Pettenkoferov broj – CO₂ i kvalitet vazduha u zatvorenom

Kvalitet vazduha u zatvorenim prostorima danas se sve češće povezuje sa zdravljem. U tom kontekstu, ugljen dioksid CO₂ i kvalitet vazduha postaju neraskidivo povezani pojmovi.

CO₂ se ne posmatra kao zagađujuća materija u vazduhu u klasičnom smislu. U uobičajenim koncentracijama on nije toksičan. Ipak, njegova koncentracija je važan pokazatelj kvaliteta vazduha i efikasnosti ventilacije.

Tema CO₂ i kvalitet vazduha deluje ultra savremeno. Međutim, ona nije nova. Još u 19. veku, Max von Pettenkofer je pokazao da koncentracija CO₂ može služiti kao indikator kvaliteta unutrašnjeg vazduha.

Ovaj tekst je posvećen Maxu von Pettenkoferu povodom 125 godina od njegove smrti, u znak sećanja na njegov ključni doprinos razumevanju odnosa između koncentracije CO₂ i kvaliteta vazduha u zatvorenim prostorima.

Kvalitet vazduha i zdravlje pre Max von Pettenkofera

Vazduh ne vidimo, ali ga udišemo neprekidno. On je osnovni uslov života, zdravlja i svakodnevnog funkcionisanja.

Kao takav, nevidljiv i teško objašnjiv, vazduh je oduvek bio predmet razmišljanja filozofa, lekara i naučnika. Hipokrat je ukazivao da zdravlje čoveka zavisi i od sredine u kojoj živi. Plinije Stariji je upozoravao da vazduh, može postati i medij koji ugrožava život.

Pitanja vezana za vazduh su se nametala i množila vekovima. U 19. veku ona počinju da dobijaju naučne, merljive odgovore.

Savremenici Pettenkofera: vazduh i zdravlje u 19. veku

Pettenkofer nije bio jedini koji je razmišljao o vezi vazduha i zdravlja u 19. veku. Njegovo vreme bilo je period velikih promena u medicini i javnom zdravlju.

U 19. veku, Florence Nightingale, Ignaz Semmelweis i Joseph Lister pokazali su koliko uslovi prostora, higijena i prevencija infekcija mogu spasiti živote.

U takvom kontekstu, Pettenkoferova ideja da se vazduh može meriti i kontrolisati postaje deo šireg istorijskog preokreta. Tako, zdravlje počinje da se posmatra kao pitanje prostora, a ne samo pojedinca.

>> Vidi takođe: Čist vazduh pomaže izlečenju: Florens Najtingejl
>> Vidi takođe: Ignaz Semmelweis: Spasitelj porodilja i novorođenčadi

Max von Pettenkofer i moderna higijena

Max von Pettenkofer (1818–1901) pripadao je naučnoj eliti svoga doba i smatra se jednim od utemeljivača moderne higijene.

Njegova ključna ideja bila je da zdravlje nije samo pitanje lečenja, već i uslova života. Posebno ga je zanimalo kako prostor, voda i vazduh utiču na čoveka.

Pettenkofer je među prvima pokazao da se kvalitet unutrašnjeg vazduha može posmatrati kao objektivna, merljiva kategorija. Time je načinjen ozbiljan zaokret u razumevanju odnosa između prostora, zdravlja i nauke.

Nivoi koncentracije CO₂ i kvalitet vazduha: Pettenkoferov broj

Koncentracija CO₂ u spoljašnjem vazduhu je obično oko 350–450 ppm. U zatvorenim prostorima, međutim, nivo CO₂ je uglavnom viši.

Prema stručnim publikacijama Evropskog udruženja za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju (REHVA), koncentracija CO₂ smatra se vodećim parametrom za procenu kvaliteta vazduha i nivoa ventilacije u zatvorenim prostorima.

• 600–800 ppm smatra se opsegom pouzdanog kvaliteta vazduha u zatvorenom prostoru.
• Oko 1.000 ppm predstavlja gornju granicu prihvatljivog kvaliteta vazduha i poznata je kao Pettenkoferov broj, jer ju je on odredio.
• Do 5000 ppm je maksimalna dozvoljena prosečna koncentracija na radnom mestu tokom osmočasovnog boravka.
• Između 6.000 i 30.000 ppm koncentracije postaju kritične za ljudsko zdravlje i prihvatljive samo pri kratkotrajnoj izloženosti.

Smernice American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) preporučuju prosečnu osmočasovnu granicu CO₂ od 5.000 ppm. Koncentracije od 40.000 ppm i preko se smatraju neposredno opasnim po život i zdravlje.

Kako se naš organizam ponaša pri povećanim koncentracijama CO₂

Čovekov organizam reaguje na povišene koncentracije CO₂.

Kada je koncentracija CO₂ u vazduhu od 3 do 8%, dolazi do ubrzanog disanja, glavobolja i izraženog osećaja nelagodnosti. Pri koncentracijama iznad 10% mogu se javiti mučnina, povraćanje i gubitak svesti.

Koncentracije preko 20% dovode do brzog gubitka svesti, uz opasnost i od smrtnog ishoda.
Zato CO₂ nije samo indikator ventilacije, već i važan parametar bezbednosti u zatvorenim prostorima.

Izvori CO₂ u zatvorenom prostoru

Dominantni izvor CO₂ u zatvorenom prostoru su ljudi. U fiziološkom procesu disanja ljudi oslobađaju ugljen-dioksid. Tako koncentracija CO₂ u vazduhu raste proporcionalno broju osoba i vremenu boravka u zatvorenom prostoru. CO₂ se može povećavati i usled:

• prisustva sobnog bilja, koje tokom noći ispuštaju CO₂, iako je ovaj uticaj relativno mali u uobičajenim uslovima,
• kuvanja i korišćenja gasnih uređaja,
• grejanja na gas ili čvrsta goriva,
• sveća, kamina i pušenja u zatvorenom prostoru i slično.

U kom prostoru smo najviše izloženi povišenoj koncentraciji CO₂?

Kada se govori o povećanim koncentracijama CO₂, najčešće se pominju učionice, kancelarije i sale za sastanke. To su prostori u kojima boravi mnogo ljudi, često uz nedovoljnu ventilaciju.

Međutim, jedan prostor se često zanemaruje, iako u njemu provodimo najviše vremena. To je prostor u kome spavamo.

Tokom noći prozori su uglavnom zatvoreni. Razmena vazduha minimalna, a CO₂ se postepeno akumulira. Njegova koncentracija prema nekim naučnim studijama doseže i nekoliko hiljada ppm tokom noći. Ljudi se zato često bude umorni, čak i kada su spavali dovoljno dugo.

U savremenim, energetski efikasnim objektima prozori su zaptiveni. Infiltracija vazduha je minimalna, a razmena vazduha često nedovoljna. CO₂ se zato relativno brzo akumulira.

Istovremeno, prirodno provetravanje otvaranjem prozora nije uvek rešenje, posebno u urbanim sredinama gde je spoljašnji vazduh zagađen.

Mogu li prečišćavači vazduha da pomognu u redukciji CO₂?

Prečišćivači vazduha danas su veoma rasprostranjeni, posebno od pandemije Covid-19. Oni mogu imati važnu ulogu u poboljšanju kvaliteta vazduha. Mogu efikasno uklanjati čestice, prašinu, polen, dim i određene zagađujuće materije iz vazduha.

Međutim, CO₂ je gas koji nastaje disanjem i ne može se ukloniti standardnim filtrima. Ista je situacija i sa azotnim i sumpornim oksidima, često i mirisima.

Primenjena nauka u savremenim enterijerima: rešenja Marquis Intelligence

Marquis Intelligence dobar unutrašnji vazduh postiže kombinacijom:

• kontrolisane ventilacije – dovoda svežeg i odvođenja zaprljanog vazduha,
• filtracije i prečišćavanja – uklanjanje čestica, mikroba, mirisa i drugih zagađujućih materija iz vazduha,
• rekuperacije energije, što je preduslov energetske efiksnosti i održivosti.

Naime, prečišćavanje vazduha samo po sebi ne rešava problem CO₂ u vazduhu.

Isto tako, ventilacija bez prečišćavanja vazduha gubi smisao, jer je spoljašnji vazduh zagađen.

Ujedinjene nacije ukazuju da svega 1% ljudi na planeti ima zdrav spoljašnji vazduh. Dok Agencija za zaštitu životne sredine EPA iznosi činjenicu da je unutrašnji vazduh 2-5 puta zagađeniji od spoljašnjeg.

Marquis Intelligence integriše CO₂ i VOC senzore u automatizovane ventilacione sisteme koji održavaju optimalan kvalitet vazduha. Diskretno, precizno i energetski efikasno.

Zato je rešenje koje je Marquis Intelligence razvio uz primenu naučnih saznanja upravo po meri čoveka.

>> Vidi takođe: Ventilacija kuća i stanova by Marquis Intelligence

Novi standardi potvrđuju rešenja Marquis Intelligence

Stoga, nije slučajno što i savremeni evropski standardi, poput EPBD direktive (Energy Performance of Buildings Directive – Direktiva o energetskoj efikasnosti zgrada), sve jasnije uvode obavezu da zgrade ne budu samo energetski štedljive, već i da obezbede zdrav unutrašnji vazduh.

Energetska efikasnost bez ventilacije i kontrole kvaliteta vazduha danas više nije održiv koncept – ni tehnički, ni zdravstveno.

Ovakav razvoj standarda potvrđuje pravac u kojem Marquis Intelligence već godinama razvija svoja rešenja.

>> Vidi takođe: EPBD: Energetski efikasne zgrade moraju imati zdrav vazduh

Pettenkoferova ideja je živa i danas

Pettenkoferova poruka je danas možda aktuelnija nego ikada.

Savremeni koncept zdravih zgrada potvrđuje da one nisu neutralno okruženje u kome provodimo 90% svog života. One aktivno utiču na zdravlje. Joseph G. Allen sa Harvard T.H. Chan School of Public Health to sažima snažno:

„Ljudi koji projektuju i održavaju zgrade često imaju veći uticaj na naše zdravlje nego medicina.“

U svetu u kojem provodimo većinu života u zatvorenim prostorima, način na koji ventiliramo i prečišćavamo vazduh postaje jedna od najvažnijih preventivnih mera savremenog društva.

Zdravlje počinje tamo gde počinje vazduh, a Marquis Intelligence je tu da pomogne.

Izvori

• Küçükhüseyin Ö. CO₂ monitoring and indoor air quality. REHVA Journal, February 2021.
• Environmental Health and Preventive Medicine 12, 238–245 (2007). https://doi.org/10.1007/BF02898030 
• Max Joseph von Pettenkofer – Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Max_Joseph_von_Pettenkofer
• Joseph G. Allen (Harvard T.H. Chan School of Public Health) – Healthy Buildings: https://healthybuildings.hsph.harvard.edu/
• https://www.co2meter.com/blogs/news/carbon-dioxide-indoor-levels-chart

Ovaj tekst je deo serijala „Saznaj više o vazduhu kroz istoriju i ljude“ iz arhive Marquis Intelligence.
Dokument: MI-LAH-009.26 – Pettenkoferov broj – CO₂ i kvalitet vazduha