помещении, но как правило, не достигает вредных для организма уровней. Только в замкнутых, недостаточно вентилируемых помещениях (хранилищах, подводных лодках, подземных выработках, производственных помещениях, канализационных системах и т.п.) за счет брожения, горения, гниения количество углекислого газа может достигать концентраций, опасных для здоровья и даже жизни человека.
Исследованиями М. П. Бресткина и ряда других авторов установлено, что повышение концентрации СО2 до 2-2,5% не вызывает заметных отклонений в самочувствии человека, его трудоспособности. Концентрации СО2 до 4% вызывают повышение интенсивности дыхания, сердечной деятельности, снижение трудоспособности. Концентрации СО2 до 5% сопровождаются одышкой, усилением сердечной деятельности, снижением трудоспособности, а 6% — способствуют снижению умственной деятельности, возникновению головной боли, умопомрачению, 7% — может вызвать неспособность контролировать свои действия, потерю сознания и даже смерть, 10% — вызывает быструю, а 15-20% мгновенную смерть из-за паралича дыхания.
Для определения концентрации СО2 в воздухе разработано несколько методов, среди которых метод Субботина-Нагорского с гидроокисью бария, методы Реберга-Винокурова, Калмыкова, интерферометрический. Вместе с тем в санитарной практике наиболее широко используется портативный экспрессный метод Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В.Прохорова (приложение 2).
Определение диоксида углерода в воздухе экспресс-методом Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В. Прохорова
Принцип метода основан на пропускании исследуемого воздуха через титрованный раствор углекислого натрия (или аммиака) в присутствии фенолфталеина. При этом происходит реакция Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Раствор фенолфталеина, который имеет розовую окраску в щелочной среде, после связывания CO2 обесцвечивается (кислая среда).
Разведением 5,3 г химически чистого Na2CO3 в 100 мл дистиллированной воды готовят исходный раствор, к которому прибавляют 0,1% раствор фенолфталеина. Перед анализом готовят рабочий раствор разведением исходного раствора 2 мл до 10 мл дистиллированной водой.
Раствор переносят в склянку Дрекселя по Лунге-Цеккендорфу (рис. 11.1а) или в шприц Жанне по Прохорову (рис. 11.1б). В первом случае к длинной трубке склянки Дрекселя с утонченным носиком присоединяют резиновую грушу с клапаном или небольшим отверстием. Медленно сжимая и быстро отпуская грушу, продувают через раствор исследуемый воздух. После каждой продувки склянку встряхивают для полного поглощения CO2 из порции воздуха. Во втором случае (по Прохорову) в шприц, наполненный 10 мл рабочего раствора соды с фенолфталеином, держа его вертикально, набирают порцию исследуемого воздуха. Затем энергичным встряхиванием (7-8 раз) воздух приводят в контакт с поглотителем, после чего воздух выталкивается и вместо него набирается одна за другой порции исследуемого воздуха до полного обесцвечивания раствора в шприце. Считают количество объемов (порций) воздуха, пошедших на обесцвечивание раствора. Анализ воздуха проводят в помещении и за пределами помещения (атмосферный воздух).
Результат рассчитывают по обратной пропорции на основании сопоставления количества израсходованных объемов (порций) груш или шприцев и концентрации CO2 в атмосферном воздухе (0,04%) и в конкретном исследуемом помещении, где определяется концентрация СО2. Например, в помещении израсходовано 10 объемов груш, или шприцев, на улице – 50 объемов. Отсюда, концентрация CO2 в помещении = (0,04 x 50) : 10 = 0,2%.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) CO2 в жилых помещениях разного назначения установленная в пределах 0,07-0,1%, в производственных помещениях, где CO2 накапливается от технологического процесса, до 1-1,5%.
Рис.11.1а. Прибор для определения концентрации СО2 по Лунге-Цеккендорфу (а — резиновая груша для продувки воздуха с клапаном; б — склянка Дрекселя с раствором соды и фенол-фталеина)
Рис. 11.1б. Шприц Жанне для определения концентрации СО2 по Д. В. Прохорову
Методика определения и гигиенической оценки показателей воздухообмена и вентиляции помещений
Воздух жилых помещений считается чистым, если концентрация CO2 не превышает предельно допустимых концентраций – 0,07% (0,7‰) по Петтенкоферу или 0,1% (1,0‰) по Флюге.
На этом основании рассчитывается необходимый объем вентиляции – количество воздуха (в м3), которое должно поступать в помещение в течение 1 ч, чтобы концентрация CO2 в воздухе не превысила предельно допустимых концентраций для данного вида помещений. Его рассчитывают по формуле:
где: V – объем вентиляции, м3/час;
К – количество СО2, выделяемое одним человеком за один час (в покое 21,6 л/ч; во сне – 16 л/ч; при выполнении работы разной тяжести – 30-40 л/ч);
n — количество людей в помещении;
Р – предельно допустимая концентрация СО2 в промилле (0,7 или 1,0‰);
Р1 – концентрация СО2 в атмосферном воздухе в промилле (0,4‰).
При расчете количества СО2, которое выделяет один человек за один час, выходят из того, что взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1 минуты 18 дыхательных движений с объемом каждого вдоха (выдоха) 0,5 л и, следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18 х 60 х 0,5 = 540).
Учитывая, что концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе примерно 4% (3,4-4,7%), то общее количество выдыхаемого углекислого газа за пропорцией составит:
х = (540*4)/100 = 21,6 л/час
При физических нагрузках пропорционально их тяжести и интенсивности возрастает количество дыхательных движений, а потому возрастает и количество выдыхаемого СО2 и необходимый объем вентиляции.
Необходимая кратность вентиляции – число, которое показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух помещения, чтобы концентрация СО2 не превышала предельно допустимых уровней.
Необходимую кратность вентиляции находят путем деления рассчитанного необходимого объема вентиляции на кубатуру помещения.
Фактический объем вентиляции находят путем определения площади вентиляционного отверстия и скорости движения воздуха в нем (фрамуга, форточка). При этом учитывают, что через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздуха, близкий к кубатуре помещения и его нужно прибавить к объему, который проникает через вентиляционное отверстие.
Фактическую кратность вентиляции рассчитывают делением фактического объема вентиляции на кубатуру помещения.
Сопоставляя необходимые и фактические объемы и кратность вентиляции, оценивают эффективность обмена воздуха в помещении.
Нормативы кратности обмена воздуха в помещениях разного назначения
| Помещение | Кратность обмена воздуха, ч | |
| вытяжка | приток | |
| СНиП 2.08. 02-89 – больничные помещения | ||
| Палата взрослых | 80 м3 на 1 койку | |
| Предродовая, перевязочная | 1,5 раза/ч | 2 раза/ч |
| Родовая, операционная, предоперационная | 8 раз/ч | |
| Послеродовая палата | 80 м3 на 1 кровать | |
| Палата для детей | 80 м3 на 1 кровать | |
| Бокс, полубокс | 2,5 раза/ч в коридор | 2,5 раза/ч |
| Кабинет врача | 1 раз/ч | 1 раз/ч |
| СНиП 2.08. 01-89 – жилые помещения | ||
| Жилая комната | 3 м3/ч на 1 м2 площади | |
| Кухня газифицирована | 90 м3 /ч | |
| Туалет, ванная комната | 25 м3/ч | |
| ДБН В. 2.2-3-97 – дома и сооружения учебных заведений | ||
| Класс, кабинет | 16 м3 на 1 человека | 1 раз/ч |
| Мастерская | 20 м3 на 1 человека | 1 раз/ч |
| Спортзал | 80 м3 на 1 человека | 1 раз/ч |
| Учительская | 1,5 раз/ч |
Необходимый объем и кратность вентиляции положены также в основу научного обоснования норм жилой площади. Учитывая, что при закрытых окнах и двери, как сказано выше, через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздух, близкий к кубатуре помещения (т.е., его кратность равняется ~ 1 раз/час), а высота помещения в среднем равняется 3 м, норма площади на 1 человека составляет:
Опубликовано: 29.11.2018Обновлено: 29.11.2018
О проблеме превышения содержания углекислого газа в воздухе помещений говорят все чаще в последние 20 лет. Выходят новые исследования и публикуются новые данные. Поспевают ли за ними строительные нормы для зданий, в которых мы живем и работаем?
Самочувствие и работоспособность человека тесно связаны с качеством воздуха там, где он трудится и отдыхает. А качество воздуха можно определить по концентрации углекислого газа СО2.
Почему именно СО2?
- Этот газ есть везде, где есть люди.
- Концентрация углекислого газа в помещении напрямую зависит от процессов жизнедеятельности человека – ведь мы его выдыхаем.
- Превышение уровня углекислого газа вредно для состояния организма человека, поэтому за ним необходимо следить.
- Рост концентрации СО2 однозначно свидетельствует о проблемах с вентиляцией.
- Чем хуже вентиляция, тем больше загрязнителей концентрируется в воздухе. Поэтому рост содержания углекислого газа в помещении – признак того, что качество воздуха снижается.
В последние годы в профессиональных сообществах врачей и проектировщиков зданий появляются предложения пересмотреть методику определения качества воздуха и расширить перечень измеряемых веществ. Но пока ничего нагляднее изменения уровня CO2 не нашли.
Как узнать, является ли приемлемым уровень углекислого газа в помещении? Специалисты предлагают перечни нормативов, причем для зданий разных назначений они будут различными.
Нормы углекислого газа в жилых помещениях
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.
Однако уже 1 000 ppm не признается вариантом нормы целым рядом исследований, посвященных зависимости состояния организма от уровня CO2. Их данные свидетельствует о том, что на отметке 1 000 ppm больше половины испытуемых ощущают последствия ухудшения микроклимата: учащение пульса, головную боль, усталость и, конечно, пресловутое «нечем дышать».
Физиологи нормальным уровнем CO2 считают 600 – 800 ppm.
Хотя некоторые единичные жалобы на духоту возможны и при указанной концентрации.
Выходит, что строительные нормативы уровня СО2 вступают в противоречие с выводами исследователей-физиологов. В последние годы именно со стороны последних все громче раздаются призывы обновить допустимые пределы, но пока дальше призывов дело не идет. Чем ниже норма СО2, на которую ориентируются строители, тем дешевле обходится устройство вентиляции. А расплачиваться за это приходится тем, кто вынужден решать проблему вентилирования квартиры самостоятельно.
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: гипервентиляция, потливость, воспаление глаз, заложенность носа, затрудненное дыхание.
Почему так происходит? Кабинеты 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.
Нормы углекислого газа в офисах
В офисах наблюдаются те же проблемы, что и в школах: повышенная концентрация СО2 мешает сосредоточиться. Ошибки множатся, и производительность труда падает.
Нормативы содержания углекислого газа в воздухе для офисов в целом те же, что для квартир и домов: приемлемым считается 800 – 1 400 ppm. Однако, как мы уже выяснили, уже 1 000 ppm доставляет дискомфорт каждому второму.
К сожалению, во многих офисах проблема никак не решается. Где-то просто ничего о ней не знают, где-то ее сознательно игнорирует руководство, а где-то – пытается решить при помощи кондиционера. Струя прохладного воздуха действительно создает кратковременную иллюзию комфорта, однако углекислый газ никуда не исчезает и продолжает делать свое «черное дело».
Может быть и так, что офисное помещение построено с соблюдением всех нормативов, но эксплуатируется с нарушениями. Например, плотность размещения сотрудников слишком велика. Согласно строительным правилам, на одного человека должно приходиться от 4 до 6,5 м2 площади. Если сотрудников больше, то и углекислый газ в воздухе накапливается быстрее.
Выводы и выходы
Проблема с вентиляцией наиболее остро стоит в квартирах, офисных зданиях и детских учреждениях. Тому есть две причины:
1. Расхождение между строительными нормативами и санитарно-гигиеническими рекомендациями.
Первые гласят: не выше 1 400 ppm CO2, вторые предупреждают: это слишком много.
2. Несоблюдение нормативов при возведении, реконструкции или эксплуатации здания.
Самый простой пример – установка пластиковых окон, которые не пропускают уличный воздух и усугубляют тем самым ситуацию с накоплением углекислого газа в помещении.
Какой бы ни была причина, выход один: нужно обеспечить постоянный приток свежего воздуха, который будет вытеснять CO2.
Нет необходимости перестраивать всю вентиляционную систему, достаточно будет компактной приточной вентиляции. Она, кстати, еще и очищает входящий воздух и подогревает его до комнатной температуры. Другими словами, повышает качество воздуха сразу по трем направлениям: уменьшение уровня углекислого газа, очистка и поддержание температурного режима.
Источники:
- Robertson, D. S. Health effects of increase in concentration of carbon dioxide in the atmosphere // Current Science, 2006. – Vol. 90. – Issue 12.
- СП 44.13330.2011 Административные и бытовые здания.