Il semble que la Terre ait franchi un seuil historique au milieu du réchauffement climatique.

En règle générale, en septembre, les niveaux de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère sont minimes. Cette concentration est la référence par rapport à laquelle les fluctuations des niveaux de gaz à effet de serre sont mesurées tout au long de l'année prochaine. Mais en septembre de cette année, les niveaux de CO2 restent élevés, à environ 400 ppm, et de nombreux scientifiques estiment que la concentration de gaz à effet de serre ne tombera pas en dessous de ce seuil au cours de notre vie.

La Terre a constamment accumulé du CO2 dans l'atmosphère depuis la révolution industrielle, mais le niveau de 400 ppm crée un nouveau taux qui n'a pas été vu sur notre planète depuis des millions d'années.

«La dernière fois que le CO2 dans l'atmosphère de notre planète était de 400 ppm, c'était il y a environ trois millions et demi d'années, et le climat à cette époque était très différent de celui d'aujourd'hui», a déclaré un professeur adjoint à l'École de recherche marine et atmosphérique à Christian Science Monitor par courrier électronique. Phénomènes à l'Université d'État de New York à Stony Brook David Black.

«En particulier, dans l'Arctique (au nord de la 60e latitude), il faisait beaucoup plus chaud qu'aujourd'hui, et le niveau de la mer sur la planète était de 5 à 27 mètres plus haut que l'actuel», a déclaré Black.

«Ensuite, il a fallu des millions d'années à l'atmosphère pour que le niveau de CO2 atteigne 400 ppm. Et il a fallu des millions d'années de plus pour qu'il tombe à 280 ppm (ce chiffre était à la veille de la révolution industrielle). Les climatologues sont très préoccupés par le fait que les gens en quelques siècles seulement ont fait ce que la nature a fait depuis des millions d'années, la plupart de ces changements se produisant au cours des 50 à 60 dernières années.

La concentration mondiale de CO2 augmente périodiquement au-dessus de 400 ppm depuis plusieurs années; mais pendant la saison de croissance estivale, une partie importante du dioxyde de carbone dans l'atmosphère est absorbée pendant la photosynthèse, et donc le niveau de CO2 est en dessous de cette marque pendant la majeure partie de l'année.

Le contexte

Folie des serres

Wprost 15.12.2015

Le monde est mal préparé au réchauffement climatique

Le Globe And Mail 05/09/2016

Catastrophe climatique en Europe

Dagbladet 05/02/2016

Il est temps de s'attaquer au climat

Syndicat du projet 26/04/2016

Climat vénéneux

Die Welt 18/01/2016
Mais en raison des activités humaines (principalement dues à la combustion de combustibles fossiles), plus de CO2 est émis dans l'atmosphère, et le minimum annuel se rapproche de plus en plus de la barre des 400 ppm. Les scientifiques craignent que la planète n'ait atteint un point de non-retour cette année.

«Est-il possible qu'en octobre 2016, l'indicateur mensuel soit inférieur à septembre, passant sous les 400 ppm? Pratiquement pas », a écrit le directeur du programme de l'Institut océanographique. Scripts Ralph Keeling.

Dans le passé, il y a eu des cas où les niveaux de CO2 sont tombés en dessous de leurs valeurs de septembre précédentes, mais ceux-ci sont extrêmement rares. Selon les scientifiques, même si le monde arrête complètement d'émettre du dioxyde de carbone dans l'atmosphère à partir de demain, sa concentration restera supérieure à 400 ppm pendant plusieurs années.

«Dans le meilleur des cas (dans ce scénario), nous pouvons nous attendre à une stabilisation dans un proche avenir, et il est donc peu probable que le niveau de CO2 change beaucoup. Mais dans 10 ans environ, il commencera à décliner », a déclaré le climatologue en chef de la NASA, Gavin Schmidt, à Climate Central. "A mon avis, nous ne verrons plus un tarif mensuel inférieur à 400 ppm."

Si l'augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère est préoccupante, il convient de noter que la barre des 400 ppm en elle-même est plus une référence d'itinéraire qu'un chiffre difficile annonçant une apocalypse climatique pour le monde.

«Les gens aiment les nombres arrondis», déclare Damon Matthews, professeur en environnement à l'Université Concordia à Montréal. "Il est également très symbolique que, parallèlement à l'augmentation du CO2, la température globale ait dépassé d'un degré le niveau préindustriel".

Bien sûr, ces indicateurs sont pour la plupart symboliques, mais ils sont une véritable illustration de la trajectoire que suit le climat terrestre.

«La concentration de CO2 est quelque peu réversible parce que les plantes absorbent le dioxyde de carbone», explique le Dr Matthews. "Mais la température résultant de tels changements, en l'absence d'effort humain, est irréversible."

Le dioxyde de carbone sous forme de gaz à effet de serre contribue non seulement au réchauffement climatique, mais affecte également négativement l'état des océans du monde en raison de l'acidification. Lorsque le dioxyde de carbone se dissout en grandes quantités dans l'eau, une partie est convertie en dioxyde de carbone, qui réagit avec les molécules d'eau pour produire des ions hydrogène, ce qui augmente l'acidité de l'environnement océanique. Cela conduit à son tour au blanchissement des coraux et interfère avec le cycle de vie des petits organismes, ce qui affecte également négativement les plus gros organismes plus bas dans la chaîne alimentaire.

La nouvelle du seuil de 400 ppm intervient alors que les dirigeants mondiaux ont pris plusieurs mesures pour ratifier l'Accord de Paris sur le changement climatique, qui vise à réduire systématiquement les émissions de carbone dans le monde à partir de 2020.

Les pays qui ont ratifié l'accord ont beaucoup de travail à faire.

«Pour réduire les niveaux de CO2 dans l'atmosphère sur une échelle de temps de plusieurs siècles, nous ne devons pas seulement utiliser et développer des sources d'énergie sans carbone; nous devons également éliminer le CO2 de l'atmosphère par des méthodes physiques, chimiques et biologiques, dit Black. «Il existe une technologie pour éliminer le CO2 atmosphérique, mais à l'échelle du problème existant, elle n'est pas encore applicable.»

Il existe des vérités communes qui sont familières à toute personne pratiquement depuis sa naissance. Froid en hiver et chaud en été. Lors de la respiration, de l'oxygène est consommé et du dioxyde de carbone est libéré. Lorsqu'une grande quantité de dioxyde de carbone s'accumule dans la pièce, celle-ci devient étouffante et pour rendre la pièce plus confortable, elle doit être ventilée. Cependant, la plupart des gens ont tendance à sous-estimer l'impact d'une concentration accrue de CO2 sur la santé et la qualité de vie. C'est ce dont je veux parler dans cet article et montrer également comment le climatiseur affecte le processus de purification de l'air. Et en même temps, donnez un aperçu d'un détecteur de niveau de CO2 qui aide à garder la qualité de l'air intérieur sous contrôle.

1 Ce que vous devez savoir sur le CO2
2 Informations techniques
3 Apparence et le principe de fonctionnement
4 mesures
5 Domotique
6. Conclusions

1. Ce que vous devez savoir sur le CO2

Le CO2 ou le dioxyde de carbone fait partie intégrante de tout mélange d'air, dont la teneur est mesurée en parties par million (ppm). Un niveau de CO2 conventionnellement normal dans l'air extérieur frais est considéré comme étant de 400 ppm. Ce chiffre est instable et dépend d'un emplacement spécifique - par exemple, dans une zone écologiquement propre sans industrie et à faible densité de population, la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère peut être inférieure à la moyenne, et dans une métropole densément peuplée, et même avec des entreprises industrielles, elle sera presque certainement supérieure à la moyenne.

L'air intérieur est considéré comme de bonne qualité si sa teneur en CO2 est d'environ 800 ppm. Lorsque la concentration de dioxyde de carbone atteint 1000ppm, de nombreuses personnes se sentent déjà étouffantes et léthargiques, et 1400ppm est la limite de la norme selon les recommandations de San Ping.

Un niveau dangereux est de 30 000 ppm - lorsque cette concentration de CO2 est atteinte, le pouls d'une personne s'accélère, une sensation de nausée et d'autres symptômes de manque d'oxygène. La bonne nouvelle est qu'il est presque impossible de respirer cette concentration de dioxyde de carbone même dans des bureaux et des locaux résidentiels de très faible qualité. Néanmoins, même un petit excès de la concentration de CO2 autorisée peut affecter considérablement la qualité de vie. Déjà à 1000ppm, la concentration d'attention diminue, une sensation de léthargie apparaît, le cerveau commence à traiter les informations plus mal. Au-dessus de 1400 ppm de concentration de CO2 au bureau, il devient difficile de se concentrer au travail et de problèmes de sommeil à la maison. La teneur en CO2 dépend, dans une large mesure, du nombre de personnes dans un espace clos.

«Vous ne pouvez gérer que ce qui peut être mesuré», a écrit le fondateur de la théorie de la gestion moderne Peter Drucker. Et la première étape pour gérer le climat intérieur est de commencer à suivre ses indicateurs objectifs.

La description:

Il y a quelques années, dans les textes réglementaires nationaux, lors de la conception de la ventilation des pièces où les personnes séjournent, le CO2 n'était pris en compte qu'indirectement dans les taux spécifiques d'échange d'air. Dans les normes étrangères, sa concentration dans l'air intérieur sert d'indicateur de la teneur en autres polluants plus nocifs et du taux de ventilation correspondant.

Sur la question de la régulation des échanges d'air par la teneur en CO 2 dans l'air extérieur et intérieur

I. M. Kvashnin, Cand. ceux. Sci., Spécialiste principal, NPP Energomekhanika

I. I. Gurin, directeur d'Alfaintek Oy

Dans le magazine "AVOK", n ° 4, 2008, un article a été publié par Yu. D. Gubernsky et E. O. Shilkrota " De combien d'air une personne a-t-elle besoin pour son confort? », Qui a suscité un grand intérêt parmi les spécialistes. Le matériel présenté dans l'article montre que si une grande attention est portée au problème de la normalisation des échanges d'air en termes de CO 2, il n'y a toujours pas assez de matériel pour résoudre ce problème. Cet article suggère une discussion plus approfondie de ce problème.

Il y a quelques années, dans les textes réglementaires nationaux, lors de la conception de la ventilation des pièces de séjour, le CO 2 n'était pris en compte qu'indirectement dans les taux spécifiques d'échange d'air. Dans les normes étrangères, sa concentration dans l'air intérieur sert d'indicateur de la teneur en autres polluants plus nocifs et du taux de ventilation correspondant. Des concentrations élevées de dioxyde de carbone et d'autres gaz dans l'air extérieur des grandes villes conduisent à faire un choix: soit pour intensifier les échanges d'air, provoquant une réaction en chaîne d'augmentation de la consommation d'énergie en brûlant des combustibles fossiles avec une pollution atmosphérique supplémentaire (y compris le CO2), soit pour purifier l'air d'alimentation des gaz. Ceci est conforme aux dernières recherches des scientifiques sur les dangers du dioxyde de carbone pour la santé humaine lorsque la concentration est deux à trois fois supérieure à celle de l'air ambiant propre.

Selon médecine moderne, dans la composition des sécrétions métaboliques (vitales) du corps humain, plusieurs centaines de composés chimiques ont été identifiés, parmi lesquels plus de deux cents substances proviennent de la surface de la peau et plus d'une centaine de l'air expiré. L'une des substances les plus intéressantes est le dioxyde de carbone. Ce gaz relativement inoffensif, selon GOST 12.1.007-76, appartient à la 4ème classe de danger, il est contenu en petites quantités dans la composition de l'air atmosphérique propre. Selon la plupart des sources, sa concentration est d'environ 0,03% du volume (vol.), Soit 1 m 3 contient 0,3 L, soit 0,3 / 22,4 \u003d 0,01339 mol (selon TSB - 0,0314% vol.). Connaissant le poids moléculaire du dioxyde d'azote 44 g / mol, il est facile de déterminer son poids en 1 m 3, à savoir: 44 x 0,01339 \u003d 0,589 g. La concentration, respectivement, est égale à 589 mg / m 3. Dans de telles quantités, le dioxyde de carbone est nécessaire à la vie humaine. Selon GOST 8050-85 «Dioxyde de carbone gazeux et liquide. Conditions techniques»La densité du dioxyde de carbone gazeux est de 1,839 kg / m 3, soit environ 1,5 fois plus d'air... Le tableau 1 présente les formules de conversion des valeurs d'une unité à une autre. Tant dans les documents réglementaires nationaux que dans les documents étrangers, il n'y a pas de norme pour la concentration maximale admissible de dioxyde de carbone dans l'air atmosphérique. Il est évident que la teneur en CO 2 de l'air sera différente dans les zones rurales, les petites et les grandes villes. Les concentrations de fond sont déterminées par les émissions des véhicules, la combustion de carburant dans les centrales thermiques et les travaux entreprises industrielles... La difficulté réside dans le fait que la surveillance du niveau de CO2 par les services du Centre d'hydrométéorologie n'est pas effectuée. À l'étranger, le dioxyde de carbone, avec les oxydes d'azote, le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et les composés organiques volatils, est un polluant typique qui doit être pris en compte lors de l'évaluation de l'air extérieur pour la conception de systèmes de ventilation et de climatisation. La norme européenne EN 13779 «Ventilation des bâtiments non résidentiels - Exigences de performance pour les systèmes de ventilation et de climatisation» propose de prendre la concentration de dioxyde de carbone dans les zones rurales 350 ppm, dans les petites villes 400 ppm, dans les centres-villes 450 ppm comme guide de base général. En fait, il peut être considérablement plus élevé. Par exemple, des mesures dans le centre de Moscou par temps calme à la fin de l'été près du Garden Ring ont montré qu'avec un trafic suffisamment intense, le niveau de СО 2 passait à 900 ppm (0,09% vol.). Après avoir parcouru cette concentration pendant plusieurs heures et sans appareil, tout le monde la ressentira sous la forme d'un mal de tête.

Remarque:
Avec a - la valeur numérique de la concentration dans les unités spécifiées;
C x - la valeur numérique de la concentration dans les unités souhaitées;
M est le poids moléculaire du gaz;
P est la pression totale du mélange gazeux, Pa;
T - température, ° K.

L'une des méthodes largement utilisées en Occident pour déterminer le taux d'échange d'air requis dans les bâtiments publics consiste à utiliser le dioxyde de carbone comme indicateur de la qualité de l'air. Sa concentration permet de juger de la teneur en autres substances émises par l'homme, moins formées en concentrations relatives (le rapport de la concentration réelle au MPC). Avec une diminution du niveau de CO 2 par dilution avec de l'air d'alimentation, le niveau de concentration des autres substances diminue simultanément. Le dioxyde de carbone a été choisi en raison du fait que sa concentration est facile à mesurer avec une précision suffisamment élevée et que sa libération en masse est beaucoup plus élevée que d'autres substances nocives.

Il est bien connu qu'une personne dans un état calme, par exemple un employé de bureau, consomme 20 à 30 litres d'oxygène par heure avec la libération de 18 à 25 litres de dioxyde de carbone et lors de l'exercice dans le fitness et les gymnases - jusqu'à 36 litres ou plus. Si l'air inhalé contient 0,03% (vol.) De CO 2, alors l'air expiré contient 3,6% (vol.), C'est-à-dire qu'il augmente plus de 100 fois. Le dioxyde de carbone est émis de manière intensive par cuisinière à gaz lors de la cuisson. Lorsque le niveau de CO2 dans l'air augmente au-dessus d'une certaine valeur, une personne commence à se sentir mal à l'aise, peut tomber dans un état de somnolence, des maux de tête, des nausées et une sensation d'étouffement se produisent. Son influence est si graduelle et faible qu'il est difficile de la détecter immédiatement. Cette limite est individuelle pour différentes personnes - hommes et femmes, enfants. Cependant, jusqu'à récemment, il n'y avait aucune norme de qualité de l'air ambiant pour le dioxyde de carbone dans les documents nationaux. Seules les normes d'hygiène en 2006 ont introduit le MPC unique maximal égal à 13 790 ppm (27 000 mg / m3) et le décalage moyen de 4 597 ppm (9 000 mg / m3) pour l'air de la zone de travail locaux industriels... À titre de comparaison, aux États-Unis, ces chiffres sont respectivement de 30 000 ppm (58 740 mg / m3) et 5 000 ppm (9 790 mg / m3). Dans les mines sur les lieux de travail, une concentration de 0,5% (vol.) Ou 5 000 ppm est autorisée. Conformément à GOST 8050-85 «À des concentrations supérieures à 5%, le dioxyde de carbone a mauvaise influence sur la santé humaine ... Dans le même temps, la fraction volumique d'oxygène dans l'air diminue, ce qui peut provoquer le phénomène de carence en oxygène et de suffocation. " Rappelons que la concentration maximale ponctuelle et moyenne du MPC dans l'air de la zone de travail est déterminée par GOST 12.1.005-88 et les normes d'hygiène GN 2.2.5.1313-03, GN 2.2.5.1314-03.

Pour les bâtiments résidentiels et publics, cette norme fait toujours défaut. La collision est due au fait que conformément à SNiP 41-01-2003 "Chauffage, ventilation et climatisation", SanPiN 2.1.2.1002-00 "Exigences sanitaires et épidémiologiques pour les bâtiments et locaux résidentiels", etc. pour ces locaux, la norme de qualité est supposé égal pour l'air des zones habitées (GN 2.1.6.1338-03; GN 2.1.6.1339-03), qui, comme indiqué ci-dessus, est absent. Cependant, contrairement à de nombreux autres polluants qui ne sont pratiquement pas émis à l'intérieur, la teneur en dioxyde de carbone augmente rapidement. Il est intéressant de noter que même dans le manuel de RV Shchekin de 1976, le calcul de l'échange d'air requis pour la dilution du CO2 par une personne est donné.

La norme européenne de 2004 propose de diviser l'air des pièces à occupation en catégories de qualité allant de IDA 4 - faible, IDA 2 et 3 - moyenne à IDA 1 - élevée. Il existe plusieurs façons de définir la catégorie de qualité. L'un d'eux évalue l'excès du niveau СО 2 comme indicateur de l'air intérieur par rapport à l'air extérieur (tableau 2).

Tableau 2

Catégorie de chambre L'excès du niveau de CO 2 dans la pièce au-dessus contenu dans l'air extérieur, ppm Gamme typique Définir la valeur IDA 1 <400 350 IDA 2 400–600 500 IDA 3 600–1 000 800 IDA 4 ≥1000 1 200

Connaissant la localisation du bâtiment (campagne, ville) et le niveau de concentration de CO2 dans l'air extérieur, il est facile de déterminer sa teneur calculée dans l'air ambiant. Voici des recommandations pour l'installation de certaines classes de filtres, généralement au moins en deux étapes, afin d'atteindre la pureté de l'air requise conformément à la catégorie de qualité IDA requise. Cela s'applique non seulement aux particules de poussière solides, mais également aux principaux gaz: NO x, SO 2, hydrocarbures aromatiques polycycliques et composés organiques volatils. La norme stipule: "Dans les environnements urbains, l'utilisation de filtres moléculaires (gaz) est recommandée." Il est à noter que selon la proposition de l'association ASINCOM, la norme européenne a été adoptée inchangée en tant que GOST R EN 13779-2007 «Ventilation dans les bâtiments non résidentiels. Exigences techniques pour la ventilation et la climatisation ". FSUE STANDARDINFORM a annoncé qu'il entrera en vigueur le 1er octobre 2008.

La valeur acceptable admissible de la teneur en dioxyde de carbone dans les chambres avec des personnes séjournant a été établie par des hygiénistes et adoptée, par exemple, par la norme ASHRAE 62-1989 au niveau de 1000 ppm (1958 mg / m 3) ou 0,1% (vol.). De nombreux auteurs se basent sur cette valeur pour calculer l'échange d'air. Cette valeur figure dans le SP 2.5.1198-03 "Règles sanitaires pour l'organisation du trafic passagers" pour les gares et SanPiN 2.5.1.051-96 "Conditions de travail et de repos du personnel navigant de l'aviation civile" pour les cabines des avions. Connaissant l'émission de CO 2 par une personne au bureau - 18 l / h (0,005 l / s) ou 35 200 mg / h selon la formule (L.2) SNiP 41-01-2003, le débit d'air d'admission requis pour une personne est

L \u003d 35 200 / (1 958 - 589) \u003d 25,7 m 3 / h.

En unités de l / s et ppm L \u003d x 106 \u003d 7,14 l / s.

Le premier document domestique dans lequel une tentative a été faite pour réguler la teneur en CO 2 dans l'air extérieur et intérieur est la norme AVOK «Bâtiments résidentiels et publics. Taux de change de l'air ". La concentration maximale admissible dans l'air extérieur est proposée comme référence recommandée: zones rurales - 332 ppm (650 mg / m3), petites villes - 409 ppm (800 mg / m3), grandes villes - 511 ppm (1000 mg / m3) ). La limite supérieure admissible de concentration de CO 2 dans les bâtiments résidentiels et publics ne doit pas dépasser la concentration dans l'air extérieur de 638 ppm (1 250 mg / m 3). Dans ce cas, le renouvellement d'air requis par personne sera de 28 m 3 / h.

À la suite d'études récentes menées par des scientifiques indiens dans la ville de Kolkata, il a été constaté que, tout comme le NO 2, le CO 2 est potentiellement toxique pour l'homme même à de faibles concentrations, compte tenu de son effet sur la membrane cellulaire et des changements biochimiques tels que une augmentation de la tension de CO 2 dans le sang, une augmentation de la concentration d'ions bicarbonate dans le sang et l'urine, une acidose, etc. Pour déterminer comment le niveau de CO 2 dans l'air affecte les processus dans le corps humain, des mesures du niveau de bicarbonate dans le sang et dans l'urine humaine ont été effectuées ... Un total de 593 personnes des zones résidentielles, commerciales et industrielles de la ville et de la zone témoin, situées dans une campagne écologiquement propre, ont été étudiées. Les niveaux de bicarbonate sérique, un indicateur biologique des effets du CO 2, étaient en moyenne 60% plus élevés à Calcutta que dans les zones rurales, les plus élevées étant les zones industrielles. Dans la ville de Calcutta, le CO 2 était présent dans l'air à des concentrations de 0,03 à 0,06%. La ventilation intérieure était adéquate dans près de 75% des espaces de vie et de travail. Considérant qu'une augmentation du taux de CO 2 dans l'atmosphère entraîne une augmentation de sa concentration dans l'air intérieur, on peut dire qu'elle peut provoquer une augmentation du taux de bicarbonate dans le sang.

Dans ses travaux, le scientifique anglais D. S. Robertson écrit que le niveau de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, auquel l'humanité peut survivre, est beaucoup plus bas que prévu, par conséquent, le niveau de dioxyde de carbone qui est sans danger pour les humains doit être révisé. Il a calculé le niveau maximal sécuritaire de dioxyde de carbone dans l'atmosphère pour les humains, qui est de 426 ppm. Le scientifique pense également que sous l'influence du dioxyde de carbone, dont le niveau est supérieur au chiffre indiqué, il y a une diminution de la valeur du pH dans le sérum sanguin, ce qui conduit à une acidose. Les symptômes du degré initial d'acidose sont les suivants: un état de surexcitation et d'hypertension modérée. De plus, la somnolence et l'anxiété s'y ajoutent et, par conséquent, une diminution du désir d'être physiquement actif. Il est possible que lorsque la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère atteigne 426 ppm, et cela peut se produire dans moins de deux générations, la santé d'au moins une partie de la population mondiale se détériore.

Des scientifiques finlandais dirigés par Olli Seppanen ont mené 21 expériences sur plus de 30 000 sujets pour étudier l'effet de la concentration de dioxyde de carbone. Si le niveau de dioxyde de carbone dans le cabinet était inférieur à 800 ppm (0,08% en volume), des symptômes tels qu'une inflammation oculaire, une congestion nasale, une inflammation du nasopharynx, des problèmes respiratoires, des maux de tête, de la fatigue et des difficultés de concentration, survenant chez les employés à une concentration plus élevée de CO 2, a considérablement diminué.

Un communiqué de presse de la conférence annuelle 2006 de l'European Respiratory Society a publié les résultats d'études menées dans cinq pays de la CEE par un groupe de scientifiques italiens. Des études ont montré que 68% des enfants sont affectés par un CO 2 supérieur à 1 000 ppm. Ils ont ressenti une respiration lourde, un essoufflement, une toux sèche et une rhinite plus souvent que les autres enfants. Les conclusions suivantes ont été tirées: chez les enfants dans une pièce avec un taux élevé de CO 2, le risque de toux sèche est 3,5 fois plus élevé et le risque de rhinite est 2 fois plus élevé. Ils ont un nasopharynx plus vulnérable que leurs pairs.

Une étude menée par des scientifiques coréens sur l'effet de la concentration de CO 2 à l'intérieur sur les crises d'asthme chez les enfants, dans les maisons et appartements où vivent des enfants asthmatiques, a mesuré le niveau de substances considérées comme les principaux polluants de l'air intérieur, tels que le CO, le NO 2, les allergènes et CO 2. À la suite de ces études, il a été conclu que le facteur le plus important influençant l'apparition des crises d'asthme chez les enfants est uniquement le niveau de concentration de CO2.

En supposant que la concentration admissible de CO 2 dans l'air extérieur d'une mégalopole est de 450 ppm et que la concentration optimale dans l'air intérieur est de 800 ppm, l'échange d'air requis par personne sera

L \u003d 106 \u003d 14,29 l / s \u003d 51,4 m 3 / h.

En réalité, la concentration dans l'air extérieur peut être encore plus élevée et à l'intérieur de la pièce il peut y avoir d'autres sources de dégagement de CO 2, par exemple lors de la cuisson. Avec une différence de teneur en CO 2 dans l'air extérieur et dans l'air intérieur de 100 ppm, l'échange d'air requis sera de 180 m 3 / personne, ce qui dépasse les limites raisonnables.

Parmi les mesures, la nouvelle norme américaine ANSI / ASHRAE Standard 62.1-2004 prévoit un changement dynamique des modes de ventilation des bâtiments résidentiels et publics. Ceci est réalisé au moyen de DCV (Demand-Controlled Ventilation, DCV), en régulant la quantité d'air frais fournie au-delà du minimum requis au fur et à mesure que la situation réelle change, déterminée par le nombre de personnes présentes à l'intérieur du volume ventilé. Une condition préalable objective pour une utilisation dans la pratique domestique est une réduction significative du coût des circuits de commande de vitesse de ventilateur à onduleur ces dernières années grâce à l'utilisation de variateurs à fréquence contrôlée de plus en plus abordables. La technologie DCV est disponible dans l'article. Cependant, une telle mesure ne peut pas toujours aboutir à un résultat efficace.

P. Ole Fanger a écrit sur une autre mesure visant à réduire la teneur en gaz nocifs dans l'air intérieur dans son article: «La purification de l'air intérieur à partir de polluants gazeux est une méthode prometteuse pour améliorer la qualité de l'air et remplacer partiellement la ventilation. Diverses méthodes de purification de l'air sont en cours de développement, notamment la sorption et la photocatalyse. Cette dernière méthode s'est avérée avoir des efficacités de filtration significatives, qui ont été enregistrées dans la filtration de certains produits chimiques présents dans l'air. Pour un mélange typique de centaines de produits chimiques présents à l'intérieur d'un bâtiment à de très faibles concentrations, en utilisant ces deux méthodes, une efficacité de purification de plus de 80% peut être réalisable de manière réaliste, c'est-à-dire que le nettoyage peut réduire la concentration de polluants et améliorer la qualité de l'air intérieur d'un facteur cinq. Dans le même temps, il est évident que pour augmenter l'efficacité du nettoyage des sources typiques de pollution de l'air intérieur, un développement supplémentaire de la technologie de nettoyage et des recherches supplémentaires sont nécessaires. "

L'oxydation photocatalytique (PCO) est une technologie très prometteuse pour réduire les composés organiques volatils (COV) dans l'air intérieur. Cependant, des études menées par L. Berkeley National Laboratory en 2005 et 2007 ont montré que la méthode d'oxydation photocatalytique réduit la quantité de COV dans l'air intérieur, mais produit du formaldéhyde comme sous-produit. Les scientifiques estiment que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour appliquer cette méthode, afin soit de réduire la quantité de formaldéhyde et d'acétaldéhyde produite par la réaction, soit de combiner cette technologie avec l'utilisation d'épurateurs afin de capturer les sous-produits toxiques avant qu'ils ne pénètrent dans le chambre. Il faut ajouter à cela que le FCO n'élimine pas le dioxyde de carbone, mais au contraire l'ajoute à la pièce, puisque les produits finaux de la réaction doivent être du CO 2 et de l'eau.

Actuellement, les filtres les plus sûrs pour la purification de l'air des gaz dans les pièces où se trouvent des personnes peuvent être considérés comme des filtres en fonction de la méthode d'adsorption des polluants dans la composition des unités de traitement de l'air. Du charbon actif et des matériaux haute performance sont utilisés comme élément filtrant. De tels filtres sont déjà proposés sur le marché climatique.

S'il n'est pas possible de maintenir la qualité de l'air à un niveau élevé à l'aide de systèmes de ventilation, il est possible d'éliminer son excès avec des adsorbeurs de dioxyde de carbone domestiques.

conclusions

1. Le dioxyde de carbone est toxique pour l'homme même à des concentrations relativement faibles. Il ne doit pas être considéré uniquement comme un indicateur de l'efficacité de la ventilation. Le meilleur pour une personne dans une pièce est le niveau de dioxyde de carbone, aussi proche que possible de l'atmosphère.

2. La concentration de CO 2 nécessite une surveillance constante dans les pièces où les personnes séjournent dans les villes industrielles et les grandes villes, où l'industrie et les transports polluent constamment l'air atmosphérique avec du dioxyde de carbone et d'autres gaz. Cela est particulièrement vrai pour les institutions pour enfants et autres bâtiments publics.

3. La croissance du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, en particulier dans les grandes villes en raison des émissions des véhicules, de l'énergie et des entreprises industrielles, rend nécessaire d'augmenter les échanges d'air dans les chambres avec les personnes séjournant. Cela entraîne une augmentation des coûts énergétiques et des émissions de CO 2 pendant sa production. Le moyen de sortir de la situation est d'atteindre un optimum raisonnable entre la quantité d'air extérieur fourni et le nettoyage requis du dioxyde de carbone et d'autres gaz.

Littérature

1. GOST 8050-85. Dioxyde de carbone, gazeux et liquide. Conditions techniques.

2. Norme EN 13779: 2004. Ventilation des bâtiments non résidentiels - Exigences de performance pour les systèmes de ventilation et de climatisation.

3. Normes d'hygiène GN 2.2.5.2100-06. Concentration maximale admissible (MPC) de substances nocives dans l'air de la zone de travail (Supplément n ° 2 à GN 2.2.5.1313-03. Concentration maximale admissible (MPC) de substances nocives dans l'air de la zone de travail).

4. RD-06-28-93. Règles de sécurité pour la construction (reconstruction) et l'exploitation minière des installations situées dans les entrailles non liées à l'extraction de minéraux.

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L'air est un mélange de gaz, dans lequel le dioxyde de carbone (CO2) n'est que quatrième en quantité, mais essentiel pour tous les êtres vivants. La mesure du dioxyde de carbone est assez simple, et les données sur le CO2 fournissent une indication indirecte d'autres substances et peuvent être utilisées pour analyser la qualité de l'air. L'unité de mesure de base pour la concentration de dioxyde de carbone est le ppm.

Avec une légère augmentation des niveaux de CO2, une personne ressent une congestion, de la fatigue, de la somnolence, une incapacité à se concentrer, une perte d'attention, une irritabilité, une diminution des performances, etc.

Dans les espaces confinés avec une ventilation insuffisante, une personne absorbe activement l'oxygène (O2), tout en expirant une grande quantité de dioxyde de carbone, et si une personne n'est pas très sensible aux changements de la teneur en oxygène de l'air, les changements de la teneur en CO2 sont ressentis par chaque cellule (et ce n'est pas une métaphore). en raison du fait que le processus d'échange gazeux d'O2 et de CO2 dans les poumons se produit en raison de la diffusion passive à travers la membrane cellulaire et que la capacité de diffusion du CO2 est 25 à 30 fois supérieure à celle de l'O2, c'est pourquoi une personne est très sensible aux changements de concentration de CO2 dans l'air.

Le fait que les échanges gazeux dans les cellules se déroulent normalement uniquement à la valeur correcte de la pression partielle de CO2 dans le sang (PA CO2) a également un effet significatif. Dans le même temps, une augmentation et une diminution du CO2 PA conduisent au fait que le transfert d'O2 vers les cellules s'aggrave, ainsi qu'à de nombreux autres changements. Un exemple simple: si vous retenez votre souffle, alors le transfert d'O2 vers les cellules s'aggrave dans les poumons, mais le transfert de CO2 ne s'arrête pas, alors qu'au départ le désir de respirer profondément est provoqué par une augmentation du CO2 PA. Il s'agit d'une fonction de protection du corps - une commande visant à ramener le niveau de CO2 PA à la normale, avertissant que quelque chose ne va pas. Le corps se comporte de la même manière dans des pièces étouffantes avec un niveau élevé de CO2 - il y a une envie de prendre une profonde respiration, d'ouvrir une fenêtre, de sortir pour respirer sur un balcon ou une rue.

Comme vous pouvez le constater, le plus nocif est le séjour de longue durée dans des pièces à forte teneur en CO2, c'est pourquoi une attention particulière doit être portée à la ventilation domestique et à la ventilation des lieux de travail. Dans le même temps, la méthode la plus correcte et la plus économe en énergie de régulation de l'échange d'air est la régulation par le capteur de CO2.

L'utilisation de cette méthode de contrôle est également la plus pratique pour l'utilisateur, car il n'est pas nécessaire de basculer les interrupteurs, de tourner le régulateur, d'ajuster constamment l'échange d'air et encore plus de changer de vitesse sur le panneau de commande. L'utilisateur n'interfère pas du tout avec le fonctionnement du système de ventilation, l'unité régule tout automatiquement et aussi précisément que possible, créant une atmosphère idéale dans les locaux, quelles que soient les conditions en constante évolution.

Options de contrôle du capteur de CO2

Veuillez noter qu'il existe deux types de régulation d'échange d'air basés sur le capteur de CO2.

Ventilation par une unité de plusieurs pièces

Ventilation de plusieurs volumes d'air isolés, par exemple un appartement, une maison, plusieurs bureaux. Il est principalement utilisé sur la ligne domestique des équipements CAPSULE et I-VENT, ainsi que sur les centrales de traitement d'air ZENIT, ZENIT HECO. Pour chaque pièce, nous avons besoin de:

• Vanne proportionnelle sur le conduit d'alimentation
• Vanne proportionnelle sur le conduit d'échappement (si l'échappement est dans chaque pièce)
• Capteur de CO2 pour chaque pièce ou conduit d'évacuation de chaque pièce.
• Système VAV sur l'unité (installé en usine).

Lorsqu'une personne entre dans la pièce, le capteur de CO2 enregistre une augmentation du niveau de CO2. La vanne proportionnelle motorisée régulera l'échange d'air en fonction des lectures de son propre capteur de CO2. Cette option de contrôle permettra de maintenir la qualité de l'air intérieur aussi précisément que possible, évitant une sensation de manque d'air et créant un échange d'air excessif.

Un exemple de fonctionnement de ventilation basé sur des capteurs de CO2 installés dans les locaux:

Dans la salle n ° 2 il y a une personne, et pour compenser l'augmentation de la concentration de CO2, il suffit de fournir 25 m³ / h à la pièce, tandis que dans la salle n ° 1 il y a deux personnes et pour compenser l'augmentation de la concentration de CO2, il suffit de fournir 25 m³ / h. Si une personne quitte les lieux à la fois, l'émission de CO2 dans la pièce 2 s'arrêtera complètement, la vanne se fermera et la ventilation de la pièce s'arrêtera. Dans la salle n ° 1, les émissions de CO2 seront réduites et l'unité réduira progressivement l'échange d'air de la salle n ° 1 à 25 m³ / h.

ATTENTION!!!

L'utilisation d'un seul capteur de CO2 dans un conduit d'évacuation est indésirable en présence de plusieurs pièces. Le capteur de CO2 enregistrera la concentration totale de dioxyde de carbone et augmentera également l'échange d'air dans les deux pièces. En conséquence, il n'y a pas assez d'échange d'air dans la pièce supérieure pour compenser l'augmentation des niveaux de CO2, et une quantité excessive d'air est fournie à la pièce inférieure.

Ventilation par une unité d'une pièce

Ventilation d'un volume d'air isolé, par exemple un bureau, une salle de sport, une installation de production, un studio. Dans ce cas, nous n'avons besoin que d'un capteur de CO2 installé dans le conduit d'échappement (installé par le fabricant). L'échange d'air sera automatiquement ajusté pour maintenir le niveau de CO2 requis, indépendamment de l'évolution du nombre de personnes dans la salle, ainsi que de leur type d'activité.

Cette option de contrôle est principalement utilisée sur la gamme d'équipements industriels des séries Zenit, Zenit HECO, CAPSULE et même dans les unités i-Vent. L'utilisation de ce système permettra d'organiser le système de ventilation le plus économe en énergie, avec des coûts d'exploitation minimaux et un contrôle entièrement automatique.

Un exemple de fonctionnement de ventilation à l'aide de capteurs de CO2 installés dans le conduit d'évacuation:

Il y a une personne dans la pièce et pour compenser l'augmentation de la concentration de CO2, il suffit de fournir 50 m³ / h dans la pièce, car le nombre de personnes dans la pièce augmente, le niveau de CO2 enregistré augmente et l'unité augmente automatiquement la quantité d'air qui doit être fournie à la pièce pour compenser l'augmentation du niveau CO2.

Calcul du système de ventilation CO2

C'est l'une des options pour calculer le système de ventilation, mais malheureusement, elle est rarement utilisée, car il n'y a pas trop de systèmes capables de réguler les échanges d'air à l'aide d'un capteur de CO2. Pour calculer nm, vous devez connaître les données suivantes:

1. Concentration de CO2 à l'extérieur.
2. Horaire des personnes séjournant dans les locaux viabilisés.
3. Le type d'activité physique dans les locaux desservis.
4. Niveau de maintenance CO2 requis.

Formule de calcul de l'échange d'air pour compenser les émissions de CO2 d'une personne: L \u003d (G × 550) / (X2-X1)

• L - échange d'air, m3 / h;
• X1 - Concentration de CO2 dans l'air extérieur (soufflé), ppm;
• X2 - concentration admissible de CO2 dans l'air ambiant, ppm;
• G est la quantité de CO2 émise par une personne, l / h;
• 550 - conversion des valeurs X1 et X2 de ppm en g / m3.

Les données pour la concentration de G et de CO2 à l'extérieur sont sélectionnées à partir de tableaux.

Un exemple de calcul d'un appartement avec 3 personnes.

Dans ces conditions, l'unité Zenit-350 Heco sera la plus adaptée.

Si vous faites un programme quotidien, vous pouvez voir une image du changement d'échange d'air au cours de la journée, en fonction de l'émission de CO2 dans l'appartement.

Comme vous pouvez le voir, même selon le calendrier moyen, le calendrier des changements d'échange d'air est très important, en réalité, le système régule constamment l'échange d'air, n'ayant pratiquement pas de «tablettes» sur le calendrier. De plus, si l'unité est correctement sélectionnée, dans ce cas, il s'agit du Zenit-350 Heco, alors la valeur de CO2 dans l'appartement sera toujours inchangée.

* Le type de contrôle d'unité CO2 utilisé n'est pas important pour le calcul. Il peut s'agir soit d'un capteur dans le conduit d'évacuation, s'il s'agit de ventilation d'un studio, soit de capteurs de CO2 de la pièce avec

Comme vous le savez, la cause de nombreux problèmes de bien-être et de syndrome de fatigue chronique peut être un excès de dioxyde de carbone (CO2) dans l'air intérieur (). L'aération et la ventilation en épargnent. Afin de comprendre à quel point mon appartement est ventilé, j'ai acheté un appareil qui mesure le niveau de dioxyde de carbone dans l'air - un moniteur de CO2. J'ai pris un modèle avec un enregistreur de données, il est très pratique de voir comment le niveau de CO2 change au cours de la journée.

Au cours des 50 dernières années, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre. La concentration de CO2 est presque indépendante de l'emplacement au sol - l'air est bien mélangé. Étonnamment, la teneur en CO2 de l'air urbain et de la forêt ne diffère que de 10 ppm. On pense qu'une concentration allant jusqu'à 700 ppm n'est pas perceptible pour une personne et n'affecte en aucune façon sa santé et son bien-être.

En respirant, les humains émettent beaucoup de dioxyde de carbone, par conséquent, dans un espace clos, la concentration de CO2 augmente très rapidement jusqu'à 2000 ppm et plus.

Il existe deux méthodes pour déterminer la concentration de dioxyde de carbone dans l'air: la spectrométrie infrarouge électrochimique (électrolyte solide) et non dispersive (). La méthode électrochimique est moins précise et les capteurs qui en découlent sont de courte durée.

Il semble qu'il n'y ait que deux fabricants de capteurs NDIR. Le suédois SenseAir est plus connu et SenseAir produit maintenant les capteurs K30. Les capteurs SensAir K22 de la génération précédente ont été abandonnés, mais ils ont été fabriqués beaucoup et sont maintenant vendus à un prix relativement bas, ce qui permet de produire des compteurs de CO2 à partir de 100 $.

L'appareil est équipé d'un tel capteur, SensAir K22. Pour des raisons inconnues, lorsque cet appareil est vendu sous le nom d'origine, il coûte jusqu'à 390 $, cependant, le vendeur intelligent GainExpress sur Aliexpress et Ebay vend le même appareil sous le nom CO98 3-in1 CO2 Carbon Dioxide Desktop Datalogger Monitor Indoor Air Quality Temperature Relative Humidity RH 0 ~ 9999ppm Clock "pour. C'est là que je l'ai acheté.

Un appareil similaire sans enregistreur de données et avec un capteur d'humidité moins précis provient du même vendeur.

L'ensemble comprend un appareil, une alimentation, un câble USB, un CD avec un programme, des instructions, un certificat d'étalonnage.

L'instrument affiche le niveau de CO2 en ppm, la température et l'humidité avec une grande précision, l'heure et la date. De plus, l'état estimé du niveau de dioxyde de carbone est indiqué: bon, normal ou médiocre. Si vous le souhaitez, en atteignant le niveau médiocre, l'appareil peut commencer à émettre un bip et afficher l'icône du ventilateur - il est temps de ventiler.

Cet instrument utilise un capteur d'humidité capacitif de précision (± 3% HR à 25 ° C, 10 ~ 90% HR, ± 5% HR à 25 ° C,<10% & >90% d'humidité relative). Les compteurs de CO2 moins chers ont des capteurs plus simples qui donnent plus d'erreur à de faibles niveaux d'humidité.

L'appareil peut afficher les valeurs minimales et maximales des trois paramètres mesurés. En mode enregistrement de données, la fréquence de mesure est réglée (de 1 seconde à 5 heures). Une pression prolongée sur le bouton Log démarre l'enregistrement des valeurs dans la mémoire. Pendant l'enregistrement, la LED et l'afficheur principal clignotent (la valeur ppm est constamment remplacée par l'inscription rec). En raison de ce clignotement, il n'est pas pratique de laisser constamment l'appareil en mode d'enregistrement. l'enregistrement se termine par un appui long sur Echap. Chaque nouvelle entrée efface la précédente.

Une fois l'enregistrement terminé, les données peuvent être transférées vers l'ordinateur. Pour ce faire, l'arrière de l'appareil dispose d'un petit connecteur rond et un câble USB est inclus.

Le programme lit les données de l'appareil et dessine de tels graphiques.

Vous pouvez activer l'affichage de la température et de l'humidité, mais il y aura alors un tel désordre sur l'écran.

Le capteur NDIR nécessite un étalonnage périodique, de sorte que l'instrument est automatiquement étalonné tous les 7 jours. La valeur minimale de CO2 est prise comme 400 ppm (tandis que l'étalonnage peut décaler les lectures de pas plus de 50 ppm à la fois). Pour un bon fonctionnement de l'appareil, il est nécessaire de bien ventiler la pièce au moins une fois par semaine (3-4 heures avec une fenêtre ouverte sans personne dans la pièce). Cela suffit pour que le niveau de CO2 à l'intérieur soit le même qu'à l'extérieur et que l'appareil soit correctement calibré.

L'appareil est alimenté uniquement par le secteur. Cela est dû au fait que le capteur NDIR consomme beaucoup. L'appareil consomme constamment 30 mA, une fois par seconde une impulsion de consommation de 200 mA se produit. La tension d'alimentation est de 5 volts. J'ai utilisé une banque d'alimentation pour utiliser temporairement l'instrument comme portable, mesurant les niveaux de CO2 dans différentes pièces.

La présence de cet appareil permet non seulement d'évaluer le niveau de CO2, mais stimule également grandement une ventilation correcte et fréquente - vous regardez les lectures «terribles» de l'appareil et exécutez immédiatement pour ouvrir la fenêtre.

Malgré le fait que l'appareil ne soit pas bon marché, j'ai commandé un deuxième autre modèle pour qu'il y ait un compteur de CO2 dans chaque pièce. Quand il viendra, je vous parlerai de lui.

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