Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Pomiary stężenia CO2 w pomieszczeniu mieszkalnym w zabudowie jednorodzinnej

CO2 concentration measurements in the living room of a detached house
Fot. WAW.81.PL

Dwutlenek węgla uważany jest za gaz nietoksyczny. Jednak zbyt duże jego stężenie w pomieszczeniach może powodować dyskomfort i złe samopoczucie ich użytkowników. Ponieważ znaczną część swojego życia spędzamy w pomieszczeniach zamkniętych (ok. 80–90% czasu [1]), tak ważne jest, by zapewnić w nich odpowiednią jakość powietrza, ze szczególnym uwzględnieniem prawidłowego stężenia CO2.

Źródłem dwutlenku węgla w pomieszczeniach mieszkalnych są przede wszystkim ludzie – np. ilość CO2 produkowana przez dorosłego mężczyznę zależy od jego aktywności fizycznej i waha się od 0,004 l/(s · os) przy odpoczynku do 0,032 l/(s · os) przy pracy bardzo ciężkiej [2].

Dodatkowo gaz ten może pochodzić od kuchenek gazowych czy kominków (stosowanie w mieszkaniach otwartego spalania gazu wymaga dostarczenia 200 m3/h świeżego powietrza [3]).

Ilość CO2 powstałego w wyniku metabolizmu człowieka można obliczyć z poniższego wzoru [2]:

gdzie:
RQ – współczynnik respiracyjny, -;
H – wzrost człowieka, m;
W – waga człowieka, kg;
a – poziom aktywności osób przebywających w analizowanej strefie, met.

Jak wspomniano powyżej, konsekwencje zbyt dużego stężenia dwutlenku węgla mogą być bardzo groźne. Za wysoka zawartość tego gazu powoduje zmniejszenie stężenia tlenu w danym pomieszczeniu (np. w salach szkolnych udział tlenu w powietrzu spadał o ok. 0,3% [4]).

Zwiększanie się stężenia CO2 objawia się początkowo dyskomfortem, a następnie dolegliwościami użytkowników pomieszczeń: od bólu i zawrotów głowy do zmiany szybkości oddechu, a nawet duszności, a w dalszej kolejności problemów z widzeniem, omdleń, a nawet śmierci (przy powyżej 12% CO2 w powietrzu w pomieszczeniu) [2].

Przeczytaj także: Wentylacja na żądanie sterowana stężeniem CO2 w pomieszczeniach >>

W celu zapobiegania negatywnym skutkom działania dwutlenku węgla w poszczególnych pomieszczeniach stosuje się różne rodzaje wentylacji. Jak pokazują badania [1], w 60–70% sypialni domów jednorodzinnych stosowana jest wentylacja naturalna (okna), w 30–40% sal dydaktycznych wentylacja grawitacyjna i w takiej samej ilości mechaniczna, natomiast w nawet 80% gabinetów lekarskich i przedszkoli – grawitacyjna.

Przegląd wyników badań powietrza w pomieszczeniach

W trosce o wysoką jakość powietrza w budynkach prowadzi się pomiary stężenia dwutlenku węgla w pomieszczeniach oraz skuteczności stosowanych systemów wentylacyjnych. Przykładem mogą być badania przeprowadzone w warszawskich szkołach [4].

W celu określenia jakości powietrza w salach mierzono m.in. dwutlenek węgla metodą testu zaniku stężenia gazu znacznikowego. Pomiar realizowano za pomocą automatycznego czujnika dwutlenku węgla od poniedziałku do piątku, zapisując dane co minutę. Stężenie CO2 sięgało nawet 4000 ppm.

Wartość ta zmieniała się co 12 godzin, tzn. od momentu rozpoczęcia pomiarów przez ok. 6 godzin rosła, a następnie przez kolejne 6 godzin malała do praktycznie stałego poziomu ok. 600 ppm, który utrzymywał się przez kolejne 12 godzin. Następnie cykl się powtarzał. Przekroczenie dopuszczalnego poziomu, równego 1000 ppm, występowało w każdej badanej sali szkolnej.

W większości przypadków była to wartość ponad dwukrotnie wyższa. Pomiary pozwoliły na określenie ilości powietrza przypadającej na jedną osobę, która praktycznie w 100% była niższa od wymaganej. Funkcjonująca w salach wentylacja grawitacyjna nie była w stanie zapewnić wymaganej krotności wymian powietrza [4].

Przeczytaj koniecznie: Nowe wymagania, jakim powinny odpowiadać budynki. Wentylacja i klimatyzacja >>

Wyniki pomiarów przeprowadzonych w salach dydaktycznych [1] pokazują, że znaczący wpływ na stężenie dwutlenku ma liczba studentów oraz rodzaj zastosowanej wentylacji. Najlepsza jakość powietrza osiągana jest po dwudniowej przerwie w prowadzeniu zajęć, a stężenie CO2 jest porównywalne do wartości występującej w powietrzu zewnętrznym. Po 45 min zajęć stężenie przekracza 1000 ppm, w niektórych przypadkach sięgając blisko 1800 ppm.

Najgorsze wyniki odnotowano w salach z nową, bardzo szczelną stolarką okienną i z wentylacją grawitacyjną. W wypadku okien starego typu wartość ta była mniejsza o ok. 20%. Najlepsze warunki pod względem stężenia dwutlenku węgla występują w salach, w których zainstalowano wentylację mechaniczną pracującą nieprzerwanie w trakcie zajęć i przerw.

Kolejnym miejscem wartym badań są sale seminaryjne. Dla sali znajdującej się w Politechnice Warszawskiej przeprowadzono symulacje komputerowe [2]. Poprzez analizę rozkładu stężenia dwutlenku węgla w różnych punktach sali określono najlepsze miejsce do zainstalowania czujnika CO2.

Najwyższe stężenie dwutlenku węgla znajduje się w obrębie skupiska ludzi. Gaz miesza się z powietrzem i rozprzestrzenia po całym pomieszczeniu dzięki klimatyzatorowi oraz ciepłu pochodzącemu od ludzi. Stężenie dwutlenku węgla jest zmniejszane w wyniku nawiewu powietrza z zewnątrz. Jego rozkład w sali jest bardzo zróżnicowany.

Najwłaściwsze jest umieszczenie czujników CO2 w pobliżu miejsca nawiewania i wywiewania powietrza, a następnie obliczenie wartości uśrednionej [2].

Podobne badania dotyczące sal dydaktycznych w szkołach prowadzone są także w innych krajach. Dla porównania badania przeprowadzone w salach szkolnych w Atenach [5] pokazują, że stężenie dwutlenku węgla w tego rodzaju pomieszczeniach w czasie trwania lekcji jest wysokie – średnie wartości przekraczają 1000 ppm. W okresie przerw z oczywistych względów wartości te są niższe (średnia wartość to 750 ppm).

WAŻNE - przeczytaj: Detektory gazów jako sterowniki wentylacji >>

W trakcie pomiarów zwrócono także uwagę, że nie istnieje żadna konkretna zależność pomiędzy stężeniem dwutlenku węgla w salach a częstotliwością otwierania okien.

Pomiary stężenia omawianego gazu w salach szkolnych przeprowadzono także we Frankfurcie przy użyciu czujników podczerwieni [6]. Również w tym wypadku w pomieszczeniach stwierdzono podwyższone stężenie dwutlenku węgla przekraczające 1000 ppm (najwyższą wartością było ok. 5000 ppm). Dopiero po zastosowaniu wzmożonej wentylacji udało się osiągnąć stężenie bliskie 1000 ppm.

Bardzo istotne jest również utrzymanie odpowiedniej jakości powietrza w przedszkolach. Jak pokazały badania [1], wysoka zawartość CO2 w pomieszczeniach przedszkolnych istotnie wpływa na zachorowalność dzieci.

Czytaj dalej: Zapobieganie wysokiemu stężeniu CO2 >>

   27.05.2014

Komentarze

(1)
piotr | 09.07.2014, 18:53
To po inteligentnych licznikach prądu kolejny sposób zdalnego nadzorowania człowieka, gdzie jest i co robi w domu.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl