Качество воздуха

Качество воздуха в помещениях является важным фактором в обеспечении людей здоровой средой, которая не оказывает влияния на продуктивность и самочувствие. Качество воздуха определяется его температурой, влажностью и степенью загрязнения. Температуру воздуха в помещениях можно регулировать с помощью системы отопления и охлаждения, влажность – с помощью увлажняющих устройств, а степень загрязнения – с помощью проветривания. Но не все так просто. Эти факторы взаимосвязаны и взаимозависимы, что превращает якобы простой контроль качества воздуха в тонкую систему регулирования, насыщенную нюансами.   

Например, содержащуюся в воздухе влагу нужно считать в относительных единицах, потому что в зависимости от температуры воздуха его насыщенность влагой различается. В данном примере допустим, что в воздухе закрытого помещения содержится 10 литров воды, что при температуре воздуха +20 °C составляет 30 % относительной влажности. Такой уровень влажности безопасен для человека и не причиняет вреда ни глазам, ни коже, ни дыхательной системе. Однако при повышении температуры воздуха до +24 °C относительная влажность при той же самой абсолютной влажности будет уже 22 %, что приведет к усиленному высыханию кожи, глаз и дыхательных путей. Вентиляция воздуха тоже является важным источником высушивания во время отопительного сезона – если на улице относительная влажность воздуха при -10 °C составляет 50 %, то при нагревании этого воздуха до +20 °C его относительная влажность будет всего 8 %. Поэтому, думая о качестве воздуха, важно не только регулировать эти критерии с помощью доступных технических решений, но и не допускать переотапливания, переохлаждения и чрезмерного проветривания здания. 

Принципиально можно выделить две категории датчиков, использующихся для определения состава воздуха – датчики газа CO₂ (самыми распространенными являются датчики типа NDIR – nondispersive infrared, а совсем недавно появились и фотоакустические датчики) и датчики загрязнения VOC – volatile organic compound. По понятным причинам в обществе отдается предпочтение датчикам первого типа – CO₂ является основной составляющей выдыхаемого нами воздуха, его уровень там достигает приблизительно 38 000 PPM. Соответственно,эти датчики могут лучше показать степень надышенности, что является основным типом загрязнения жилых помещений. В свою очередь, при выветривании CO₂ выветривается и загрязнение другого типа. Однако у датчиков CO₂ есть и существенные недостатки, из-за которых мы не рекомендуем использовать критерий проветривания для автоматического регулирования. В первую очередь следует упомянуть о том, что показания этих сенсоров как показатель качества воздуха будут корректны только в том случае, если основным загрязнителем является воздух, выдыхаемый человеком, если же это не так, то датчики будут ошибочно указывать на загрязнение, которого в помещении может и не быть. В качестве примера можно назвать свежеокрашенные стены помещения или новую мебель, являющиеся источником существенного испарения химических веществ, которые иногда даже имеют воспринимаемые человеком неприятные запахи, однако датчики  CO₂ не воспримут их как загрязнение. Точно так же обстоит дело со всеми органическими загрязнениями: в дошкольных образовательных учреждениях это может быть загрязнение, вызванное использованными детскими подгузниками, в рабочих помещениях – вошедшим сотрудником, который недавно курил. Разумеется, эти типы загрязнения воздуха человек уже может распознать, однако автоматическая система вентиляции с датчиком CO₂ на них не отреагирует. Если это еще можно посчитать случайным недостатком этих датчиков, то второй дефект гораздо важнее – особенностью строения датчиков CO₂ является неспособность определить абсолютный уровень CO₂ с помощью свежего воздуха без калибровки. Это значит, что эти датчики показывают уровень CO₂ только в том случае, если их регулярно калибруют. В большинстве случаев функция калибровки в датчиках этого типа автоматизирована: на протяжении определенного периода времени датчик накапливает исторические данные и приравнивает их к известному обстоятельству – уровень CO₂ в уличном воздухе составляет 400 PPM. Это значит, что не реже одного раза в неделю датчик должен измерять уровень CO₂ в абсолютно проветренном помещении, то есть в уличном воздухе. Если помещение проветривается в течение 15 минут с полностью открытым окном, то это возможно, однако если показатель CO₂ берется за основу для регулирования проветривания, со временем датчик начнет ошибочно показывать более низкий уровень CO₂, чем на самом деле, и в существенно загрязненном помещении датчик будет обманчиво показывать уровень свежего воздуха.   

Датчиками второго типа являются VOC –  volatile organic compound, которые технологически имеют более простое строение, существенно дешевле и более просты в эксплуатации. Они способны воспринимать целый ряд менее распространенных газов, однако спектр их восприятия намного шире, и эти газы также присутствуют в воздухе, выдыхаемом человеком. Соответственно, допустив, что основным источником загрязнения воздуха в помещении является выдыхаемый человеком воздух и зная пропорции состава выдыхаемого воздуха, можно вычислить и теоретический уровень  CO₂ в помещении, который принято называть эквивалентом  CO₂, или уровнем эCO₂. Датчики хорошего качества очень точно производят эти вычисления, кроме того, их кажущийся дефект является основным их преимуществом – они рассчитают в единицах эCO₂ и другой вид загрязнения в помещении. Именно поэтому в своих стенных панелях мы используем высококачественные датчики VOC производства Bosch Sensortec GmbH, которые могут точно определить уровень CO₂ в том случае, если источником загрязнения воздуха в помещении является выдыхаемый человеком воздух, а также они покажут повышенный уровень CO₂, если в помещении есть другое опасное для здоровья загрязнение. Кроме того, датчики Bosch также вычисляют общий индекс качества воздуха, основой которого являются все воспринимаемые виды загрязнения, и этот индекс считается лучшим критерием определения качества воздуха, чем широко распространенное в обществе допущение, что единственным загрязнителем воздуха является CO₂. При выборе оборудования для мониторинга этого типа важно проверить его сертификацию в соответствии с ISO 16000-29:2014, в противном случае выбранные устройства могут оказаться неточными и вводить пользователя в заблуждение показаниями качества воздуха.