Solunan havadaki CO2 içeriği. İç mekan CO2 konsantrasyonunu izlemek neden bu kadar önemli? Avrupa'da iklim felaketi

Geçen yüzyılda CO2'nin insan vücudu üzerindeki etkisi üzerine çeşitli çalışmalar yapıldı. 60'lı yıllarda bilim adamı O.V. Eliseeva, tezinde% 0,1 (1000 ppm) ila% 0,5 (5000 ppm) konsantrasyonlarındaki karbondioksitin insan vücudunu nasıl etkilediğine dair ayrıntılı bir çalışma sunmuş ve kısa süreli solumanın olduğu sonucuna varmıştır. Sağlıklı kişilerde bu konsantrasyonlarda karbondioksit bulunması, dış solunum fonksiyonunda, kan dolaşımında belirgin değişikliklere ve beynin elektriksel aktivitesinde önemli bozulmalara neden olur. Tavsiyelerine göre, konutların havasındaki CO2 içeriği ve kamu binaları%0,1'i (1000 ppm) aşmamalı ve ortalama CO2 içeriği yaklaşık %0,05 (500 ppm) olmalıdır.

Uzmanlar CO 2 konsantrasyonu ile tıkanıklık hissi arasında doğrudan bir bağlantı olduğunu biliyor. Bu duygu şu durumlarda ortaya çıkar: sağlıklı kişi zaten %0,08 seviyesinde (yani 800 ppm). Her ne kadar modern ofislerde bu oran sıklıkla 2000 ppm veya daha fazladır. Ve kişi CO2'nin tehlikeli etkilerini hissetmeyebilir. Hasta bir insandan söz ettiğimizde duyarlılığının eşiği daha da artıyor.

Fizyolojik belirtilerin havadaki CO2 içeriğine bağımlılığı tabloda gösterilmektedir:

Yüksek konsantrasyonların solunmasını takiben büyük değişiklikler karbon dioksit(hiperkapni) merkezde meydana gelir gergin sistem ve bunlar faz niteliğindedir: önce sinir oluşumlarının uyarılabilirliğinde bir artış ve sonra bir azalma. Koşullu refleks aktivitenin bozulması% 2'ye yakın konsantrasyonlarda gözlenir - beynin solunum merkezinin uyarılabilirliği azalır, akciğerlerin solunum fonksiyonu azalır, homeostaz bozulur (denge) İç ortam) hücrelere zarar vererek veya belirli bir maddenin yetersiz seviyelerine sahip reseptörleri tahriş ederek vücudun. Ve karbondioksit içeriği% 5'e kadar olduğunda, beynin uyarılmış potansiyellerinin genliğinde önemli bir azalma olur, spontan elektroensefalogramın ritimlerinin senkronizasyonu bozulur ve beynin elektriksel aktivitesi daha da engellenir.

Vücuda giren havadaki CO2 konsantrasyonu arttığında tam olarak ne olur? Artışlar kısmi basıncı Alveollerde CO2, kandaki çözünürlüğü artar ve zayıf karbonik asit oluşur (CO2 + H20 = H2C03), bu da H + ve HCCO3-'ye ayrışır. Kan asidik hale gelir ve buna bilimsel olarak gaz asidozu denir. Soluduğumuz havada CO2 konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa kanın pH'ı o kadar düşük ve asidik olur.

Asidoz başladığında, çok sayıda biyokimyasal çalışmanın da gösterdiği gibi, vücut ilk önce kan plazmasındaki bikarbonat konsantrasyonunu artırarak kendini savunur. Asidozu telafi etmek için böbrekler yoğun bir şekilde H+ salgılar ve HCSO 3 -'yi tutar. Daha sonra diğerleri açılır tampon sistemleri ve vücudun ikincil biyokimyasal reaksiyonları. Karbonik asit (H2CO3) de dahil olmak üzere zayıf asitler, metal iyonları ile hafif çözünür bileşikler (CaCO3) oluşturabildiklerinden, bunlar öncelikle böbreklerde taş şeklinde birikirler.

ABD Donanması'nın tıbbi araştırma laboratuvarının bir üyesi olan Carl Schafer, farklı karbondioksit konsantrasyonlarının kobaylar üzerindeki etkilerini inceledi. Kemirgenler sekiz hafta boyunca %0,5 C02'de tutuldu (oksijen %21'de normaldi), ardından önemli derecede böbrek kalsifikasyonu gösterdiler. Kobayların daha düşük konsantrasyonlara (%0,3 CO2 (3000 ppm)) uzun süre maruz kalmasından sonra bile gözlemlendi. Ama hepsi bu değil. Shafer ve meslektaşları sekiz hafta boyunca %1 CO2'ye maruz kalan domuzlarda kemik demineralizasyonunun yanı sıra akciğerlerde yapısal değişiklikler buldular. Araştırmacılar bu hastalıkları vücudun kronik maruziyete adaptasyonu olarak görüyorlardı. daha yüksek düzey CO2.

Ayırt edici özellik uzun vadeli hiperkapni (artmış CO2) uzun vadeli olumsuz sonuçlardır. İnsan vücudunda atmosferik solunumun normalleşmesine rağmen, kanın biyokimyasal bileşiminde değişiklikler, immünolojik durumda bir azalma, fiziksel strese ve diğer dış etkenlere karşı direnç uzun süredir gözlemlenmektedir.

Sonuç - kaçınmak için Olumsuz sonuçlar solunan havadaki karbondioksit içeriği izlenmelidir. Modern ve güvenilir bir cihaz bu amaç için mükemmeldir.

Araştırma ve iç mekan karbondioksit seviyeleri.

İÇİNDE son yıllar Odalardaki karbondioksit seviyesini ölçen hassas kızılötesi sensörler ortaya çıktı. Gaz analizörlerinin bir parçasıdırlar ve karbondioksit konsantrasyonunu gerçek zamanlı olarak gösterirler, bu nedenle konutlarda ve konutlarda kurulumları uygundur. halka açık yerler, okullar ve anaokulları. Ancak bu ölçümlerin faydalı olabilmesi için iç mekan karbondioksit seviyelerine ilişkin net standartlara ihtiyaç vardır. Ama henüz onlara sahip değiliz. Avrupa, ABD ve Kanada'da kural olarak 1000 ppm (%0,1) norm olarak kabul edilir. Evet, yakın gelecekte Minsk apartmanlarında ve sokaklarında karbondioksit seviyesini ölçeceğiz.

Çoğu zaman binalar, havalandırmanın düzgün çalışmadığı bir ofise dönüştürülür, bu durumda sorunlar garanti edilir. Bu özellikle 20 kişinin katıldığı küçük müzakereler için geçerlidir. 20 metrekarelik bir toplantı odasında 20 kişi oturursa, karbondioksit konsantrasyonu bir saat içinde 10.000'e çıkacaktır. ppm karbondioksit odadaki gaz - ve bu zaten beynin çalışmayı bıraktığı seviyedir. Bu nedenle, sürekli temiz hava ile havalandırma yapılmayan (klima değil!) küçük toplantı odalarında, 5-10 kişinin bilişsel yetenekleri azaltmadan kalabilmesi için izin verilen süre 10-20 dakikadan fazla değildir.

Tüketim ekolojisi. Sağlık: İnsanlardan yeterli oksijene sahip olmadıklarını sıklıkla duysanız da aslında sorun...

Her ne kadar insanlardan yeterli oksijene sahip olmadıklarını sık sık duyabilseniz de, aslında havasız odalardaki sorun çoğunlukla başka bir gazdan, yani karbondioksitten kaynaklanmaktadır.

Bugün bizi birçok havasız odada (ve sadece değil) bekleyen ve birçok sıkıntının nedeni olan vücuttaki aşırı karbondioksitten (hiperkapni) bahsedeceğiz.

Karbondioksit CO2 dünya atmosferinin bir parçasıdır. Havadaki ortalama konsantrasyonu yaklaşık %0,035 veya milyonda 350 ppm'dir. Jeokimyasal çalışmalar, yaklaşık olarak yüzde birkaç yüz düzeyindeki bu seviyenin yüzbinlerce yıldır değişmeden kaldığını göstermiştir.

Ancak kitlesel insan yerleşim yerlerinin - şehirler ve özellikle megalopolislerin - atmosferi gerçekten bizim doğrudan katılımımızla oluşuyor. Geçen yüzyılın ikinci yarısında CO2 konsantrasyonu kırsal bölgeler aynı "ortalama" 350 ppm idi, küçük şehirler 500 ppm, büyük sanayi merkezlerinde 600-700 ppm. Ancak bu sınır değildi.

Oksijen (O2) soluduğumuzu ve karbondioksit (CO2) verdiğimizi ve nefes almamızın aktivite türüne (tablo) bağlı olduğunu biliyorsunuz.

İç mekandaki karbondioksit, yalnızca soluduğundan 100 kat daha fazla CO2 soluyan insanların atık ürünü olarak oluşur. Saatte yaklaşık 30 litre oksijen tüketen her birimiz, 20-25 litre karbondioksit salıyoruz. İç mekandaki bir kişi saatte yaklaşık 35,2 gram CO2 üretir ve buna göre, 20 m2 alana sahip bir odanın yüksekliği 2,5 metre ise, o zaman iyi havalandırma olmadığında, karbondioksit konsantrasyonu her saat başı 584 ppm artacaktır.

Karbondioksit konsantrasyonundaki hafif bir artış, insanların havasız ve havasız hissetmesine neden olur. Sokaktan bir odaya geldiğimizde bunu açıkça hissediyoruz. Ancak solunum merkezimiz esnektir ve 10 dakika sonra bunu fark etmeyi bırakırız. Konsantrasyonda daha belirgin bir artışla semptomlar daha da kötüleşir: "ağır" kafa, baş dönmesi, baş ağrıları ve hatta insan vücudunda geri dönüşü olmayan değişiklikler. Aynı zamanda çoğumuz odadaki tıkanıklık hissine ve bununla ilişkili semptomlara aşinayız; yorgunluk, uyuşukluk, sinirlilik. Birçok insan bu durumu oksijen eksikliğiyle ilişkilendirir. Aslında bu semptomlara havadaki aşırı karbondioksit seviyesi neden olur. Hala yeterli oksijen var ama karbondioksit zaten fazla.

Sağlıklı yetişkinlerde semptomlar

Karbondioksit konsantrasyonu

• Normal seviye açık havada 350 - 450 sayfa/dakika
• Kabul edilebilir seviyeler< 600 ppm
• Bayat hava ile ilgili şikayetler 600 - 1000 ppm
• ASHRAE ve OSHA standartlarının maksimum seviyesi 1000 ppm
• Genel yavaşlama 1000 - 2500 ppm
• Olası istenmeyen sağlık etkileri 2500 - 5000 ppm
• 8 saatlik iş günü boyunca izin verilen maksimum konsantrasyon
• 5000 sayfa/dakika

Sağlığımız konusunda endişelenmeyeceğimiz sınır nerede? Soru alakalı çünkü en hayat modern adam ve her şeyden önce bir şehir sakini, mikro iklimi ve atmosferi koşullardan önemli ölçüde farklı olan odalarda hala vakit geçiriyor boş alan. Aynı zamanda havadaki CO2 içeriğindeki önemli (onlarca kat) artışın sağlıkta keskin bir bozulmaya neden olduğu ve% 5'ten (50.000 ppm) fazla konsantrasyonun insanlar için ölümcül hale geldiği bilinmektedir.

Plastik pencerelerin çoğalması karbondioksit sorununu daha da artırdı. Neden dairede yüksek seviye CO2? Üç ana sebep: plastik pencereler, çalışmayan başlık ve eksikliği besleme havalandırması, uyumsuzluk sıhhi standartlar - çok sayıda küçük bir odadaki insanlar. Bir kez daha tekrar ediyorum: Vanasız plastik pencereler apartmanda artan CO2 seviyesinin kaynağıdır

CO2 göstergesi genel olarak ventilasyon kalitesinin bir göstergesidir!

Günümüzde bir odadaki CO2 konsantrasyonu seviyesi, hava kalitesinin ana göstergesi olarak hizmet vermektedir. Yalnızca diğer kirleticileri değil aynı zamanda binadaki havalandırma sisteminin ne kadar iyi çalıştığını değerlendirmek için kullanılabilen bir gösterge gazı görevi görür. Bir okul sınıfında yapılan araştırma, eğer havada karbondioksite ek olarak uçucu maddeler de varsa, organik bileşikler ve formaldehitler, o zaman sadece CO2'yi izlemek yeterlidir. Eğer havalandırma bununla baş ederse, diğer kirleticiler de düşük seviyelerde kalır. Ayrıca CO2, havadaki bakteri sayısını belirlemek için de kullanılabilir. Karbondioksit ne kadar fazla olursa havalandırma o kadar kötü olur ve havada o kadar farklı bakteri ve mantar bulunur. Bu, özellikle havalandırma yoğunluğunun azaldığı ve solunum yolu enfeksiyonlarının sayısının arttığı kış aylarında fark edilir.

Prensip olarak havanın temiz kalabilmesi için kişi başına saatte 30 m3 oranında dış atmosferle alışveriş yapılması yeterlidir. Bu tür ilk veriler tasarım sırasında ortaya konur havalandırma sistemleri ofis ve konut binaları, bu çok rahat 600 ppm'yi sağlamalı ve daha fazlasını sağlamamalıdır. Her ne kadar bazı araştırmacılar bu seviyenin konforu konusunda çok ciddi şüphelerini dile getirse de.

Örneğin İngiliz D. Robertson, insanlar da dahil olmak üzere Dünya'da var olan faunanın, karbondioksit içeriğinin 300-350 ppm'i aşmadığı belirli bir sıcaklık-gaz ortamında oluştuğunu iddia ediyor. Robertson'ın Hindistan Bilim Akademisi Dergisi'nde yayınladığı hesaplamalara göre insanlar için maksimum güvenli CO2 seviyesi 426 ppm'dir. Bu seviyedeki bir şehirde ne yazık ki park bile olamaz.

Diğer odalardaki durumu analiz etmek

Anlaşıldığı üzere, yakın gelecekte mutfağımda olacağı gibi, modülü kapısı olmayan ve penceresi kapalı bir odada bıraksanız bile

Karbondioksitin varlığı ancak orada kimse yoksa normal olacaktır.

Resimde basit bir örnek gösterilmektedir:
1 - eşi bu noktaya kadar mutfakta yemek pişiriyordu ve gitti
2, 2 saat geçtikten sonra mutfağa kimse girmediğinde ve havalandırma için pencere buna göre açıldığında ortaya çıkan CO2 miktarıdır.
3 - İşten eve geldim ve gece 2'ye kadar mutfakta oturup çalıştım, ok yattığım anı gösteriyor. Grafik, açık pencere olmadan ayrıldıktan sonra CO2 konsantrasyonunun 6 saat sonra bile normale düşemediğini gösteriyor!
4 - karısı uyandı, mutfağa gitti, hemen bir şeyler atıştırdı ve işe koştu
5 - Uyandım ve mutfağı işgal ettim
6 - Koridorda zeminleri yapan işçi nedeniyle mutfakta büyük miktarda CO2 var.....

Bu analiz, kapısı olmayan bir odada bile tek bir kişinin bile rahatlıkla nefes alabildiğini öne sürmeye zemin hazırlıyor. “Havalandırmanın sorunu nedir?” diyorsunuz, cevap basit; evet, 1-2 saatte bir bu şekilde havalandırmanız gerekiyor, çok uygun değil mi? Özellikle uyurken)

Örneğin, Tion büyük bir CO2 konsantrasyonuyla nasıl başa çıkıyor, burası bizim yatak odamız ve eşim ve ben 1. noktada aynı anda yattık ve buna göre ikimiz de hemen 1000 ppm'den fazla soluduk, cihaz hemen kaydetti Bunu yaparak sokaktan temiz havayı eşit şekilde üflemeye başladık ve değer 750 ppm'e düştü.

Böylece bu sensörleri odalara yerleştirerek daire genelindeki CO2 konsantrasyonunu kontrol edebilirsiniz. Bu arada, istatistikleri analiz etmenin son derece heyecan verici olduğu ortaya çıktı, peki sizce üst grafikteki ani artış neydi? Cevap basit - karım odada ütü yapıyordu)))

Bu arada modül ile baz istasyonunu karıştırmamak önemli, görsel olarak bu elbette basit çünkü ikisi de aynı

Ancak işlevsellik farklıdır:

Bu şekilde 2000 ruble tasarruf edebilir ve yalnızca ikinci Breezer için bir modül satın alabilir veya benim durumumda olduğu gibi, yalnızca odadaki durumu analiz eden bir sensör olarak kullanabilirsiniz)

Genel olarak, artık sadece yatak odasında değil, aynı zamanda böyle bir şey istediğim sonucuna varıyorum. büyük oda- gerçekçi olmayan harika bir şey) Şüpheciler için size hemen söyleyeceğim - böyle bir cihazın yıllık elektrik tüketimi saçma bir 394 kWh'dir (teşekkürler) Victorborisov deneysel olarak elde edilen bilgiler için!)

Bildiğiniz gibi birçok sağlık sorununun ve kronik yorgunluk sendromunun nedeni, iç ortam havasındaki karbondioksit (CO2) fazlalığı olabilir (). Havalandırma bunu önlemeye yardımcı olur. Dairemin ne kadar iyi havalandırıldığını anlamak için havadaki karbondioksit seviyesini ölçen bir cihaz - CO2 monitörü satın aldım. Veri kaydedicili bir model aldım, CO2 seviyesinin gün içinde nasıl değiştiğini izlemek çok uygun.

Son 50 yılda dünya atmosferindeki karbondioksit konsantrasyonu arttı. CO2 konsantrasyonu neredeyse dünyadaki yere bağlı değildir - hava iyi karışır. Şaşırtıcı bir şekilde, şehir havasındaki ve orman havasındaki CO2 içeriği yalnızca 10 ppm kadar farklılık gösteriyor. 700 ppm'ye kadar olan konsantrasyonların insanlar tarafından fark edilmediğine ve sağlık ve refahlarını hiçbir şekilde etkilemediğine inanılmaktadır.

Bir kişi nefes aldığında çok miktarda karbondioksit açığa çıkar, bu nedenle Kapalı alanlarda CO2 konsantrasyonu çok hızlı bir şekilde 2000 ppm ve üzerine çıkar.

Havadaki karbondioksit konsantrasyonunu belirlemek için iki yöntem vardır - elektrokimyasal (katı elektrolit) ve dağıtıcı olmayan kızılötesi spektrometri yöntemi (). Elektrokimyasal yöntem daha az doğrudur ve buna dayalı sensörler kısa ömürlüdür.

NDIR sensörlerinin yalnızca iki üreticisi var gibi görünüyor. Daha ünlüsü İsveç SenseAir'dir.Şimdi SenseAir K30 sensörleri üretiyor. Önceki nesil SensAir K22 sensörlerinin üretimi durduruldu, ancak çoğu üretildi ve artık nispeten ucuza satılıyor, bu da CO2 ölçüm cihazlarının 100 $ gibi düşük bir fiyata üretilmesine olanak tanıyor.

SensAir K22 cihazı tam da böyle bir sensörle donatılmıştır. Bilinmeyen nedenlerden dolayı, bu cihaz orijinal adı altında satıldığında maliyeti 390 $ kadar çıkıyor, ancak kurnaz satıcı GainExpress Aliexpress ve Ebay'de aynı cihazı “CO98 3'ü 1 arada CO2 Karbon Dioksit Masaüstü Datalogger Monitörü İç Mekan Havası” adı altında satıyor. Kalite Sıcaklık Bağıl Nem RH 0~9999ppm Saat" için. Oradan satın aldım.

Veri kaydedicisi olmayan ve daha az hassas nem sensörüne sahip benzer bir cihaz aynı satıcıdan temin edilebilir.

Kit, cihazı, güç kaynağını, USB kablosunu, program içeren diski, talimatları, kalibrasyon sertifikasını içerir.

Cihaz, CO2 seviyesini ppm cinsinden, sıcaklık ve nemi yüksek doğrulukla, saat ve tarihle görüntüler. Ayrıca karbondioksit seviyesinin tahmini durumu da gösterilir - İyi, Normal veya Zayıf. İstenirse, Zayıf seviyesine ulaşıldığında cihaz bip sesi çıkarmaya başlayabilir ve bir fan simgesi görüntüleyebilir; havalandırma zamanı gelmiştir.

Bu cihaz hassas kullanır kapasitif sensör nem (25°C'de ±%3 RH, 25°C'de %10~90 RH, ±%5 RH,<10% & >%90 bağıl nem). Daha ucuz CO2 ölçüm cihazları, düşük nem seviyelerinde daha büyük hata veren daha basit sensörlere sahiptir.

Cihaz ölçülen üç parametrenin de minimum ve maksimum değerlerini gösterebilmektedir. Veri kaydetme modunda ölçümlerin sıklığı ayarlanır (1 saniyeden 5 saate kadar). Günlük düğmesine uzun basıldığında değerler belleğe kaydedilmeye başlar. Kayıt sırasında LED ve ana ekran yanıp söner (ppm değeri sürekli olarak rec yazısı ile değiştirilir). Bu yanıp sönme nedeniyle cihazı sürekli kayıt modunda bırakmak sakıncalıdır. Esc tuşuna uzun basıldığında kayıt sona erer. Her yeni giriş bir öncekini siler.

Kayıt tamamlandıktan sonra veriler bir bilgisayara aktarılabilir. Bunu yapmak için cihazın arkasında küçük yuvarlak bir konektör bulunur ve pakete bir USB kablosu dahildir.

Program cihazdan verileri okur ve bu şekilde grafikler çizer.

Sıcaklık ve nem ekranını açabilirsiniz, ancak o zaman ekran bu karmaşaya benzeyecektir.

NDIR sensörü periyodik kalibrasyon gerektirdiğinden cihaz her 7 günde bir otomatik olarak kalibre edilir. Minimum CO2 değeri 400 ppm olarak alınır (aynı zamanda kalibrasyon, okumaları 50 ppm'den fazla değiştiremez). İçin uygun operasyon cihazı kullanmak için odayı en az haftada bir kez (3-4 saat) iyice havalandırmak gerekir. açık pencere odada kimse yok). Bu, odadaki CO2 seviyesinin dışarıdakiyle aynı olması ve cihazın doğru şekilde kalibre edilmesi için yeterlidir.

Cihaz yalnızca şebekeden güç alır. Bunun nedeni NDIR sensörünün oldukça fazla enerji tüketmesidir. Cihaz sürekli olarak 30 mA tüketir ve saniyede bir kez gerçekleşen 200 mA'lık bir tüketim darbesi vardır. Besleme voltajı - 5 volt. Cihazı geçici olarak taşınabilir bir cihaz olarak kullanmak ve farklı odalarda CO2 seviyelerini ölçmek için güç bankasını kullandım.

Bu cihazın varlığı yalnızca CO2 seviyesini değerlendirmenize izin vermekle kalmaz, aynı zamanda uygun ve sık havalandırmayı da büyük ölçüde teşvik eder - cihazın "korkutucu" okumalarına bakarsınız ve hemen pencereyi açmak için koşarsınız.

Cihaz ucuz olmamasına rağmen her odada CO2 ölçüm cihazı olsun diye ikinci, farklı bir model sipariş ettim. Geldiğinde sana ondan bahsedeceğim.