Partneři sekce:
  • Stavmat
  • Xella, Ytong
  • REHAU

Sledování CO2 a vnitřního klimatu budov

Přístroj testo 535 pro měření CO2. Přenosný a vhodný pro dlouhodobá měření; měří úroveň CO2 rychle a spolehlivě.

Oxid uhličitý je přirozenou součástí okolního vzduchu, je to plyn bez barvy a bez zápachu. Běžná koncentrace tohoto plynu je 400 ppm. V živých organismech se tento plyn tvoří jako metabolit buněčného dýchání. Při vyšších koncentracích (>1000 ppm) však dochází k negativním účinkům na lidské zdraví – např. bolesti hlavy, únava, ztráta pozornosti.

CO2 je považován za hlavní parametr lidského znečištění ovzduší, jelikož nárůst koncentrace CO2 v místnosti koreluje s nárůstem intenzity zápachu pocházejícího z lidského metabolismu. Množství CO2 v ovzduší místnosti je tedy přímým vyjádřením intenzity využití místnosti.

CO2 je proto také vhodný jako orientační indikátor pro další oblasti regulace, jako např. geometrické plánování klimatizačních a ventilačních systémů nebo pro větrací návyky v přirozeně větraných, hustě využívaných místnostech, jako jsou učebny nebo posluchárny.

Rychlý nárůst koncentrace CO2 v místnosti je typickým důsledkem přítomnosti mnoha osob v relativně malém prostoru se špatným větráním. Kritické koncentrace CO2 se obecně vyskytují společně s dalšími ovzduší znečisťujícími faktory, zejména pachovými látkami z potu nebo kosmetiky, stejně jako s mikroorganismy.

U vzduchotěsných konstrukcí s velmi malou výměnou vzduchu může dojít ke zvýšení koncentrace CO2 i za přítomnosti jen několika osob (např. v bytech či kancelářích). V obou případech hraje koncentrace CO2 klíčovou roli v tom, jak pohodlně se osoby v místnosti cítí.

ECA (European Collaborative Action) určila na základě studií následující úrovně nepohody v místnosti:

  • od 1.000 ppm se očekává, že se cca 20 % osob v místnosti bude cítit nepohodlně,
  • při 2.000 ppm se toto procento vyšplhá až na 36 %.

Zatímco posluchárny a konferenční haly jsou zpravidla používány pouze zřídka a po velmi krátkou dobu, školy, vzhledem k pravidelné přítomnosti studentů a učitelů po dobu několika hodin, je třeba považovat za obzvláště kritické z hlediska koncentrace CO2.

Současné a minulé studie týkající se kontaminace ovzduší oxidem uhličitým v učebnách, provedené v Německu, opakovaně prokázaly značné nedostatky kvality vnitřního klimatu s ohledem na tento parametr.

Syndrom nemocných budov

Pojem „syndrom nemocných budov“ (SBS = Sick Building Syndrome) lze vykládat dvěma způsoby. Buď si pod tímto pojmem můžeme představit budovu, která způsobuje osobám, které v ní pracují, onemocnění, nebo si jej lze vyložit tak, že budova samotná je „nemocná“.

Příčinou SBS je většinou klimatizační systém nebo nedostatečná hygiena vzduchu v budově. Existuje široké spektrum příznaků, vč. např. dráždění očí, nosních dutin a dýchacích cest; vysychání kůže a sliznice; duševní únava; dýchací potíže a kašel; chrapot, dušnost, svědění a nespecifikovaná přecitlivělost.

Americká studie prováděná v budovách s klimatizačními a ventilačními systémy byla schopná statisticky prokázat významné pozitivní korelace mezi stížnostmi jako sucho v krku a podráždění sliznice a zvýšením koncentrace CO2, dokonce i při koncentracích <1.000 ppm.

Nedávné studie ukázaly, že náklady na nápravu problémů pramenících z nepříznivého vnitřního klimatu jsou pro zaměstnavatele, majitele budovy a společnost často vyšší než náklady na energie postižené budovy. Rovněž bylo prokázáno, že vhodná kvalita vnitřního klimatu může zlepšit výkonnost při práci či studiu a zároveň redukovat absence.

Dobré klimatické podmínky v prostorách a budovách jsou zásadním předpokladem pro lidský pocit pohody a jsou bezpodmínečné jak v soukromém prostředí, tak také na pracovištích.
Dobré klimatické podmínky v prostorách a budovách jsou zásadním předpokladem pro lidský pocit pohody a jsou bezpodmínečné jak v soukromém prostředí, tak také na pracovištích. |

Kvalita vnitřního klimatu ve školách

Jen v Německu existuje více než 34.000 veřejných školních institucí a více než 10.000 vzdělávacích zařízení. Jak si lze tedy představit, sledování úrovně CO2 je velice důležité. Venkovní vzduch obsahuje koncentraci CO2 o hodnotě cca 400 ppm.

V učebně tato hodnota ovšem vystoupá na cca 1.500 ppm za jednu vyučovací hodinu pouhým dýcháním studentů a učitelů. Po 90 minutách pak až na 2.700 ppm. To vede velmi rychle k zvýšené únavě a klesající pozornosti – příznaky, které jsou přímými překážkami ve výuce.

Americká studie dospěla k závěru, že úroveň koncentrace CO2 má přímý vliv na docházku studentů. Zvýšení koncentrace o 1.000 ppm vyústilo ve zvýšení absence o 10–20 %. Podle jiné studie zvyšuje každých 100 ppm koncentrace CO2 roční absenci studentů o 0,2 %.

Dále bylo zjištěno, že vylepšení větracích návyků v učebně sníží absence z důvodu nemocí až o 10–17 %.
Lze tedy tvrdit, že úroveň koncentrace CO2 měla přímý vliv na docházku ve zkoumaných školách. Nicméně, rozsah tohoto vlivu je nejasný, jelikož se také musí brát v potaz individuální okolnosti v jednotlivých institucích.

Se zavedením zákona o úsporách energie v Německu v roce 2002 (revidovaný v roce 2007) čelí všichni účastnící renovací školních zařízení novým výzvám. Obvodové pláště budov a okna se vědomě utěsňují, aby se splnily zákonné energetické požadavky. Nevýhodou tohoto procesu je, že se při nedostatečném větrání nashromáždí chemické a biologické látky ve vnitřním klimatu budov.

Ačkoli je problém s CO2 v místnostech s větším počtem osob již dlouho znám, přesvědčivá řešení zatím nebyla v oblasti školství nalezena. Zároveň však neexistuje jasně stanovená zodpovědnost, kdy a kým mají být okna v učebnách otevřena, zejména v zimním období.

Z toho pramení, dle očekávání, vysoké až velice vysoké koncentrace CO2 v učebnách (3.000 ppm a více). Tyto mají přímý vliv na riziko vypuknutí infekce ve školách. Všude tam, kde se vyskytují vysoké koncentrace CO2 se také vyskytuje nadměrné množství bakterií.

Například v roce 2003 dva američtí vědci, Rudnick a Milton, studovali riziko nákazy chřipkou ve školní učebně. V učebně se nacházelo 30 žáků, ze kterých jeden trpěl akutní chřipkou. Výsledek: při koncentraci CO2 o úrovni 1.000 ppm se nakazilo 5 žáků, při 2.000 ppm 12 žáků a při 3.000 ppm až 15 žáků.

Současná situace v mnoha školách ukazuje, že ani pravidelné větrání v některých místech není dostatečným řešením pro udržení nízké hladiny CO2. Ventilační systémy se staly jediným, nevyhnutelným řešením pro dosažení uživatelsky závislé a trvalé kvality vzduchu s nízkou koncentrací CO2.

Úroveň koncentrace CO2 hraje velkou roli také ve školách kde ovlivňuje míru únavy studentů. Školy tuto problematiku řeší pravidelným větráním učeben.
Úroveň koncentrace CO2 hraje velkou roli také ve školách kde ovlivňuje míru únavy studentů. Školy tuto problematiku řeší pravidelným větráním učeben. |

Pokyny pro obsah CO₂ ve vnitřním klimatu.

V Německu a obecně v celé Evropě neexistuje všeobecná legislativa týkající se požadavků na kvalitu vnitřního klimatu. Namísto toho existuje řada hodnotících parametrů, které jsou označovány např. jako směrové hodnoty, orientační hodnoty nebo cílové hodnoty.

V Německu je hodnota koncentrace CO2 0,15 obj.% (= 1.500 ppm) považována za směrovou hodnotu z hlediska hygieny dle DIN 1946 část 2. Směrové hodnoty CO2 pro vnitřní klima byly zveřejněny Komisí pro hygienu vnitřního ovzduší federálního ministerstva ochrany životního prostředí a státním zdravotním úřadem.

Řada sousedních zemí vydala pokyny a doporučení pro větrací návyky v budovách, vč. školských zařízení, které obsahují ustanovení o omezení koncentrací CO2 ve vnitřním klimatu. Ve Finsku jsou k dispozici tři možnosti pro měření a sledování úrovně CO2 ve vnitřním klimatu budov: max. povolená koncentrace CO2 vnitřního ovzduší za běžných povětrnostních podmínek a při využívání místnosti je 1.200 ppm.

Norské a švédské směrnice stanovují max. koncentraci CO2 pro obytné prostory, školy a kanceláře na 1.000 ppm. V Dánsku by, podle pokynů Úřadu pro ochranu práce, neměla koncentrace CO2 v dětských denních centrech, školách a kancelářích překročit hodnotu 1.000 ppm. Větrání je charakterizováno jako nedostatečné, překročí-li několikrát za den koncentrace CO2 hranici 2.000 ppm.

Na pracovištích, na která se vztahují ustanovení směrnice o nebezpečných látkách (DSD = Dangerous Substance Directive), pak platí hraniční hodnota koncentrace CO2 vnitřního klimatu 5.000 ppm dle TRGS 900, což je více než dvanáctinásobek běžné hodnoty CO2 v ovzduší.

Přístroj testo 535 pro měření CO2. Přenosný a vhodný pro dlouhodobá měření; měří úroveň CO2 rychle a spolehlivě. Přístroj testo 440 pro měření rychlosti proudění a pohody prostředí. Kromě úrovně CO2 měří také další HVAC parametry, jako je například rychlost proudění vzduchu, teplota, vlhkost, stupeň turbulence, úroveň CO a intenzita osvětlení.
Přístroj testo 440 pro měření rychlosti proudění a pohody prostředí. Kromě úrovně CO2 měří také další HVAC parametry, jako je například rychlost proudění vzduchu, teplota, vlhkost, stupeň turbulence, úroveň CO a intenzita osvětlení. |
Na čem závisí koncentrace CO2?
• počtu osob v místnosti,
• velikosti místnosti,
• činnosti, kterou osoby v místnosti provádějí,
• době, kterou osoby v místnosti strávily,
• probíhajících spalovacích procesech,
• větracích návycích v místnosti.
Čím hladinu CO₂ změřit?
Na českém trhu se hladinou CO2 zabývá například firma Testo. Pro měření úrovně CO2 ve vnitřním klimatu nabízí tři způsoby:
• Přístroje pro měření CO₂ (např. testo 535)
• Záznamníky dat pro měření CO₂ (např. testo 160 IAQ)
• Přístroje pro měření rychlosti proudění a pohody prostředí (např. testo 440)
Článek vznikl ve spolupráci s firmou Testo s.r.o., Více informací na www.testo.cz
Foto: Testo

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB Haustechnik 1/2018.

Komentáře