эмблемка

современные
инженерные системы
Минск, Минский район


МТС (033) 660-55-50
VEL (029) 113-70-57
УНП 691803803

Наши объекты:

Боровляны частный дом дом в классическом стиле коттедж коттедж частный дом загородный дом просторный дом усадьба Самохваловичи одноэтажный дом двухэтажный дом небольшой дом кирпичный коттедж пригород Минска Каркасный загородный дом на винтовых сваях с мансардой Дом с конденсационным котлом Система отопления на твердотопливном котле с теплоаккумулятором Отопление водяным теплым полом от электрокотла Без фото

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте home-engineering.net. Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.


Качество воздуха
Углекислый газ (диоксид углерода)
Твердые частицы
Летучие органические вещества
Плесень и другие аллергены
Контроль влажности воздуха
Бактерии
Дым от курения
Радон
Угарный газ (монооксид углерода)
Озон
Что делать?


Качество воздуха наверх


Для начала, посмотрим, что говорится об этом вопросе в Википедии: Indoor Air Quality. Русскоязычной страницы нет, потому что, наверное, на 1/6 части суши такой проблемы тоже нет. Но для общего развития, а не просто чтобы попугаться, попробуем все-таки перевести и разобраться.

Качество воздуха в помещении затрагивает вопросы контроля параметров воздуха, которые влияют на здоровье и комфорт жильцов. Наряду с другими физиологическими и психологическими факторами (тепловым, пространственным, световым и акустическим комфортом) качество воздуха в помещении является составным элементом такого понятия, как качество внутренней среды здания (Indoor Environmental Quality).

На качество внутреннего воздуха в зданиях могут влиять:

  1. Газовый состав воздуха (включая диоксид и монооксид углерода, летучие органические вещества (VOC), пары воды, радон, озон и т.д.);
  2. Концентрация в нем пылевых частиц;
  3. Микробные загрязнения (споры плесени и бактерий, бактерии);
  4. Температура и др.

Главными методами улучшения качества воздушной среды зданий являются:

  1. Контроль над источниками вредных веществ;
  2. Фильтрация (очистка) воздуха от вредных веществ;
  3. Использование вентиляции для снижения концентрации вредных веществ (путем разбавления их концентрации в воздухе).

Загрязнение воздуха является одной из главных угроз здоровью во всех странах мира, т.к. если, например, Англичанка гадит, то дышат все. Основными источниками внешних загрязнений воздуха является сжигание различных видов топлива и транспорт. К внутренним источникам загрязнений воздуха в доме можно отнести жизнедеятельность самого человека, бытовая пыль, строительные и отделочные материалы.

В принципе, если пропустить страшное слово "радон", которого так боятся там, а у нас и видом не видывали нюхом не нюхали, то все это понятно и логично. Наверное, что-то подойдет и нам. Тогда, дальше рассмотрим общие загрязнители воздуха.


Углекислый газ (диоксид углерода, СО2) наверх


Углекислый газ является относительно легким для измерения показателем загрязненности внутреннего воздуха. Именно человек является главным источником углекислого газа внутри помещения. Его концентрация в воздухе напрямую связана со скоростью обмена веществ человека: производство СО2 растет при увеличении физической активности и наоборот (средняя скорость поступления ок. 0,3 л/мин. на человека). Поэтому, уровень концентрации углекислого газа является хорошим индикатором адекватности количества притока свежего воздуха в помещении по отношению к количеству и активности жильцов. Измерение уровня углекислого газа в воздухе можно осуществлять с помощью электронных бытовых измерителей.

бытовые измерители концентрации углекислого газа

Электронные измерители концентрации углекислого газа в воздухе помещений.

Диоксид углерода при высоких концентрациях в воздухе может вызывать вялость, снижение работоспособности и головные боли. Типичные значения уровня углекислого газа в воздухе улицы 350..450 ppm, тогда как максимально допустимый уровень СО2 в помещении — 1000 ppm. В больших городах концентрация углекислого газа в уличном воздухе может быть существенно выше среднемирового значения в 400 ppm. За последние годы концентрация в атмосфере неуклонно растет.

концентрации атмосферного углекислого газа

Рост концентрации атмосферного углекислого газа за последние десятки лет и колебания в годовом цикле. Вместе с годовым ростом ок. 2,20±0,01 ppm, в течение года наблюдается периодическое изменение концентрации амплитудой 3..9 ppm, которое следует за развитием вегетационного периода в Северном полушарии.

Для того, чтобы снизить жалобы на плохое самочувствие, связанное с высокой концентрацией СО2, следует снижать общий уровень СО2 в помещении до значения не более чем на 600 ppm выше уровня его концентрации в атмосфере Земли. Концентрация СО2 в помещении выше уровня 1000 ppm считается индикатором недостаточной вентиляции Национальным институтом охраны труда и здоровья (NIOSH, США) и в Гонконге. Для школ Великобритании уровень СО2, измеренный в течение всего дня на уровне головы сидящего ученика, не должен превышать 1500 ppm. Другие европейские стандарты приводят цифру 3500 ppm. Комитет по охране труда и здоровья (OSHA, США) ограничивает концентрацию СО2 на рабочем месте работника до 5000 ppm (длительно) и до 35 000 ppm (в течение 15 минут). Последняя цифра служит для ограничения вероятности потери сознания на рабочем месте, и не касается ухудшения общего самочувствия и производительности, которые наступают при гораздо меньших концентрациях.

Концентрация углекислого газа в воздухе растет с увеличением количества людей в помещении, однако имеет задержку по времени. Для адекватной оценки уровня концентрации СО2 измерения следует проводить спустя некоторое время после установления постоянного количества людей и работы системы вентиляции в помещении (спустя 2..3 часа). В показательном случае в офисном помещении площадью 14м² концентрация углекислого газа увеличилась с 500 ppm до более 1000 ppm всего за 45 минут после прекращения вентилирования и закрытия всех окон и дверей.

пример концентрации углекислого газа в замкнутом пространстве офиса

Уровень концентрации углекислого газа в замкнутом пространстве офиса может превысить значение 1000 ppm за 45 минут. Зеленая область: оптимальная концентрация углекислого газа в воздухе помещения (уровень Green Star), красная область: область снижения работоспособности и самочувствия ввиду повышенной концентрации углекислого газа.

Интересными могут быть результаты опытов по влиянию температуры воздуха на субъективное восприятие людьми концентрации в нем углекислого газа. Согласно данным, при одном и том же высоком (более 1000 ppm) уровне концентрации СО2 в воздухе помещения, люди оценивают более прохладный воздух, как имеющий лучшее качество (более свежий).

Для поддержания в воздухе помещений дома оптимальной с точки зрения гигиены концентрации СО2 на уровне 800..1000 ppm, расчетное количество приточного свежего воздуха (с содержанием СО2 на уровне 400..500ppm, характерного для воздуха небольшого города) на одного живого человека составляет порядка 20..60 м³/ч.


Твердые частицы наверх


Атмосферные аэрозоли или твердые частицы обнаруживаются в воздухе планеты повсеместно, они имеют как природное, так и техногенное происхождение (промышленность, сельское хозяйство и транспорт). ВОЗ считает атмосферные частицы канцерогеном первой группы из-за их способности проникать в глубокие области легких и в саму кровь, не задерживаясь. Из-за их повсеместного распространения, твердые частицы неизбежно присутствуют в воздухе помещений и могут влиять на самочувствие и здоровье жильцов. Для обеспечения приемлемого качества воздуха устанавливаются предельно допустимые концентрации взвешенных частиц в воздухе помещений и воздухе городов.

Уличный монитор концентрации твёрдых частиц

Монитор в г.Катовице (ок. 320 тыс.чел.), Польша. Текущая (28,2) и допустимая (50) концентрация твердых частиц диаметром 2,5..10мкм (PM10) в уличном воздухе.

Следует отметить, что в быту можно значительно снизить концентрацию взвешенных частиц в домашнем воздухе такими простыми манипуляциями, как влажная и сухая уборка, чистка ковров и т.п. Никаких нанотехнологий.

Интересная статья в Википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Particulates. Правда, опять без русского. Ясен-красен: у нас ведь нет ни промышленности, ни транспорта, ни людей, которые могут дышать…

карта распределения взвешенных в атмосфере

Карта распределения взвешенных в атмосфере Земли частиц (данные со спутника Terra, NASA). Зеленый — зоны с преобладанием крупных частиц, красный — мелких, желтый — смешанное, серый — нет данных (Hic sunt dracones).


Летучие органические вещества (ЛОВ, Volatile organic compounds VOC) наверх


ЛОВ — это органические вещества, которые имеют достаточно высокое давление пара при нормальных условиях, чтобы в значимых концентрациях попадать в окружающую среду (помещение, атмосферу). Летучие органические вещества выделяются из многих привычных твердых и жидких материалов. ЛОВ включают в себя множество химических веществ, имеющих краткосрочные или долговременные последствия для здоровья: углеводороды, альдегиды, спирты, кетоны, терпеноиды и др. Концентрация ЛОВ внутри помещений обычно существенно (в десять раз) выше, чем на улице. Источниками ЛОВ в доме могут быть такие материалы, как краски и лаки, растворители, чистящие средства, строительные и отделочные материалы, мебель, офисное оборудование (принтеры, копиры), клеи, косметика и т.д.

Проблемой является обнаружение в воздухе этих веществ: для этого требуется сложное и дорогое оборудование (всякие там масс-спектрографы и хроматографы), а количество различных опасных ЛОВ велико. Поэтому, основным способом борьбы с повышенной концентрацией ЛОВ является контроль источников их выделения (использование в строительстве "чистых" материалов) и вентиляция помещений. Исследование выделений из строительных материалов и материалов для внутренней отделки помещений (напольные покрытия, краски и т.п.) становится все более распространенным для многих производителей (конечно, за рубежом). В мире существуют несколько инициатив по уменьшению загрязнения воздуха помещений летучими органическими веществами. В Европе это EMICODE, M1, Blue Angel и Indoor Air Comfort.

Хлорированная вода выделяет хлороформ, при ее нагреве для бытовых нужд. Бензол выделяется из топлива в пристроенных к дому гаражах, перегретое растительное масло при готовке выделяет акролеин и формальдегид. Ужос! Анализ более семидесяти разных исследований концентрации ЛОВ в домах США (вот уж людям заняться нечем!) позволил составить список десяти наиболее опасных ЛОВ во внутреннем воздухе помещений. Это акролеин, формальдегид, бензол, гексахлоробутадиен, ацетальдегид, 1,3-бутадиен, бензилхлорид, 1,4-дихлорбензол, тетрахлорид углерода, акрилонитрил и винилхлорид. Концентрации этих веществ, по данным исследования, превышали предельные значения в большинстве исследованных домов (Logue, J. M.; McKone, T. E.; Sherman, M. H.; Singer, B. C. (1 April 2011). "Hazard assessment of chemical air contaminants measured in residences").


Плесень и другие аллергены наверх


Эти биологические вещества могут возникать по ряду причин, наиболее общими из которых являются:

  • рост колоний плесени, вызванный избытком влаги;
  • пыльца растений, частички шерсти или перьев животных.
Следует отметить, что наличие повышенной концентрации плесени, её спор, пыльцы и т.п. наиболее опасно для астматиков, пожилых и людей с ослабленным иммунитетом.

Плесень связана с влажностью, и её рост можно контролировать при уровне относительной влажности ниже 60%. Избыточная влажность в здании может возникнуть:

  • от увлажнения грунтовыми, поверхностными и дождевыми водами стен, фундамента и элементов кровли дома;
  • из-за конденсации водяного пара на холодных поверхностях по причине недостаточной вентиляции, либо из-за некачественно выполненных элементов здания (мостики холода);
  • из-за протечек водопровода, канализации и/или системы отопления.

диапазоны относительной влажности в помещении

Границы диапазонов относительной влажности в помещении, связанные с теми или иными рисками. Уровень оптимальной влажности лежит в диапазоне от 40 до 60%.

Особенно подвержены опасности поражения плесенью каркасные конструкции домов из-за обилия полостей, различных слоев разнородных материалов и использования древесины, т.к. целлюлоза является питательной средой для многих видов микроорганизмов. Если не удается высушить скрытые строительные конструкции из дерева/целлюлозы в течение нескольких суток, то может начать развиваться плесень и начаться выделение в воздух аллергенных спор. Существуют некоторые разновидности плесневых грибов, которые содержат токсичные для человека вещества (микотоксины). Однако, в большинстве случаев, получение опасных доз микотоксинов путем вдыхания невозможно, т.к. микотоксины производятся только самим телом плесени, а в летучих спорах их концентрация невелика. Основная опасность от плесени (касательно качества воздуха в помещении) заключается в аллергенных свойствах клеточных стенок спор. Еще более серьезной угрозой, чем просто аллергенность, является способность плесени вызывать обострения болезни у людей, страдающих астмой.


Контроль влажности воздуха наверх


Для нормальной жизнедеятельности человека требуется, чтобы относительная влажность воздуха в помещении была на уровне >40..60% (см. рис. выше). При наличии маленьких детей есть даже рекомендации увеличивать относительную влажность до 70%. В зимнее время, из-за низкого влагосодержания в уличном воздухе, относительная влажность в домах с нормальной вентиляцией и малыми влагопоступлениями снижается до 20..30%, что служит причиной дискомфорта и даже респираторных заболеваний.

В зимнее время источниками влаги в доме являются сами жильцы (выделяя около 50 грамм водяного пара в час на человека), процессы стирки, мытья, влажной уборки и готовки, а также комнатные растения (существуют расчетные таблицы по влагопоступлениям). Влага из помещений удаляется с вытяжным воздухом вентиляции и путем диффузии через конструкцию стен.

Для расчетов равновесной влажности воздуха в доме важны скорость поступления новой влаги (люди, уборка, готовка, стирка и т.п.) и скорость выхода влаги с вытяжным воздухом вентиляции (зная расход воздуха и влагосодержание уличного и внутреннего воздуха) и диффузией (зная толщины и коэффициенты паропроницаемости слоев стен здания). В установившемся режиме скорость поступления влаги равна скорости её выхода из дома, что дает значение текущей относительной влажности внутреннего воздуха дома. Если скорость выхода влаги из дома больше скорости влагопоступления — то относительная влажность в доме уменьшается. И наоборот.

Как правило, для обеспечения нормальной влажности (около 50%) в нормальном среднестатистическом доме (4 человека, нормальная жизнедеятельность,...) основным механизмом вывода влаги является именно вентиляция. Выход пара диффузией через наружные ограждающие конструкции составит около 10%, т. е. является незначительным (калькулятор в руки). Именно поэтому, понятие "дышащие стены" несостоятельно. Что, однако, не исключает желательность применения во внутренней отделке дома материалов, способных хорошо вбирать и отдавать излишки влаги, и уменьшать количество влагонепроницаемых отделочных покрытий. Это только способствует стабилизации микроклимата и повышению комфорта.


Бактерии наверх


рисунок бактерии
Здравствуй, милый мой дружок.
Я — веселый пневмококк!

В воздухе и на различных поверхностях помещений обнаруживается множество различных бактерий, имеющих потенциальное влияние на здоровье человека. Степень этого влияния для многих видов бактерий ещё до конца не выявлена, ведутся работы. Одной из широко известной в узких кругах бактерией, является легионелла.

Количество микробов на коже человека, в кишечнике и др. местах приблизительно в десять раз больше общего количества клеток организма человека. Большая часть микробов, обнаруженных в воздухе и пыли помещений — именно человеческого происхождения. Среди наиболее значимых бактерий, которые могут встречаться в воздухе помещений, — палочка Коха, золотистый стафилококк и пневмококк

.


Дым от курения наверх


Ну, тут понятно: не кури и не курим будешь…


Радон наверх


Радон — радиоактивный одноатомный тяжёлый газ (поэтому скапливается в подвалах) без цвета и запаха. Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгкого (микроожоги легкого в точках альфа-распада). Особенно повышает риск заболевания сочетание воздействия радона и курения. По данным департамента здравоохранения США, радон — второй по частоте (после курения) фактор, вызывающий рак лёгких преимущественно бронхогенного типа. Рак лёгких, вызванный радоновым облучением, является шестой по частоте причиной смерти от рака. Радон и его дочерние продукты обусловливают более половины всей эффективной дозы облучения, которую в среднем получает организм человека от природных и техногенных радионуклидов окружающей среды. В настоящее время во многих странах проведен мониторинг концентрации радона в зданиях как первый этап оптимизации защиты населения.

концентрация радона в домах США

Оценка доли домов в США, в которых концентрация радона превышает рекомендуемый уровень в 4 pCI/L.

Ну, теперь понятно, почему в Америках так много внимания в строительстве уделяется вопросам контроля поступления радона из земли и подземных вод в здание. Однако, концентрация радона в воздухе зависит от геологической обстановки. Граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, а над поверхностью океанов и морей радона немного. Погода также влияет: во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух. Короче, либо генерал Мороз, полковник Распутица и майор Мышь в который раз пришли нам на помощь, либо это просто происки капиталистов: Радоновые ванны, Санаторий "Радон".


Угарный газ (монооксид углерода) наверх


Одним из наиболее токсичных загрязнителей воздуха помещений является угарный газ — бесцветный, газ без запаха, который является побочным продуктом неполного сгорания любого органического топлива (уголь, дрова, газ, бензин и т.п.). Основные источники угарного газа это: табачный дым, бытовые и промышленные котлы, автомобильные выхлопы. В больших городах наблюдается повышенная концентрация угарного газа, что понятно. Максимально допустимая концентрация CO в воздухе с точки зрения токсичности для человека составляет около 25 ppm (частей на миллион). В выхлопе бензинового автомобиля допускается до 1,5..3% (частей на сотню), допустимая концентрация сильно различается в зависимости от страны и применяемых стандартов.

карта концентрации угарного газа

Снимки из космоса (весной и осенью 2000г), с использованием сенсора MOPITT концентрации угарного газа, установленного на спутнике БелКА Terra (NASA). Здесь шкала — в частях на миллиард (ppb), или от 0,05 до 0,39 частей на миллион (ppm).


Озон наверх


Озон образуется в атмосфере Земли под действием ультрафиолетового излучения (особенно интенсивно в озоновом слое), разрядов молний, искусственных озонаторов воздуха и как побочный продукт других типов загрязнения.

Озон — это мощный оксидант, вызывающий старение клеток организма. Обычно озон находится в значимых концентрациях на высотах, доступных для пассажирских самолетов (иногда в них ставят озоновые фильтры). Реакции между озоном и веществами на борту самолета, включая кожный жир и косметику, могут привести к образованию токсических веществ. Такие же реакции могут произойти и в быту при повышенной концентрацией озона в воздухе.

Концентрация озона в приземных слоях атмосферы может вырасти выше допустимой концентрации (100 ppb / 0,1 ppm) при взаимодействии солнечного УФ-излучения с прекурсорами озона, которые в основном образуются при сжигании ископаемых видов топлива. Также источником повышенной концентрации озона могут быть, например, бытовые фильтры-озонаторы. Согласно Environmental Protection Agency (EPA, США), концентрации озона в таких бытовых приборах ниже допустимых пределов не эффективны при удалении запахов, микробов, вирусов, плесени и т.п. Следует также заметить, что терапия озоном (например, люстры Чижевского), не является научно обоснованным методом воздействия на здоровье человека.


Что делать? наверх


Что делать?

  • Не дышать Не курить.
  • Почаще проветривать помещения.
  • Жить подальше от крупных промышленных предприятий, автодорог и городов.
    Все в сад! (А.П. Чехов).
  • Использовать в строительстве экологически чистые материалы и, на всякий случай, почаще проветривать.
  • Смотреть БТ и слушать радио Радонеж.

радио Радонеж

Итак, стройте хорошие дома!
Расставляйте приоритеты.

Первая статья цикла. Понятие комфорта жилища (Indoor Environmental Quality).
Вторая статья цикла. Тепловой комфорт (Indoor Thermal Quality).


Если вам необходимо выполнить работы по расчету и монтажу инженерных систем: отопления, водоснабжения, канализации, электрики, вентиляции и встроенного пылесоса, вы можете обратиться к нам в разделе КОНТАКТЫ. Мы проводим работы по монтажу инженерных систем в Минске и Минском районе.