Динамика изменения концентрации углекислого газа в учебных помещениях

ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ СОСТАВА ВОЗДУХА

ГИЛЕВ МАКСИМ АЛЕКСЕЕВИЧ

БАЖЕНОВА НАДЕЖДА МИХАЙЛОВНА

ВАСИЛЬЧЕНКО МАКСИМ РОМАНОВИЧ

Россия, г. Королев, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Технологический университет»

[email protected]

Аннотация: в работе рассмотрено решение проблемы превышения норм содержания углекислого газа в учебных аудиториях во время образовательного процесса. Проведены экспериментальные исследования, которые показали динамику накопления СО₂ в процессе аудиторного занятия при различных режимах проветривания. Независимо от объема помещения и количества студентов по уровню содержания углекислого газа воздух можно отнести к классу IDA4 «низкое качество воздуха», в случае частичного или полного отсутствия притока воздуха через открытые окна. Проблема была решена полностью или частично путем разработки и внедрения ПАК «АЭРА-1»

Ключевые слова: углекислый газ, образовательный процесс, аудитория, проветривание

Введение

В исследовании анализировано решение проблемы состояния вдыхаемого воздуха. Один из критериев высокого качества воздуха это низкое содержание углекислого газа в нём. Содержание углекислого газа в воздухе на уровне 380-400 ppm комфортно для человека. В современных городах, даже на улице уровень СО₂ может достигать 600 ppm (0,06%) и выше. С повышенной концентрацией CO₂ связано ощущение нехватки воздуха при пребывании в аудитории с большим количеством людей, при этом ощущается головокружение, сонливость, апатия, плохая концентрация внимания и головная боль. [1]

Исследование показало, что уровень углекислого газа в помещении не должен превышать 600—800 ppm. Если он выше, то внимание снижается на 30 %. При концентрациях СО2 более 1500 ppm 79% опрошенных испытывали чувство усталости, а более 2000 ppm — две трети испытуемых не могли сосредоточиться, происходило это в связи с тем, что CO2 вступает в реакцию с гемоглобином крови лучше кислорода. С повышением температуры выше рекомендуемой, ускоряются обменные процессы, что приводит к более быстрому протеканию реакций, а, следовательно, и ускоренному повышению концентрации CO2 в помещении. У 97% сотрудников, страдающих мигренью, она проявлялась уже при уровне углекислого газа 1000 ppm [2, 3].

Была доказана прямая зависимость умственных способностей и уровня внимания человека от концентрации углекислого газа в помещениях. [4]

Так же, при любом варианте исследований к окончанию занятия содержание углекислого газа в аудиториях значительно превышало норму, и согласно ГОСТ Р ЕН 13779-2007 воздух относится к классу IDA4 «низкое качество воздуха». Следует отметить, что начало занятия происходило на фоне высокого содержания СО₂ и в ряде случаев высокой температуры, что свидетельствует о плохой вентиляции в аудиториях. Существует высокая вероятность, что это отрицательно влияло на усвоение студентами учебной информации. [1, 5]

В исследовании было использовано следующее оборудование:

- детектор CO₂ компании «Даджет», диапазон измерений: 0-3000 ppm, разрешение отображения: 1ppm при 0-1000ppm, 5ppm при 1000-3000ppm;

точность измерения ±10%;

- персональный компьютер – для непрерывного снятия показателей прибора;

- лазерный дальномер – дальность измерения: 20м, погрешность измерения ±3мм.

- ПАК «АЭРА-1»