Нормы CO₂ в помещении

Углекислый газ содержится в выдыхаемом человеком воздухе, в котором его около 4,5% (45 000 ppm). Без вентиляции, при отсутствии притока свежего воздуха, CO₂ быстро накапливается в помещениях с людьми. Именно его переизбыток в воздухе вызывает ощущение духоты и влияет на состояние человека. А длительное нахождение в среде с превышением допустимой нормы концентрации приводит к изменениям в организме и заболеваниям. Общая концентрация в воздухе более 4% смертельно опасна!

Концентрация CO2 в PPM	Влияние на человека (зависит от длительности пребывания)
300-400 ppm — Атмосферный воздух	Идеальный для здоровья, проживания и восстановления
До 600 ppm — Норма в США рекомендована для спален, школ, учебных заведений	Здоровый сон, актиность
До 800 ppm Норма для школ по российскому ГОСТ	Возможны индивидуальные жалобы на дискомфорт.
До 1000 ppm ПДН в Китае, соответствует большинству исследований физиологов.	Жалобы на качество воздуха и духоту, недосыпание.
Выше 1000 ppm Низкое кач-во воздуха по российскому ГОСТ	Появление дискомфорта, проблемы с концентрацией, бессонница, учащается дыхание, возрастает частота сердечных сокращений
Выше 1400 ppm	Слабость, головная боль, апатия, повышенная утомляемость
2000 ppm	Отрицательное влияние на организм. Трудности с концентрацией, тяжёлый сон. При постоянном проживании (долговременное нахождение): cиндром хронической усталости и снижение иммунитета. Опасность для сердца и рост давления (сердечно-сосудистые заболевания)

ppm, от англ. parts per million — частей на миллион. Например: 1000 ррm - это 0,1% газа в окружающем воздухе.

Нормы концентрации углекислого газа порождают нормативы воздухообмена

Все стандарты и проектные нормативы воздухообмена зданий базируется на расчете по допустимому уровню СО2 в воздухе помещений. И рассчитываются исходя из количества человек. Нормативы СП 60.13330.2016 (это современная редакция СНиП 41-01-2003) «Отопление, вентиляция и кондиционирование» предписывает воздухообмен 30 м³/в час на 1 человека (при возможности проветривания. Например — форточка). И уже 60 м³/в час на 1 человека для помещений без естественного проветривания (а это любая квартира зимой, с закрытыми окнами). Только при этом объёме постоянного поступления свежего воздуха можно соблюдать нормы в рамках здорового и безопасного дыхания. А вот пример норматива кратности воздухообмена медицинских организаций по СП 158.13330.2014 — это 80 м³/в час на 1 человека (т.н. "как в больнице").

Для чего такой активный воздухообмен, требующий мощной вентиляции? Именно для борьбы с накоплением CO2 в помещениях с людьми и достижения его здоровой концентрации до 600-800 ppm.

Как показывает опыт именно в РФ, в стандартных квартирах (особенно советских проектов) и офисных помещениях эти показатели невозможно соблюдать, без организации дополнительных способов или систем проветривания.
Ещё один отрицательный фактор нашего региона — это низкие температуры уличного воздуха, которые длятся более 5-6 месяцев. Низкие ночные температуры зимой (ночной сон) и соблюдение нормы в 60 м³/в час на 1 человека, превращают спальню стандартной квартиры в очень некомфортное и холодное помещение. Ради температурного комфорта в квартире зимой, люди готовы пожертвовать качеством воздуха в помещении (т.к. превышение СО2 не так заметно) и длительно находятся в помещениях со значительным превышением углекислоты в воздухе. Именно эта ситуация приводит к сезонному спаду иммунитета (в конце зимы) и накоплением проблем со здоровьем из-за постоянного стресса для организма.

Зимой, при отсутствии комплексных систем вентиляции, борьба за температурный комфорт в школьных и студенческих классах приводит к редким и неполным проветриваниям ("...чтобы не простудились"). ГОСТ для детских учреждений — это концентрация не более 800 ppm (в США и ЕС 600 ppm). Но полные классы учеников быстро достигают превышения максимально допустимых норм. Концентрация выдыхаемой учениками углекислоты быстро доходит до 1 500-2500 ppm в воздухе класса, а значит — приводит к усталости, потере концентрации, снижению успеваемости и трудоспособности.

В офисных помещениях происходит точно такая же ситуация. Стремление к температурному комфорту (холодно зимой или жарко летом), ошибки в организации вентиляционных систем (особенно старых советских зданий) и плотность рабочих мест, так же часто приводят к превышению концентрации углекислого газа в воздухе выше 2000 ppm. Отсюда синдром хронической усталости и повышенная утомляемость, аллергии и низкий иммунитет.

Особо сложная ситуация с квартирами советских проектов. Получить норматив 600-800 ppm возможно только при постоянно приоткрытых окнах. А это шум, пыль, вредные примеси городской атмосферы, и холод зимой...

График роста роста концентрации CO₂ — это пример эксперимента в спальне с 1 человеком, при минимальной вентиляции. Ситуация намного ухудшается, когда окна (проветривающие клапаны) закрыты зимой или в комнате спят 2 человека. Только достаточно мощные системы принудительной приточной вентиляции с датчиком способны создавать и контролировать нормальную атмосферу в спальне и обеспечивать здоровье.

Последствия превышения норм

Так как CO₂ не имеет цвета и запаха, то превышение предельно допустимых норм концентрации (рекомендованных ГОСТ и СНиП) не сразу замечается человеком. К тому же, человеческий организм способен подстраиваться под краткосрочное превышение углекислоты в воздухе (повышением частоты дыхания и сердцебиения). Избыточное влияние CO2 на организм ощущается людьми лишь при появлении заметных симптомов:

1. Духота, желание глубоко вдохнуть;
2. Утомляемость, чувство усталости, апатия, снижение внимания;
3. Головокружения, головная боль, повышение давления;
4. Депрессивные настроения, снижение трудоспособности и успеваемости (при регулярном воздействии);
5. Общее снижение иммунитета и рост заболеваемости, аллергия, астма (при долгосрочном воздействии), учащённое дыхание, нагрузка на сердце;

Некоторые из этих симптомов могут быть отнесены к индивидуальным особенностям. Но если они замечены у нескольких человек в вашем коллективе, то стоит задуматься об организации вентиляции и замерить ppm.

Стоит отметить, что длительное нахождение в душных помещениях особенно опасны для людей с сердечными заболеваниями (повышается нагрузка на сердце), для людей с повышенным давлением, с заболеваниями сосудистой системы или риском инсульта. Лечение этих заболеваний (и возрастных изменений) требует обязательного преведения воздуха среды проживания до нормы 600-800 ppm и менее.

Литература и источники данных:

1.  СП 60.13330.2016 (новая редакция СНиП 41-01-2003) «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
2. ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
3. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
4. СП 158.13330.2014 «Здания и помещения медицинских организаций».
5. Стандарт АВОК-1-2004 «Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена».