Vliv koncentrace oxidu uhličitého (CO2) na kvalitu vzduchu v uzavřených prostorách

Oxid uhličitý (CO2) vzniká oxidací organických látek, spalováním a je produktem látkové výměny většiny organismů. Konkrétně například při spalování fosilních paliv, neboť při hoření uhlí, zemního plynu a ropných produktů nebo cementu a hlavně dýchání většiny živých organismů. Oxid uhličitý obecně patří mezi ty méně závadné plyny, který se v našich domovech a kancelářích nachází, což není s žádným podivem, když jej přímo jako lidé generujeme / vydechujeme.

Podle Henryho zákona roste za dané teploty a vzrůstajícím tlaku rozpustnost oxidu uhličitého ve vodě. Při návratu k normálnímu tlaku je CO2 naopak uvolňován z kapaliny. Této vlastnosti se například využívá při výrobě perlivých nápojů (pan Remsen vyvinul první uměle CO2 obohacenou sodovou vodu v roce 1899).

Limity koncentrace CO2

Na rozdíl od poměrně striktních limitů v normách pro jiné plyny kontrolované v uvařených místnostech (např. pro oxid uhelnatý CO nebo formaldehyd = VOC) , nejsou limity pro koncentraci oxidu uhličitého CO2 z pohledu zdraví tak striktně posuzovány a definovány. Z toho lze již na první pohled odvodit, že více než životně kritický, je oxid uhličitý spíše kvalitu života ovlivňující plyn.

Za mezní hodnoty z hlediska kvality vnitřního ovzduší se všeobecně považují koncentrace CO2 do 1 500 ppm (0,15 % objemu). To definuje i v ČR vyhl. 20/2012 Sb. Evropská direktiva 2006/15/EC uvádějící max. bezpečné limity koncentrací plynů pak uvádí 8 hodinový pobyt v prostředí o průměrné koncentraci do 5 000 ppm ještě stále jako zcela bezpečný. Krátkodobý limit však již neuvádí.

Škodlivost oxidu uhličitého závisí na koncentraci CO2 a na délce expozice. Oxid uhličitý je 20 × lépe rozpustitelný ve tkáňových tekutinách než kyslík, proto rychle ovlivňuje respirační a centrální nervový systém. Normální venkovní koncentrace CO2 je okolo 400 ppm. Koncentraci do 700 ppm obvykle stále ještě vnímáme jako čerstvý vzduch a koncetrace do 1000 ppm je doporučená hodnota pro velmi kvalitní vzduch v uzavřených prostorách, kdy lidé ještě nepociťují žádné negativní pocitové vjemy a dosahují tak maximálního výkonu, koncetrace a pohodlí. Koncentrace nad hodnotou 1 000 ppm (0,1% obj.) již mohou být individuálně vnímány jako tzv.

Čtěte také: Porovnání aktivity a emise

Koncentrace 1500 ppm proto byla ustanovena za maximální hodnotu pro pohodlné obývání obytných prostorů. Hodnoty nad 2000 ppm už obvykle všeobecně způsobují únavu (u někoho až bolesti hlavy), ztrátu lidské koncentrace a výkonu. U dlouhodobého vystavení hodnotám nad 15 000 ppm se obvykle již dostavují dýchací potíže. Nicméně stále koncentrace CO2 do 30 000 ppm (3,0 % obj.) při vystavení účinkům do 15 minut se stále ještě považuje jako životní funkce nepoškozující výskyt, byť se již výrazně zrychluje dechová frekvence a vyskytují se bolesti hlavy.

Vysoké koncentrace CO2 nad 60 000 ppm (tj. 6 % objemu vzduchu v místnosti) však při delší expozici již u většiny lidí vedou k silným bolestem hlavy, zvýšení krevního tlaku, hučení v uších a výrazným pocitům nevolnosti. Při koncentracích nad 100 000 ppm (10 % obj. vzduchu) se již obvykle vyskytují svalové poruchy a bezvědomí s nebezpečím udušení. Koncentrace nad 18 % obj. již mohou způsobovat krátkodobá ochrnutí a poruchy vědomí, které již mohou mít nepřímé smrtelné následky. Hodnota cca 40% obj.

Zajímavé také je, že dýcháním musíme udržovat v plicních sklípcích koncentraci CO2 na úrovni 50 000 ppm. Pokud tedy je ve vzduchu například koncentrace 5 000 ppm místo 500 ppm, musím tělo zvýšit ventilaci plic o asi 10 %, což je se uvádí, že představuje podobný efekt, jako když člověk dýchá v nadmořské výšce o 600 m výše. Tělo je však stavěno na navýšení ventilace plic až o řád, takže to pro něj zase nepředstavuje existenční problém.

Produkce CO2 a větrání

Zatímco u jiných nežádoucích plynů v uzavřených místnostech lze jednoduše jejich přítomnost omezit tím, že omezíme v daném prostředí látky a předměty, které je generují, v případě člověkem produkovaného CO2 to jaksi nejde, přesněji řečeno postrádá smysl. Člověk produkuje CO2 při dýchání v množství, které je závislé na charakteru fyzické činnosti. Vydechovaný vzduch obsahuje cca 4 % obj. CO2 . Za rok vyprodukuje dospělý jedinec průměrně 350 kg CO2.

Vzhledem k tomu, že běžná venkovní koncentrace je do 0,5% obj., tak bez větrání ve zcela utěsněné místnost s přítomností člověka je postupně přirozeně dýcháním množství CO2 poměrně rychle zvyšuje. Sedící nebo volně chodící člověk po místnost obvykle spotřebuje 5 - 10 litrů vzduchu za hodinu. Například, když máte pokoj o objemu cca 25 m3, tak je vydýchaný velmi rychle. Zvláště pak ve školách to může být problém, protože například 25 studentů ve třídě za 45 minut vyučovací hodiny spotřebuje cca 11 250 litrů vzduchu a u něhož zvýší koncentraci CO2 z cca 500 ppm na 40 000 ppm.

Čtěte také: Regionální klima na Madagaskaru

Aby se tedy udržela koncentrace CO2 do 1 500 ppm, je nutné mít místnost o ploše cca 900 000 litrů = 900 m3, což je plocha místnosti cca 300 m2 při výšce stropu 3,0 m. To také ukazuje u dlouhodobého měření Státního zdravotního ústavu, že se ve školách málo větrá a koncentrace při vyučování dokonce v některých školách násobně převyšují povolené limity. Konkrétně například v roce 2015 sledoval vnitřní mikroklima ve 14 základních školách, kdy z každého kraje si vybral jednu. Maximální doporučená hodnota 1 500 ppm byla překročena ve 34% učeben.

Pro eliminaci důsledků koncentrací CO2, tedy dodržení výše uvedeného limitu do 1 500 ppm, je třeba v budovách s výskytem osob jako rodinné domy, bytové a panelové domy, kanceláře apod. U bytových prostor s pobytem osob v místnosti je takovým obecným prvním základním pravidlem, že by mělo být důkladně vyvětráno alespoň jednou za dvě hodiny. V zimních měsících je doporučováno krátké intenzivní provětrávání po dobu 3 - 5 minut, na jaře a na podzim 10 - 15 minut. Při správném projektu funkční vzduchotechniky v bytových domech musí dojít během 24 hodin k několikeré obměně vzduchu v celém prostoru bytu. Problém může být s moderními dokonale utěsněnými a moderními plastovými okny.

Z pohledu "čerstvého" vzduchu v pracovní místnosti je zajímavé si přečíst i nařízení vlády č. 361/2007 Sb. definující podmínky ochrany zdraví při práci. V něm je uvedeno minimální množství přiváděného čerstvého vzduchu na pracoviště. Pro každého zaměstnance vykonávajícího práci vsedě s minimální pohybovou aktivitou, nebo práci spojenou s lehkým pohybem rukou či paží bez přítomnosti chemických látek, prachů a jiných zdrojů znečištění je stanoveno minimální množství přiváděného vzduchu na 25 m3/h. 70 m3 čerstvého vzduchu za hodinu musí být zajištěno pro zaměstnance, u kterých převažuje práce vestoje s trvalým zapojením paží, rukou, nohou, chůze po zvlněném terénu bez zátěže, práce v předklonu nebo vkleče.

Měření koncentrace CO2

Protože koncentraci CO2 nejsme našimi smysly schopni přesně posoudit, je osobní hodnocení kvality vzduchu je velice nespolehlivé. Určitě všichni známe situaci, když přijdeme do malé místnosti, kde se již nachází několik osob. Při příchodu z venkovního prostředí pociťujeme těžký vydýchaný vzduch, ale po chvíli to přestáváme vnímat jako nepříjemnost. Proto může být zajímavé koncentraci CO2 měřit a monitorovat.

Navíc oxid uhličitý má větší hmotnost než vzduch, a proto je vyšší koncentrace přítomná v nižších polohách. Proto například vyhláška č. 410/2005 Sb.

Čtěte také: Český právní řád: ekologická škoda

Legislativa

• Nařízení vlády č. 361/2007 Sb.
• Vyhláška č. 20/2012 Sb.
• Zákon o ochraně ovzduší 201/2012 Sb.
• Vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 6/2003 Sb.
• Vyhl. 20/2012 Sb.(změna vyhl. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby) pak pro projektování staveb / pobytových místností stanovuje max.

tags: #znečištění #PM #v #závislosti #na #nadmořské

Oblíbené příspěvky:

• Rozbor básně o přírodě
• Platy v Agentuře ochrany přírody
• Adaptace na změnu klimatu
• Typy stojících klozetů
• Tajemství ondatry pižmové