Měření koncentrací škodlivých plynů uvnitř staveb

Kromě měření radonu provádíme dataloggerem Wohler KM 410 měření koncentrací CO2, CO, teploty vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, případně teploty mokrého teploměru. Zvýšené koncentrace CO2 jsou signálem špatného větrání. Z měření dostáváme časovou závislost naměřených hodnot:

Větrání časová závislost

Důsledky špatného větrání staveb

Se snahou o snížení úniků tepla ze staveb dochází k jejich stále většímu utěsňování. Na místo původních prodyšných obvodových plášťů z přírodních materiálů (kámen, cihla, dřevo, …) používáme materiály s vysokým difusním odporem. Stará netěsná dřevěná okna jsou nahrazována novými těsnými (plastová, eurookna, hliníková). Důsledkem je malá výměna vzduchu. Ta může způsobit:

  • zvýšení vzdušné vlhkosti
  • vlhnutí zdiva
  • vznik plísní
  • zvýšení koncentrace CO2
  • při špatném spalování též CO
  • vzrůst koncentrací formaldehydů (z nábytku, koberců, apod.)
  • hromadění retardérů hoření
  • výskyt spór plísní a hub
  • výskyt bakterií a virů

Přestože doporučení hygieniků a tvůrců norem jsou 0,3-0,5 násobná výměna vzduchu za hodinu, většina současně stavěných domů má 0,1. Výrobci oken předepisují v návodech na použití větrání několikrát denně, jde spíše o alibistická doporučení, v praxi těžko proveditelná.

Zdravotní dopad vnitřního prostředí staveb

Se snahou o snížení úniků tepla ze staveb dochází k jejich stále většímu utěsňování. Na místo původních prodyšných obvodových plášťů z přírodních materiálů (kámen, cihla, dřevo, …) používáme materiály s vysokým difusním odporem. Okna se stala mnohem těsnějšími a instalace speciálních prvků zajišťujících výměnu vzduchu naráží na jejich vysokou cenu. Důsledkem je zvyšování koncentrací škodlivých plynů:

  • Oxid uhličitý (CO2) – vzniká při spalování za dostatku kyslíku a dýchání. V pobytových místnostech jsou to především lidé a další živé organismy. Rostliny přes den CO2 spotřebovávají a v noci vydechují.
  • Oxid uhelnatý (CO) – nebezpečný plyn vznikající při nedokonalém spalování.
  • Těkavé organické látky (VOC) – jsou produktem tělesných pochodů lidí, ale také kouření a par čistících prostředků. Zdrojem mohou být i různé vonné tyčinky a „osvěžovače vzduchu“.
  • Oxidy dusíku – vznikají v bytech při hoření zemního plynu a svítiplynu (vaření na sporáku).
  • Prachové částice – jsou všudypřítomné a částečně vznikají činnostmi v bytech, částečně jsou přinášeny z venkovního prostředí. Dochází k usazování prachových částic. Ty jsou odstraňovány při úklidu. Složitější situace nastává u stále oblíbenějšího podlahového vytápění, které vlivem termických pohybů vzduchu, prach usazený na podlaze zvedá.
  • Radon – radioaktivní plyn, který je emanován ze stavebních materiálů, může pronikat z podloží a uvolňovat se z vody. V uzavřeném prostředí staveb vznikají také jeho dceřiné produkty – radioaktivní kovové prvky vážící se na prachové částice. Rovnovážný stav radonu (tedy radiační zátěž) je velmi závislý na výměně vzduchu.
  • Další škodlivé látky – se uvolňují z organických látek, kterých je v našich interiérech stále více. Plasty nahrazují čím dále tím více klasické stavební materiály (důvodem je převážně nižší cena) a jsou součástí zařizovacích a užitných předmětů (nábytek, televizory, počítače, kuchyňské přístroje). Jde například o formaldehyd, styrén, plastifikátory a retardéry hoření. Chemické složení těchto látek velmi různorodé a často i obtížně zjistitelné.
  • Látky vznikající při úpravě jídel a činností živých organismů – jde opět o organické látky od příjemných vůní po zápachy. Rostliny dýchají a provádějí látkovou výměnu, produkují například pyl a lákají hmyz různými látkami a vůněmi. Zbytky organických látek se živí drobní živočichové a mikroorganismy. A tak máme ve vzduchu spóry hub, roztoče, bacily a produkty jejich života včetně jejich výkalů.

Přítomnost výše zmíněných látek se dá měřit. Pro posuzování kvality vzduchu a účinnosti větrání je nejsnazší provést měření koncentrací CO2 ve vzduchu. Je to snadno zjistitelný plyn a z jeho koncentrace lze předpokládat přítomnost ostatních, hůře zjistitelných látek.

Koncentrace oxidu uhličitého a vliv na člověka

Oxid uhličitý je běžnou součástí vzduchu ( čerstvý-venkovní-vzduch má cca.400 ppm). CO2 vzniká oxidací organických látek. Do vnitřního prostředí staveb se dostává jako produkt dýchání lidí, zvířat a rostlin (v lidském dechu je ca.50.000 ppm). Při omezeném větrání dochází ke zvyšování jeho koncentrací. S tím mohou být spojeny projevy:

  • Při překročení koncentrace 1000 ppm se může zhoršovat soustředění, může se objevit pocit ospalosti a vydýchaného vzduchu.
  • Při překročení 2000 ppm může kromě výše uvedeného docházet  u některých osob k bolesti hlavy.
  • Při překročení 5000 ppm dochází ke zrychlení tepu.
  • Při překročení 45 000 ppm může dojít ke ztrátě vědomí, případně smrti.
  • Koncentrace CO2 ve vzduchu vydechovaném člověkem je až 50 000 ppm.

Oxid uhličitý se používá jako indikační veličina pro posuzování vnitřního prostředí, umožňuje posuzovat úroveň větrání, protože se jeho koncentrace dá snadno měřit. Pokud je podezření na jiné škodlivé veličiny měří se následně.

Měření koncentrace CO2

Pro měření koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu se dnes se používají nejčastěji elektronické měřiče.

Snižování koncentrace CO2

Jak se dá snížit koncentrace CO2 a dalších škodlivých látek v obytných místnostech? Máme dvě možnosti, jak jejich koncentraci udržet na přijatelné úrovni:

1. Větrání

Dnes je nejběžnější větrání okny. Předpokládáme, že venkovní vzduch má nižší koncentrace CO2 a škodlivých látek. V zimním období nám spolu s vnitřním vzduchem z domu odchází i teplo, což zvyšuje náklady na vytápění.

Lepší, avšak investičně nákladnější, je větrání nucené, přes domovní rekuperaci.

Zajímavým kompromisem je nucené větrání pomocí větracích štěrbin a centrální odsávací jednotky. Je investičně méně nákladné než rekuperace, nevrací teplo do systému, zajišťuje potřebnou výměnu vzduchu, je hygienická a oproti větrání okny úspornější. Zdařilé je např.: http://www.bristec.cz/system-aereco. Má několik výhod. První je přívodu venkovního vzduchu přímo do pobytových místností. Větrání je permanentní, umí reagovat na vlhkost vzduchu v objektu a tak vede k jejímu snížení. Zamezuje vzniku plísní a v konečném důsledku u některých objektů může překvapivě vykázat i úsporu nákladů na vytápění. Ve všech případech přispívá ke zdravějšímu vnitřnímu prostředí. Pokud systém doplníme o tepelné čerpadlo můžeme celoročně získat levný zdroj na teplo pro ohřev teplé užitkové vody. Nabízíme ještě možnost využití větrání se solárními kolektory. V době svitu sluníčka mohou ušetřit za ohřev vzduchu a jejich instalace je finančně méně náročná než v případě rekuperace. Úsporu lze zajistit i automatickým ovládáním.

2. Regenerace vzduchu

Je teoretická možnost používaná na ponorkách a v kosmických lodích, u bytů je zatím příliš nákladná.